Algunas de las funciones básicas de las células

Extracción de energía de los elementos nutritivos

Las principales substancias nutritivas de las cuales las células obtienen energía son el oxigeno, y uno o más de los alimentos-carbohidratos, grasas y proteínas. Los carbohidratos se dirigen formando glucosa en el tubo digestivo, o se transforman en glucosa en el hígado; es en esta forma que son transportado hacia el interior de la célula. En  forma similar, la mayor parte de grasa se rompen en ácidos grasos; las proteínas se rompen en aminoácidos antes de ser transportados hacia el interior de la célula. Dentro de ellas, cada uno de estos materiales es roto nuevamente hasta producir compuestos menores que    pueden reaccionar químicamente con el oxigeno para liberar grandes cantidades de energía.
La glucosa no puede atravesar la membrana celular, pero es transportada hacia el interior de la célula gracias a un mecanismo portador enzimático. Una vez dentro de la célula, estas enzimas convierten la glucosa en ácido pirúvico por un proceso de glucólisis.
Una vez completada la glucólisis, se han formado dos moléculas de ácido pirúvico, y la energía liberada se ha utilizado para formar tres moléculas de una sustancia química denominada  trifosfato de adenosina (ATP) Esta sustancia, contiene grande cantidades de energía.

Oxidación del ácido pirúvico en las mitocondrias.

Una vez formado el ácido pirúvico, difunde hacia el interior de las mitocondrias y se convierte en acetilcoenzima A. Este sufre rápidamente otra serie de transformaciones, denominadas globalmente ciclo de Krebs, durante las cuales el ácido pirúvico es convertido en bióxido de carbono y átomos de hidrógeno. El bióxido de carbono difunde desde la célula hasta el liquido extracelular, mientras que los átomos de hidrógeno se convierten, en iones de hidrógeno. Simultáneamente, otra enzima convierte el oxigeno disuelto en las mitocondrias en iones hidroxilos, y estos reaccionan inmediatamente con los iones de hidrógeno para formar agua. Esta también se difunde hacia el liquido extracelular. Así, pues, los productos finales son bióxido de carbono y agua.
Durante la oxidación del ácido pirúvico se libera una cantidad enorme de energía, se utiliza para sintetizar todavía mas trifosfato de adenosina mas de diez veces mayor que el proceso de glucólisis.
La molécula de ATP, es un nucleótido formado por la base nitrogenada adenina, el azúcar pentosa ribosa, y tres moléculas de ácido fosfórico.
Los últimos radicales fosfóricos están  unidos a con el resto de la molécula mediante los denominados enlaces de fosfato ricos en energía, estos enlaces  ricos en energía contienen unas 7.000 calorías por mol de trifosfato de adenosina, son  lábiles  y pueden romperse rápidamente siempre que la célula necesite energía para producir otras reacciones químicas.
ATP contiene grandes cantidades de energía y difunde desde sus puntos de formación glucolítica y oxidativa por  toda la célula para ser usado rápida y fácilmente en cualquier memento.
Cuando libera su energía. Queda libre un radical ácido fosfórico y se forma di fosfato de adenosina (ADP) Estas dos sustancias, a su vez, se vuelven a re sintetizar por procesos glucolíticos y oxidativos para formar nuevo trifosfato de adenosina.
 
