La función del retículo sarcoplásmico en las células musculares

sabemos el último vídeo que si tenemos una concentración de iones de calcio alta a dentro de la célula muscular esos iones de calcio se enlazarán con las proteínas de troponina las cuales cambiarán su forma de tal manera que la tropo miosina se quitara del camino y después las cabezas de miosina pueden caminar a lo largo de los filamentos de actina y luego vamos de hecho a tener contracciones musculares a una alta concentración de iones de calcio tenemos una contracción a una concentración de iones de calcio baja estas proteínas de troponina vuelven a su conformación estándar y halal o podrías decir que ponen a la tropa miosina de regreso en el camino de las cabezas de miosina y entonces no tendremos una contracción aquí tenemos una track muscular y a una concentración baja de calcio podrías decirle de la acción relajación la siguiente pregunta sería cómo regula el músculo si tenemos una contracción de concentración de calcio alta o una baja concentración en la relajación o incluso una mejor pregunta sería como hace eso el sistema nervioso como el sistema nervioso le dice al músculo que se contraiga que haga su concentración de calcio alta para que se contraiga o hacer la baja nuevamente y se relaje y para entender eso recordemos un poco de lo que aprendimos en los vídeos de neuronas déjame dibujar la unión de terminales de un axón justo aquí en lugar de tener sinapsis con una dendrita de otra neurona tendrá sinapsis con una célula muscular esta es una sinapsis con una célula muscular aquí la haré de esta manera y verás lo que es esto en un segundo esta es una sinapsis con una célula muscular déjame etiquetar todo solo para que no nos confundamos este es el axón más bien él con mal de la acción está es la un poco de terminología de los vídeos de neuronas este pequeño espacio es la hendidura sináptica esta es la neurona pre sináptica esta es la célula postsináptica en este caso no es una neurona y aquí tenemos a nuestra membrana una para nada lula lar y haré probablemente en el siguiente vídeo o quizá en un vídeo posterior te mostraré la anatomía de una célula muscular en este vídeo será un poco abstracto porque quiero que entiendas como la concentración de cationes de calcio es regulada esta es la membrana de la célula muscular también llamada sara coleman lee más esta es la membrana de la célula muscular y aquí puedes observar una caída hacia dentro de la célula muscular si viera la superficie de la célula muscular se vería como un agujero o un espacio que va hacia adentro de la célula pero aquí estamos viendo un área transversal imagina la doblándose hacia adentro parece como si la hubieras moldeado con una aguja o algo parecido obtendrías un doblez en la membrana y esto de aquí el llamado túbulo t tu bulo t es bueno empezar a utilizar nuestra terminología y la t solo se usa debido a transverso es transverso a la superficie de la membrana y lo realmente importante en este vídeo es que tienes este orgánulo en la célula muscular llamado retículo zarco plástico es el rey título co de hecho es muy similar a un retículo endoplásmico en su estructura pero aquí su función principal es almacenar el retículo endoplásmico está involucrado en el desarrollo de proteínas mientras que este es principalmente un organelos que almacena lo que hace el retículo zarco plástico es que tiene bombas de iones de calcio en su membrana tiene bombas de iones de calcio en su membrana y lo que éstas hacen es ser pasas lo que significa que utilizan atp para darle combustible a la bomba tienes atp entrando el atp se une a él y quizá un guión de calcio se unirá a él dibujaré millón de calcio en rosa quizá un guión de calcio se unirá a él y cuando el atp se hidroliza en a t p más un grupo fosfato eso cambia la conformación de esta proteína y bombea a lyon de calcio hacia adentro los iones de calcio son bombeados al interior el efecto neto de todas estas bombas de iones de calcio de la membrana del retículo shark o plástico es que en un músculo en reposo tenemos una concentración muy alta de iones de calcio en el interior una concentración muy alta de iones de calcio en el interior y creo que probablemente podrías adivinar a dónde va esto cuando el músculo necesita contraerse estos iones de calcio son expulsados en el citoplasma de la célula y luego pueden enlazarse a la troponina y hacer todo lo que mencionamos en el vídeo anterior lo que nos importa es cómo sabe cuándo expulsar los iones de calcio al resto de la célula este es el interior de la célula interior de la la muscular y entonces esta área contiene los filamentos de actina en las cabezas de miosina y todo el resto la troponina la tropo muñoz y na todas están expuestas a este ambiente puedo dibujarlo aquí para hacerlo más claro tenemos nuestros filamentos de actina justo ahí lo estoy dibujando de una manera muy abstracta veremos más de la estructura en un vídeo futuro quizás tienes tu cabeza de miosina justo ahí y luego tienes a tu tropo miosina enrollada alrededor y se mantiene en su lugar por la tropo niña por las proteínas de troponina justo así este es un dibujo muy abstracto pero creo que esto te puede dar una idea de lo que está sucediendo digamos que esta neurona y llamemos a esta una neurona motora neu todo está mandando la señal para una contracción muscular pero primero que nada sabemos cómo las señales viajan a través de las neuronas esencialmente a través de los axones con el potencial de acción podrías tener un canal de sodio aquí tiene su canal regulado por voltaje así que podrías tener un voltaje positivo ahí que le diga a este canal de sodio regulado por voltaje que se abra pero cuando se abre permite que más sodio fluya al interior esto hace un poco más positiva a esta zona y entonces eso activa el siguiente canal regulado por voltaje para que se abra y sigue viajando hacia abajo de la membrana de la acción y eventualmente cuando obtenga su nombre al suficientemente positivo los canales regulados por voltaje del calcio se abrirán todo esto es un repaso iones de calcio esto es un repaso de lo que aprendimos en el vídeo de la neurona eventualmente