Sympathetic nerves affect myosin activity | Circulatory system physiology | NCLEX-RN | Khan Academy

Summary

Este video compara el funcionamiento de las células cardíacas en tres situaciones distintas: estar sentado, caminar y correr. A medida que aumenta la actividad física, se activa más el sistema nervioso simpático, lo que permite que entre más calcio en las células cardíacas, lo que a su vez activa más cabezas de miosina, generando contracciones más fuertes. Durante el descanso, la energía consumida es baja, mientras que al correr, la energía es alta debido a la activación completa de las cabezas de miosina. Este proceso ilustra cómo la intensidad de la actividad física influye en la contracción cardíaca y el uso de energía.

Takeaways

• 😀 La actividad física, como caminar o correr, aumenta la estimulación simpática, lo que conduce a un mayor ingreso de calcio en las células del corazón.
• 😀 La cantidad de calcio que entra en las células del corazón varía según el nivel de actividad, afectando la fuerza de la contracción del corazón.
• 😀 En una situación de reposo (sentado), la entrada de calcio en las células del corazón es baja, lo que resulta en una contracción débil.
• 😀 En una situación de actividad moderada (caminar), la estimulación simpática aumenta, causando una mayor entrada de calcio y una contracción más fuerte.
• 😀 En situaciones de alta actividad (correr), la liberación masiva de norepinefrina provoca una entrada masiva de calcio, lo que activa todos los cabezales de miosina en las células del corazón.
• 😀 El corazón tiene tres situaciones distintas que afectan su rendimiento: reposo, caminar y correr, cada una con diferentes niveles de energía y fuerza.
• 😀 En reposo, solo una pequeña proporción de cabezales de miosina se activan, lo que resulta en una baja utilización de energía.
• 😀 En actividad física moderada, más cabezales de miosina se activan, aumentando la utilización de ATP y la fuerza de la contracción.
• 😀 En una situación de carrera, todos los cabezales de miosina se activan, utilizando ATP a un ritmo más alto y generando una gran cantidad de energía.
• 😀 La interacción entre el calcio, la troponina C y la miosina es fundamental para la contracción muscular del corazón, siendo la cantidad de calcio un factor decisivo para la intensidad de la contracción.
• 😀 Las células del corazón durante el reposo consumen poca energía, mientras que durante el ejercicio intenso, la demanda energética aumenta considerablemente debido a la actividad de los cabezales de miosina.

Q & A

¿Cómo se relaciona la actividad física con la cantidad de calcio que entra en las células del corazón?

La actividad física afecta la cantidad de calcio que entra en las células del corazón. En situaciones de mayor actividad, como caminar o correr, se activa el sistema nervioso simpático, lo que aumenta la liberación de norepinefrina. Esto activa los canales de calcio, permitiendo que más calcio entre en las células y, por lo tanto, incrementando la cantidad de calcio disponible para la contracción del músculo cardíaco.

¿Qué es una célula ventricular del corazón y cómo contribuye a la contracción?

Una célula ventricular del corazón es un tipo de célula muscular que forma parte de los ventrículos del corazón. Estas células contienen actina y miosina, proteínas que interactúan para provocar la contracción del músculo. Cuando el calcio se une a la troponina C, permite que las cabezas de miosina se unan a la actina, generando fuerza y acortando el músculo.

¿Qué sucede cuando estamos sentados respecto a la actividad de las cabezas de miosina?

Cuando estamos sentados, la actividad del sistema nervioso simpático es baja, lo que significa que la liberación de norepinefrina es mínima. Esto resulta en una cantidad reducida de calcio entrando en las células del corazón, lo que activa solo un pequeño número de cabezas de miosina. Como consecuencia, solo un 20% de las cabezas de miosina están trabajando, lo que produce una contracción débil y de bajo consumo energético.

¿Cómo cambia la contracción del corazón cuando se está caminando?

Durante la caminata, el sistema nervioso simpático se activa en mayor medida, liberando norepinefrina que aumenta la cantidad de calcio en las células del corazón. Esto activa un mayor número de cabezas de miosina (alrededor del 60%), lo que genera una contracción más fuerte que en la situación de reposo y un aumento en el consumo de energía.

¿Por qué se requiere más energía al correr que al estar sentado?

Al correr, el sistema nervioso simpático está muy activado, lo que aumenta significativamente la liberación de norepinefrina y el ingreso de calcio en las células del corazón. Esto activa todas las cabezas de miosina (100%), lo que resulta en una contracción más potente y un mayor uso de ATP para alimentar estas cabezas de miosina. En comparación, al estar sentado, se activa muy poco el sistema nervioso simpático y solo se utilizan un 20% de las cabezas de miosina, lo que consume menos energía.

¿Qué es la troponina C y qué papel juega en la contracción muscular?

La troponina C es una proteína que se encuentra en las células musculares cardíacas. Su función es unirse al calcio que entra en la célula cuando el corazón se contrae. Este enlace provoca un cambio conformacional que permite que las cabezas de miosina se unan a la actina, iniciando la contracción muscular.

¿Cómo afecta la cantidad de norepinefrina liberada en las tres situaciones de actividad (sentado, caminando, corriendo)?

La cantidad de norepinefrina liberada aumenta con el nivel de actividad. Al estar sentado, la liberación es mínima, lo que genera una contracción débil. Al caminar, la liberación aumenta moderadamente, lo que lleva a una contracción más fuerte. Al correr, la liberación es máxima, lo que activa todos los canales de calcio y permite que todas las cabezas de miosina trabajen, generando una contracción máxima y un alto consumo de energía.

¿Cuál es la diferencia entre la cantidad de calcio que entra en las células del corazón cuando estamos sentados versus corriendo?

Cuando estamos sentados, la entrada de calcio en las células del corazón es baja debido a la mínima activación del sistema nervioso simpático. Sin embargo, al correr, el sistema simpático está altamente activado, lo que permite una gran entrada de calcio, lo que lleva a una mayor activación de las cabezas de miosina y, por lo tanto, a una contracción mucho más fuerte y enérgica.

¿Qué función cumple la titanina en las células del corazón?

La titanina es una proteína que conecta las fibras de miosina con el disco Z en las células musculares cardíacas. Su función es proporcionar estructura y elasticidad al músculo cardíaco durante la contracción, ayudando a mantener la alineación de las fibras de actina y miosina, lo que facilita la eficiencia de la contracción muscular.

¿Por qué la contracción del corazón al estar sentado es menos eficiente en términos de fuerza y energía?

La contracción del corazón es menos eficiente al estar sentado porque hay menos calcio entrando en las células del corazón debido a la baja actividad del sistema nervioso simpático. Esto resulta en una activación limitada de las cabezas de miosina (solo un 20%), lo que produce una contracción débil. Además, como menos cabezas de miosina están trabajando, hay un menor consumo de ATP, lo que indica que la energía utilizada también es mínima.