CARACTERÍSTICAS ELECTRICAS DE LAS CELULAS EXCITABLES 

POTENCIALES DE MEMBRANA, POTENCIALES DE ACCION, EXITACION Y RITMICIDAD
Las células excitables de la economía son capaces de transmitir impulsos electroquímicos a lo largo de sus membranas. Incluyen especialmente las fibras nerviosas y las musculares, también a lo largo de las membranas de células glandulares.
Todas las membranas celulares están formadas principalmente de materiales lípidos sostenidos por una matriz proteica. Esta membrana es porosa para gran numero de moléculas y iones pequeños de los líquidos vecinos.
Hay un exceso de iones positivos en un lado y un exceso de iones negativos en el otro; esto causa la existencia de un potencial de membrana entre los dos lados. , las dos condiciones necesarias para que se desarrolle un potencial de membrana son las siguientes:
1-	La membrana debe ser semipermeable, permitiendo que los iones de una carga se difundan a través de los poros mas fácilmente que los iones de la carga opuesta.
2-	La concentración de los iones difusibles debe ser mayor en un lado de la membrana que el otro.
Los mecanismos de transporte activo en la membrana celular, transportan continuamente sodio del interior de la célula hacia el exterior, y probablemente también potasio del exterior hacia el interior, los gradientes de concentración de estos iones se desarrollan con fuerte concentración de sodio en el lado externo y fuerte concentración de potasio en el interno..
Una vez desarrollado estos gradientes, las condiciones son apropiadas para que difundan grandes cantidades de uno u otro de los iones a través delos poros de la membrana, creando así potencial entre los dos lados de la misma.

Permeabilidad diferencial de la membrana en reposo para el sodio y el potasio.
En condiciones de reposo, las membranas de las fibras musculares y nerviosas son de 20 a 100 veces más permeables para el potasio que para el sodio. Sin embargo, cuando la membrana  es  excitada y un impulso electroquímico se transmite al lo largo de la misma tal membrana momentáneamente  resulta  más permeable al sodio que al potasio.
Es precisamente  este rápido cambio de permeabilidad de la membrana para los dos iones la causa del impulso electroquímico que se transmitirá a lo largo de las fibras musculares y nerviosas.
En estado de reposo, el potasio atraviesa con relativa facilidad la membrana, cosa que no puede hacer el sodio. Por lo tanto, es principalmente el potasio el responsable del potencial de membrana en reposo. Y como la concentración  de potasio  en el interior de la membrana es muy elevada en proporción de la que hay afuera de ella, habrá una tendencia mucho mayor a que las cargas positivas se difundan hacia fuera a través de la membrana, mas que hacia adentro. En consecuencia, se desarrolla un estado de positividad fuera de la membrana y de negatividad dentro de ella.

POTENCIAL DE ACCION 
Cuando una membrana excitable es estimulada el potencial de membrana en el sitio estimulado sufre una serie de cambios denominados potencial de acción. El potencial  de membrana en reposo es positivo en el lado externo y negativo en el interno, pero cuando la membrana es excitada, el potencial momentáneamente disminuye hasta casi cero o, mas frecuentemente, se invierte,
De manera que aparece negatividad en el lado externo y positividad en el interno,
Esta inversión solo dura media  milésima de segundo. , Luego reaparece el potencial normal de reposo. Esta rápida disminución o inversión del potencial, seguida inmediatamente de restablecimiento de un potencial normal de reposo en el potencial de acción.
Este no es único, sino que se trata de una serie de sucesiva de potenciales que completan su curso rápidamente durante una pequeñísima fracción de segundos.
Tiene por consecuencia que corrientes eléctricas fluyan momentáneamente a lo largo, exciten  la fibra iniciando un potencial de acción que viaja a lo largo de dicha fibra y provoca la propagación de un impulso electroquímico a lo largo de la membrana.

Potencial de espiga
Potencial de acción: su desarrollo puede dividirse en dos fases: la de despolarización y la de polarización. Despolarización significa perdida del potencial de reposo, y  repolarización significa recuperación del potencial de reposo.

El proceso de despolarización “Activación” de la membrana
Cualquier estimulo capaz de provocar un potencial de acción debe aumentar la permeabilidad de las membranas para el sodio.
Por lo tanto, es mayor la cantidad de sodio que penetra hacia en el interior; este acontecimiento se repite una y otra vez hasta que la permeabilidad de la membrana para el sodio se hace varias veces mayor que para el potasio.
Este ciclo progresivo de permeabilidad creciente para el sodio recibe el nombre de activación de la membrana.
Comprobamos que el potencial en realidad se ha invertido.

