15.10C: Prueba de la Hipótesis de Filamentos Deslizantes
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El modelo de filamento deslizante postula que cuando el músculo esquelético (o cardíaco) se contrae, los filamentos delgados y gruesos de cada sarcómero se deslizan uno a lo largo del otro sin su acortamiento, engrosamiento o plegado y la fuerza del movimiento relativo entre los filamentos gruesos y delgados está determinada por el número de puentes transversales que se pueden formar entre los dos.
Las pruebas
Este diagrama muestra el aparato con el que probar el modelo.
- Un músculo aislado (por ejemplo, el músculo de la pantorrilla de una rana) colocado en este aparato no puede acortarse cuando es estimulado por una descarga eléctrica.
- Así, la estimulación del músculo produce una contracción isométrica (“misma longitud”).
- El músculo se coloca en el aparato y se estira a la longitud deseada.
- Luego se le da una serie de choques tetanizantes para medir su tensión “activa”; es decir, la tensión producida cuando es estimulada.
- El extensímetro mide la tensión ejercida por el músculo.
- (Los músculos son elásticos, así que si estiramos el músculo al ponerlo en el aparato, ya estará ejerciendo una tensión de “reposo”).
- Ahora vamos a trazar el efecto de la longitud muscular sobre la tensión activa que se produce.
Los resultados
- El músculo produce la mayor tensión cuando se sostiene en el aparato a la longitud que normalmente tiene en el animal intacto.
- Si se mantiene en longitudes más largas (o más cortas), la tensión activa producida es menor.
De esto se puede concluir que la naturaleza sabe mejor. Y, de hecho lo hace. Si un músculo se vuelve a unir quirúrgicamente a un animal para que se cambie su longitud, el músculo se adapta gradualmente a su nueva longitud y, después de algunas semanas, es capaz de ejercer sus máximas contracciones isométricas en la nueva longitud.
La Interpretación
- Un músculo estirado más allá de su longitud normal tiene menos solapamiento entre los filamentos gruesos y delgados.
- Por lo tanto, se pueden formar menos puentes transversales para deslizar los filamentos uno contra el otro.
- De hecho, si el músculo se estira tan lejos que los filamentos delgados se alejan completamente de los filamentos gruesos, el músculo no ejerce ninguna tensión en absoluto.
- En cuanto al efecto de mantener el músculo a una longitud más corta de lo normal, los filamentos delgados se extienden hasta el punto a través del sarcómero que interactúan con puentes transversales ejerciendo fuerza de manera opuesta, reduciendo la tensión generada.
Estas micrografías electrónicas (cortesía del Dr. H. E. Huxley) muestran el patrón de estrías en músculo estirado y músculo en reposo. En el músculo estirado, hay menos solapamiento de los filamentos gruesos y delgados.
Consecuentemente
- Las bandas de luz I y la zona H se hacen más anchas.
- El ancho de la banda A oscura permanece sin cambios.
- No esperaríamos este patrón si la longitud del sarcómero implicara un cambio en la longitud de los filamentos gruesos.