cuando se vuelva lo suficientemente positivo para estos canales de calcio regulados por voltaje permiten que los iones de calcio ingresen los iones de calcio fluyen al interior y se unen a esas proteínas especiales cerca de la membrana sináptica o de la membrana pre sináptica de ahí estos son iones de calcio se enlazan a proteínas que atracan vesículas y recuerda que las vesículas eran solo estas membranas alrededor de los neurotransmisores todas éstas contienen neurotransmisores cuando el calcio se enlaza a esas proteínas permite que ocurra la ex oz y ptosis permite a la membrana de las vesículas unirse con la membrana de la neurona y el contenido es expulsado hacia afuera todo esto es repaso de los vídeos de neuronas esto se explica con muchos más detalles en estos vídeos pero tienes a todos estos neurotransmisores expulsados y estamos hablando de la sinapsis entre una neurona y la célula muscular el neurotransmisor aquí es hace útil na pero tal como lo que pasaría en una dendrita la acetilcolina se une a los receptores en el shark o lema o en la membrana de la célula muscular y eso abre los canales de sodio en la célula muscular la célula muscular también tiene una diferencia de potencial a través de su membrana tal como lo hace una neurona y eso permite cuando este amigo obtiene un poco de acetilcolina permite al sodio fluir al interior de la célula muscular tienes una carga positiva ahí y eso causa un potencial de acción en la célula muscular luego tienes un poco de carga positiva si es lo suficientemente elevada para el nivel del umbral activará este canal regulado por voltaje de aquí que permitirá que más sodio fluya al interior entonces esta zona se vuelve un poco positiva y por supuesto también usa potasio para revertirlo es igual que como funciona dentro de la neurona eventualmente este potencial de acción tienes un canal de sodio aquí se vuelve un poco positivo cuando se vuelve lo suficientemente positivos se abre y permite que incluso más sodio entre y luego este potencial de acción tendrás un canal de sodio por aquí desciende por este túbulo t así que la información de la neurona imagina que el potencial de acción se transforma en una especie de señal química que activa otro potencial de acción que desciende por el túbulo t y esta es la parte interesante de hecho esta es un área de investigación ahora te puedo dar unas fuentes si quieres leer más acerca de esta investigación tienes un complejo de proteínas que esencialmente conecta al retículo zarco plástico al túbulo t y sólo lo dibujaré como una caja grande aquí tienes este complejo de proteínas aquí la gente cree que incluye a las proteínas ah na y na pues nada y de alguna manera están involucradas en un complejo de proteínas aquí el cual hace un puente entre el tubo lote y el retículo zarco plástico pero lo relevante es lo que sucede cuando este potencial de acción viaja por aquí cuando aquí se vuelve lo suficientemente positivo este complejo de proteínas activa la liberación de calcio se cree que la rai anodina aquí es la parte que libera el calcio pero podríamos decir que quizás se activa aquí cuando el potencial de acción viaja aquí abajo cuando el potencial de acción viaja lo suficientemente lejos este ambiente se vuelve un poco positivo con todos los iones de sodio fluyendo al interior esta caja misteriosa y puedes buscar en la web estas proteínas para intentar entender exactamente cómo funciona esta caja misteriosa activa la apertura para que todos estos iones de calcio escapen del retículo zarco plástico y luego todos estos iones de calcio son expulsados al exterior el retículo zarco plástico a solo el interior de la célula al citoplasma de la célula ahora cuando eso pasa que podría suceder bueno una alta concentración de calcio los iones de calcio se unen a la troponina tal cual como lo dijimos en el inicio del vídeo el guión de calcio se une a la troponina quitad el camino a la tropa miosina y luego a la miosina utilizando atp como aprendimos hace dos vídeos empieza a caminar a lo largo de la actina y al mismo tiempo una vez que la señal desaparece esto de aquí se apaga y luego estas bombas de iones de calcio reducirán la concentración de iones de calcio otra vez y luego la contracción parará y el músculo empezará a relajarse el punto aquí es que tenemos este contenedor de iones de calcio que cuando el músculo está relajado está esencialmente sacando a estos iones del interior de la célula así que el músculo está relajado no puedes tener a tu miosina subiendo por la actina pero luego cuando obtiene la señal los vuelve a soltar y tenemos una contracción muscular nuevamente porque la troppo miosina se quita del camino por la troponina eso es fascinante y sobre todo que esta sección no haya sido comprendida aun si quisieras convertirte en un investigador en biología este podría ser un tema interesante para estudiar es interesante simplemente estudiarlo de un punto de vista científico entender como esto funciona realmente pero quizá hay enfermedades potenciales o subproductos de proteínas disfuncionales en este complejo tal vez puedas hacer que éstas funcionen mejor quien sabe hay impactos positivos que podrías tener si de hecho descubres exactamente lo que sucede aquí cuando el potencial de acción abre los canales de calcio ahora tenemos la idea principal sabemos como una neurona motora puede estimular la contracción de una célula permitiendo al retículo zarco plástico soltar o permitir a los iones de calcio pasar a través de esta membrana hacia el citoplasma de una célula y estaba leyendo un poco para este vídeo y estas bombas son muy eficientes una vez que la señal desaparece y esta puerta de aquí se cierra este retículo zarco plástico puede regresar la concentración de iones en aproximadamente milisegundos esa es la razón por la cual somos tan buenos en parar contracciones puedo dar un golpe y luego regresar mi brazo y tenerlo relajado en una fracción de segundo y eso es porque podemos parar la contracción en 30 milisegundos que es menos que un 30 de segundo te veo en el siguiente vídeo donde estudiaremos la anatomía de una célula muscular de una manera más detallada