Repolarización causada por “inactivación” de la membrana y salida de potasio hacia el exterior.
Cuando el potencial de membrana se ha invertido y se ha creado negatividad en el lado externo de la misma, el potencial invertido inhibe la difusión de iones de sodio hacia el interior. Ello a su vez, desencadena un proceso  inverso del que causo la despolarización.
Este proceso de disminución de permeabilidad para el sodio recibe el nombre de inactivación de la  membrana 
 La inactivación de la membrana solo disminuye su permeabilidad para el sodio, mientras que el potasio sigue difundiendo a través de la  misma con gran facilidad.  Por lo tanto, el potasio para ser de nuevo el ion que domina el potencial de membrana. , Una salida interna de iones potasio hacia fuera se lleva gran numero de cargas positivas hacia el exterior, logrando que en unas pocas diezmilésimas de segundo se produzca un gran exceso de positividad por fuera de la membrana mientras queda negatividad en su interior.  Así la membrana se ha repolarizado y se ha creado de nuevo el potencial de reposo.

EXCITACIÓN-EL PROCESO DESENCADENAMIENTO DE POTENCIAL DE ACCION.

Estimulación química.
Acetilcolina. En el cuerpo, muchas terminaciones nerviosas, al ser estimuladas, segregan acetilcolina en sus extremos, donde establecen sinapsis con otras neuronas o donde terminan en fibras musculares. La acetilcolina,  a su vez estimula la neurona o fibra muscular sucesiva..
La noradrenalina segregada por terminaciones nerviosas simpáticas puede estimular fibras nerviosas musculares cardiacas o lisas..

Estimulación mecánica:

Estimulación eléctrica.

Umbral de excitación  y “potencial de subumbral agudo”

Incluso un estimulo muy débil causa siempre un cambio local en el potencial de membrana, pero la intensidad del potencial local debe alcanzar un valor umbral para que se desencadene el potencial de acción automático.
Un músculo que todavía posee inervación intacta conserva muchas fibras nerviosas mielinizadas de gran calibre dentro de su sustancia. Las fibras nerviosas son más excitables que las fibras musculares. Por lo tanto, un impulso eléctrico que pase a través de un músculo inervado excitara  primero los nervios, y estos, a su vez, excitan el músculo.

Periodo refractario.
En una fibra excitable no puede producirse una segunda corriente de acción mientras la membrana se halla despolarizada a consecuencia del potencial de acción precedente.

Excita
Un potenciador extraordinariamente importante de la excitabilidad es la baja concentración de iones de calcio en los líquidos extracelulares. 

Inhibición de excitabilidad “Estabilizadores”
 Una elevada concentración de iones de calcio disminuye la permeabilidad de la membrana y simultáneamente reduce la excitabilidad. , Baja concentración de potasio en los líquidos extracelulares, anestésicos locales.

PROPAGACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCION
La membrana normal cargada de una fibra nerviosa;  se ha aplicado un estimulo y ha comenzado un potencial de acción, en este lugar la carga eléctrica se ha invertido. , El desplazamiento de corriente en, alejándose de la región estimulada, tanto dentro  como fuera de la membrana. En otras palabras, cargas negativas se difunden siguiendo la parte externa de la membrana  y cargas positivas también se difunden siguiendo la parte interna de dicha membrana.

Dirección de la propagación.
No tiene una dirección única de propagación; el impulso puede transmitirse en todas las direcciones alejándose del punto estimulado, hasta que toda la membrana se ha despolarizado.

Propagación de la repolarización.
El proceso de repolarización se propaga en la misma dirección que el de  despolarización, pero unas pocas diezmilésimas de segundo mas tarde.

TRANSMISIÓN DE SEÑALES POR LOS NERVIOS UNION NEUROMUSCULAR

Cada tipo de fibra muscular y nerviosa tiene peculiaridades de conducción.

