El Sarcómero: Descripción de la Contracción Muscular
La contracción muscular se produce en los sarcómeros, que son las unidades funcionales básicas del músculo esquelético. Cada sarcómero está delimitado por dos líneas Z y contiene filamentos de actina y miosina, las proteínas responsables de la contracción.
El proceso de contracción se inicia con la liberación de acetilcolina, un neurotransmisor que activa la liberación de sodio en la célula muscular. Esto provoca la despolarización de la membrana celular y la liberación de calcio del retículo sarcoplásmico, una red de túbulos que almacena calcio.
El calcio liberado se une a la troponina, una proteína que se encuentra en los filamentos de actina. Esta unión desplaza la tropomiosina, otra proteína que bloquea el sitio de unión de la miosina en la actina. Con el sitio de unión expuesto, la miosina puede unirse a la actina y comenzar el ciclo de contracción.
Etapas del Ciclo de Contracción
- Adhesión: La miosina se une a la actina.
- Separación: El ATP se une a la miosina, provocando su separación de la actina.
- Flexión: La miosina hidroliza el ATP, liberando energía que provoca un cambio conformacional en la miosina, preparándola para el siguiente paso.
- Generación de fuerza: La miosina libera el fosfato inorgánico (Pi) y se produce el»golpe de potenci», donde la miosina empuja a la actina, generando fuerza y acortando el sarcómero.
- Re-adhesión: La miosina se une a una nueva molécula de ATP y el ciclo se repite.
Proteínas del Sarcómero
- Actina: Forma los filamentos delgados del sarcómero.
- Miosina: Forma los filamentos gruesos del sarcómero.
- Nebulina: Ayuda a la adhesión de la actina a la línea Z.
- Tropomiosina: Impide que la miosina se una a la actina en reposo.
- Alfa-actinina: Une los filamentos de actina a la línea Z.
- Complejo Troponina: Regula la interacción entre la actina y la miosina, controlando la contracción muscular.
Estructura y Función del Alvéolo
Los alvéolos son los sitios donde ocurre el intercambio gaseoso en los pulmones. Son pequeñas estructuras en forma de saco rodeadas de capilares sanguíneos. La pared alveolar está compuesta por:
- Neumonocitos tipo I: Células delgadas que forman la mayor parte de la superficie alveolar y permiten la difusión de gases.
- Neumonocitos tipo II: Células que secretan surfactante, una sustancia que reduce la tensión superficial en los alvéolos y evita que colapsen.
- Macrófagos alveolares: Células del sistema inmunitario que fagocitan partículas extrañas y patógenos.
La barrera hematoalveolar, que separa el aire alveolar de la sangre capilar, es extremadamente delgada, lo que facilita el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono.
Estructura y Función del Bronquio
Los bronquios son las vías aéreas que conectan la tráquea con los pulmones. Su pared está compuesta por:
- Mucosa: Revestida por epitelio seudoestratificado cilíndrico ciliado, que atrapa y elimina partículas extrañas.
- Muscular: Capa de músculo liso que controla el diámetro del bronquio.
- Submucosa: Tejido conectivo que contiene glándulas, vasos sanguíneos y nervios.
- Cartílago: Anillos de cartílago hialino que proporcionan soporte estructural.
- Adventicia: Tejido conectivo que conecta el bronquio con las estructuras circundantes.
Células del Bronquio
- Células ciliadas: Eliminan el moco y las partículas atrapadas hacia la faringe.
- Células mucosas (caliciformes): Secretan moco que atrapa partículas extrañas.
- Células en cepillo: Funcionan como receptores sensoriales.
- Células de gránulos pequeños (de Kulchitsky): Secretan hormonas.
- Células basales: Células madre que se dividen para reemplazar otras células del epitelio.
Estructura y Función del Bronquiolo Terminal
Los bronquiolos terminales son las ramificaciones más pequeñas de los bronquios y conducen el aire a los alvéolos. A diferencia de los bronquios, no tienen cartílago ni glándulas submucosas. Su pared está compuesta por:
- Epitelio: Cúbico simple, con células ciliadas y células de Clara.
- Músculo liso: Regula el diámetro del bronquiolo terminal.
- Fibras elásticas: Permiten que el bronquiolo terminal se expanda y se contraiga durante la respiración.
Células del Bronquiolo Terminal
- Células ciliadas: Eliminan el moco y las partículas atrapadas hacia la faringe.
- Células de Clara: Secretan surfactante y protegen el epitelio bronquiolar.
- Células en cepillo: Funcionan como receptores sensoriales.
Células de Schwann
Las células de Schwann son células gliales que forman la vaina de mielina alrededor de los axones del sistema nervioso periférico. La vaina de mielina actúa como aislante eléctrico, lo que permite una conducción más rápida de los impulsos nerviosos. Los espacios entre las células de Schwann se denominan nódulos de Ranvier.
Células de Purkinje
Las células de Purkinje son neuronas grandes que se encuentran en el cerebelo. Desempeñan un papel crucial en la coordinación motora, el aprendizaje motor y el equilibrio.
Las células de Purkinje cardíacas son células musculares cardíacas especializadas que forman el sistema de conducción del corazón. Son responsables de la transmisión rápida de los impulsos eléctricos a través del corazón, lo que permite una contracción coordinada de las aurículas y los ventrículos.