Todos nos movemos por resortes biológicos

Alina Gabriela Monroy-Gamboa y Sergio Ticul Álvarez-Castañeda/CIBNOR/DICYT Un resorte se define como un elemento elástico capaz de almacenar energía y desprenderse de ella sin sufrir deformación permanente cuando cesan las fuerzas o la tensión a las que es sometido. Así trabaja el cuerpo de los vertebrados y en especial de los mamíferos y es el modo en el cual nos podemos mover. Estos resortes biológicos son los músculos que son los que mueven a las “palancas” (huesos) y activados por “cables” (sistema neurológico pues la musculatura somática está completamente inervada).

La principal función del resorte es o hacer que dos objetos se acerquen o que se retiren, llegando a un estado de reposo donde ya no realizan ningún tipo de fuerza. Las estructuras que mueven a los resortes biológicos son un conjunto de estructuras llamada unidades motoras. Esto son los filamentos de proteínas de las fibras musculares (actina, miosina y tripomiosina) que están organizadas en cadenas e interactúan entre sí. De la misma manera que los resortes que conocemos se acortan o expanden desde la posición de mayor fuerza a la de reposo.

En el caso de los resortes que conocemos, su movimiento es en respuesta a la energía mecánica que los estira o comprime. En el caso de los resortes biológicos, la fuerza es química, obtenida de los alimentos y son detonados por la acetilcolina que es desprendida en la membrana de las fibras musculares, denominada sarcolema. La presencia de la acetilcolina tiene como resultado la entrada de iones (partículas con carga eléctrica positiva o negativa) de sodio a través de los canales abiertos, lo que libera iones de calcio en la fibra muscular y entonces se realiza el movimiento de las fibras que producen la contracción o distención de los músculos. Este estado del músculo se le conoce como excitación muscular, que es la reacción del estímulo del músculo por el nervio motor. Lo opuesto es la relajación muscular que es cuando está en reposo, sin actividad energética (la polaridad en la membrana se restituye, hay la misma cantidad de iones a cada lado de la membrana).

Las células del tejido muscular (miocitos) responden a los impulsos nerviosos a través de las motoneuronas y una placa neuromuscular. La contracción y distención de los músculos sucede de la siguiente manera. El sistema nervioso envía un mensaje por medio de la motoneurona y la placa neuromuscular hasta las células de los miocitos que acciona la liberación del neurotransmisor (acetilcolina), como una hoja de papel en el que se escribe un mensaje para que sea recibido por alguien más y es entonces cuando se activa la migración de iones a través de la membrana que es la que activa el proceso químico que mueve a los músculos.

Los músculos, como los resortes, están ajustados en sus extremos a partes fijas (no móviles), en este caso son los tendones. Los tendones están compuestos por tejido conectivo fibroso de colágeno, poseen una gran resistencia debido a que concentran el esfuerzo de tracción de las fibras musculares. El tendón más largo que tienen los humanos se encuentra situado en las extremidades posteriores, el denominado talón de Aquiles. No todos los tendones unen a un músculo con un hueso, existen sus excepciones como las que unen con otras estructuras como en el caso del globo ocular. Las fibras tendinosas pueden desarrollarse de diferentes maneras, según los requerimientos de la especie, por ejemplo, un caballo que pasa la mayor parte de su vida parado (incluso duermen parados) posee una cantidad mayor de fibras tendinosas en sus patas en comparación con las de un perro. Entre las fibras hay vainas tendinosas que son tubos que contienen líquido y ayudan a que no haya roce entre los tendones y otras estructuras.

Las acciones de los músculos derivan en movimientos en los organismos, los cuales pueden ser in situ (en el mismo lugar) o de desplazamiento. Los movimientos in situ se dan en un organismo en posición estática, por ejemplo, cuando comemos, no nos desplazamos, pero si movemos la mandíbula, incluso las manos para llevar el alimento a la boca y el cuello. Estos movimientos se realizan con objetivos específicos, que pueden exhibir ciertas conductas o adaptaciones al ambiente. En ocasiones para que un organismo realice una acción, son necesarios varios movimientos coordinados, es el caso de cuando un animal se echa para que su cuerpo repose o el encabritamiento es la posición bípeda que toman los mamíferos cuadrúpedos la cual generalmente es realizada por los machos durante la cópula para montar a las hembras.

Las máquinas que vemos en nuestra vida diaria tienen fundamentos mecánicos, las cuales en realidad están inspiradas en nuestra propia anatomía y en la mayoría de los casos como muchos de los vertebrados funcionan a base de palancas y resortes, que son al final de cuentas los huesos y músculos de los vertebrados. Esta serie estructuras son las que permiten el movimiento para hacer todas las actividades esenciales y no esenciales que permiten sobrevivir a los vertebrados.

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