TIPOS DE FIBRAS NERVIOSAS Y ORGANIZACIÓN DE NERVIOS

Fibras “mielinizadas “ y amielinicas
Las fibras voluminosas son amielinicas. Los troncos nerviosos corrientes contienen aproximadamente  el doble de fibras amielinicas que de fibras mielínicas.
El cilindro central de la fibra es el axón, cuya superficie externa se cree es la verdadera membrana conductora. El axón esta lleno en su centro de axoplasma, liquido intracelular viscoso. Rodeando el axón hay una vaina de mielina, que tiene aproximadamente igual espesor que el mismo axón; aproximadamente a cada milímetro a lo largo del axón la vina de mielina esta interrumpida por un nudo de Ranvier.
Los denominados nervios amielíticos también tienen una fina cubiertas de mielina sobre su superficie, pero es demasiado delgada para que pueda observarse con el microscopio corriente de luz.  Además la mielina no esta  interrumpida por nudos de Ranvier.  Así  pues, la diferencia esencial entre el nervio mielinizado y el amielínico es la disposición de la mielina  y su espesor.  La mielina es un excelente aislante, que impide casi totalmente el paso de iones a través de su sustancia.

Conducción saltatoria en las fibras mielinizadas
A pesar  de que los iones no pueden atravesar un espesor importante de vaina mielínica de los nervios mielinizados, pueden pasar  con gran facilidad a través de los nudos de Ranvier. De hecho, se ha comprobado que la membrana a este nivel es 500 veces más permeable que las membranas de algunas fibras no mielínicas. Los impulsos son conducidos por el nervio mielínico de nudo a nudo mas que continuamente a lo largo de toda la fibra.
En otras palabras, las corrientes eléctricas siguen por los líquidos extracelulares vecinos y a través del axoplasma de un nodo a otro, excitando nudos sucesivos uno después del otro. 
La conducción  saltatoria tiene valor por dos motivos: en primer lugar, el proceso de despolarización salte intervalos largos a lo largo del eje de la fibra, lo cual permite que la velocidad de conducción pueda ser mayor. , Conserva energía para el axón, ya que solo se despolarizan los nudos permitiendo una perdida muy pequeña de iones y requiriendo un metabolismo reducido para volver a transportar los iones a través de la membrana.

Velocidad de conducción en las fibras nerviosas
Es casi directamente proporcional al diámetro de una fibra nerviosa. En otras palabras, cuanto más delgada la fibra, menores son las cargas eléctricas liberadas, y más rápidamente se disipan cuando intentan difundirse por los líquidos vecinos. Por otra parte, cuando más voluminosa es la fibra. Mayor el numero de cargas y más fácilmente pueden difundirse a lo largo de la membrana para excitar la porción siguiente de la misma.

Las fibras de tipo   A, de tipo B son mielínicas, las de  tipo C  incluyen  todo el grupo de las amielinicas.
Hay cuatro grupos principales de fibras de tipo A. Denominadas fibras alfa, beta, gama y delta. Fibras alfaque conducen los impulsos con velocidades de 70 a 120 metros por segundo, guardan relación principalmente con la actividad muscular. Conducen impulsos desde las células de las astas anteriores a los músculos, y también de los órganos terminales sensitivos de los músculos hacia la medula espinal.
Del tipo A beta, gamma y delta que conducen impulsos a velocidades entre 5 y 70 metros por segundo llevan impulsos de diversos órganos terminales sensitivos. 
Muchas de las fibras gammas también transmiten impulsos de la medula espinal a los husos musculares, órganos terminales sensitivos en los propios músculos.
Las fibras de tipo B solo existen en los nervios neurovegetativos; incluso allí, casi siempre son fibras nerviosas preganglionares, mas que postganglionares.
Las fibras de tipo C transmiten impulsos muy lentamente, con velocidad de medio a dos metros por segundo, su fin es transmitir tipos de sensaciones  prolongadas, no criticas, e impulsos neurovegetativos postganglionares. De hecho después que los impulsos nerviosos alcanzan las terminaciones nerviosas vegetativas.
Hay el doble o más de fibras de tipo C en los nervios periféricos que de fibras de tipo A.

CONDUCCIÓN DE IMPULSOS POR FIBRAS MUSCULARES ESQUELÉTICAS.
El potencial de reposo normal de las fibras musculares esqueléticas es esencialmente el mismo que para las fibras nerviosas- o sea de 80 a 900 milivoltios. El potencial  generado por excitación de una fibra muscular esquelética tiene esencialmente el mismo voltaje que en las fibras nerviosas de gran calibre, pero durante 5 a 10 milésimas de segundo en lugar de  media milésima de segundo- o sea una duración aproximadamente de diez veces mayor.. A consecuencia de esta larga duración, el numero máximo de impulsos esquelético es de 100 a 250 por segundo. Sin embargo, como veremos en el capitulo siguiente, esta intensidad de estimulación basta para causar contracción máxima.
El músculo esquelético es algo menos excitable por los estímulos eléctricos que las fibras nerviosas mielínicas de gran calibre, pero su excitabilidad no es muy diferente de la que tiene muchas fibras amielinicas pequeñas.

Velocidad de conducción en las fibras musculares esqueléticas. 
La velocidad media de conducción en las fibras musculares esqueléticas es de aproximadamente cinco metros por segundo, casi la misma que en las fibras nerviosas mielínicas muy delgadas.

Transmisión de impulsos de nervios a fibras esqueléticas: la unión neuromuscular.
 La fibra nerviosa se ramifica en su extremo para formar la complicada estructura denominada placa terminal, que se adhiere firmemente a la fibra muscular pero queda totalmente por fuera de la membrana de la fibra muscular. En los extremos de las muchas ramas nerviosas de la placa terminal hay pies terminales, y una sustancia granular fina denominada gránulos de Kuhne, quedan en los espacios entre los pies terminales.  Se considera que estos gránulos son pequeñas vesículas de acetilcolina, hormona que puede ser liberada por la placa terminal para excitar la fibra muscular.

Secreción de acetilcolina por la placa terminal. 
Cuando un impulso nervioso alcanza la unión neuromuscular, se libera una pequeña cantidad de acetilcolina por a placa terminal hacia el minúsculo espacio que queda entre dicha palca y la fibra muscular. El impulso nervioso desplaza iones de calcio desde los líquidos intersticiales hacia el interior de la placa terminal, y que estos iones  a su vez rompen las vesículas de acetilcolina que excitara la fibra muscular.

Destrucción de la acetilcolina por la colinesterasa.
1/500 de segundos después de liberada la acetilcolina por la placa terminal, es destruida por una enzima denominada colinesterasa, presente en gran cantidad en el aparato neuromuscular.

Potencial de placa terminal y excitación de la fibra muscular esquelética.
La acetilcolina liberada entre  la placa terminal y la membrana muscular solo persiste una mínima  fracción de segundo, puede afectar suficientemente la membrana muscular para hacerla muy permeable a los iones de sodio, permitiendo un rápido ingreso de sodio en al fibra muscular. En consecuencia la membrana se vuelve mas positiva en su parte interior y más negativa en la exterior. Creando un potencial denominado potencial de placa terminal.

Características de “amplificador” de la unión neuromuscular.
La unión  neuromuscular funcione en realidad como un “amplificador” para aumentar las corrientes muy débiles generadas por las fibras nerviosas terminales transformándolas en corriente con potencia suficiente para excitar las fibras musculares.

Fatiga de la unión.
La estimulación prolongada de un nervio motor con frecuencia elevada disminuirá progresivamente la cantidad de acetilcolina segregada por la placa terminal, lo cual disminuirá mes y más la transmisión hacia el interior de las fibras musculares. Es lo que se denomina fatiga de la unión neuromuscular.

Drogas que bloquean la transmisión a nivel de la unión mioneural-medicamentos curariformes. 

Drogas que estimulan la unión mioneural inactivando la colinesterasa.

DESTRUCCION Y REGENERACIÓN DEL NERVIO
Cuando un nervio periférico se corta, la parte distal con relación a la sección todavía conducirá impulsos durante dos o tres días.

Regeneración de nervios periféricos
Después que un nervio ha sido cortado, el muñón central del mismo elabora muchas ramas para cada fibra, originando por lo menos diez, quizás 50 a 100 nuevas fibras por cada una de las cortadas. Si estas nuevas fibras pueden encontrar la vaina del cabo periférico del nervio cortado seguirán creciendo en el interior de la misma, pero con mayor frecuencia los extremos cortados de los troncos nerviosos quedan muy lejos uno de otro, y los nuevos axones se ramificaran en todas direcciones intentando hallar una vía para crecer. Muchas veces esto causa un neuroma o sea una masa voluminosa de axones que crecen formando un tumor. Si las fibras del neuroma son sensitivas la compresión de tal  neuroma resulta muy dolorosa. En personas que han perdido pies o brazos, los neuromas dolorosas del muñón muchas veces hacen imposible aplicar una prótesis adecuada..
Rapidez de crecimiento del nervio.
Si las fibras nerviosas cruzan la perdida de sustancia del nervio seccionado y crecen dentro de la vaina del nervio periférico, los axones vuelven a desarrollarse con ritmo de 0,4 a 4,5 mm al día, con promedio de un milímetro diario. La sección de un nervio en la medula espinal hace que un músculo el pie quede sin fibra nerviosa durante por lo menos 250 días, muchas veces mas, hasta cuatro años
Una célula del asta anterior quizá inervada hasta 5.000 placas terminales en ligar del numero medio de aproximadamente 1.5000 placas terminales.

CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO ESQUELETICO Y LISO
Todos los músculos esqueléticos del cuerpo están formados por gran numero de fibras en la mayor parte de músculos las fibras se extienden a toda la longitud del mismo, y generalmente cada una esta inervada por una o más uniones neuromusculares localizadas alrededor del tercio medio  de la fibra.
Cada fibra muscular contiene varios centenares a varios millares de miofibrillas, cada miofibrilla, a su vez, tiene, uno al lado de otro, unos 2.500 filamentos de miosina y filamentos de actina-tropomisina que, son moléculas de proteína a las cuales corresponde la contracción muscular.
Todas las fibras musculares esqueléticas, presentan extracciones transversales, las pequeñas bandas claras reciben el nombre de bandas”I”. Las bandas oscuras  se conocen como bandas “A”. La combinación de una “A” y una banda “I” recibe el nombre de sarcómera. Además, aparecen una zona H en el centro de la banda A., la banda A obscura esta formada principalmente por filamentos de miosina y las bandas I por filamentos de actina. Sin embargo, los filamentos de actina también se extienden en las bandas A, aunque no en sus zonas H. Una membrana Z pasa a través de la parte media de la banda I luego se extiende de una fibrilla a otra, uniéndolas entre sí. Esta membrana también une las partes medias de los filamentos de actina-tropomiosina entre sí. El 20 por 100 del peso sólido de la fibra muscular depende de proteínas; la mayor parte de ellas son miosina y actina.
Las fibrillas están incluidas en una matriz semilíquida denominada sarcoplasma, que forma quizá el 50 por 100 de toda la fibra muscular y contiene gran numero de mitocondrias para asegurar el metabolismo oxidativo de la fibra muscular. Rodeando al sarcoplasma y las miofibrillas esta el sarcolema o sea la membrana celular de la fibra muscular. Así pues el sarcolema es la membrana que conduce los potenciales de acción a lo largo de la fibra.

CONTRACCIÓN MUSCULAR ESQUELÉTICA
Cuando un potencial de acción ha pasado a través de la unión neuromuscular y se ha difundido en ambas direcciones a lo largo de la fibra muscular, ésta empieza a contraerse después de un periodo de latencia inicial de aproximadamente 0.003 de sendo. La membrana Z conduce el potencial de acción hacia las partes mas internas de la fibra, con lo cual se desencadena el proceso contráctil, paso de iones de calcio al interior de la fibra,, son capaces de provocar la contracción del complejo de actomiosina.

El proceso contráctil
Los filamentos de actina-tropomiosina simplemente se deslizan como pistones hacia adentro entre los filamentos de miosina.

Energía para la contracción
Ocurre un proceso químico activo durante la contracción, por virtud de la cual se transfiere instantáneamente energía a los filamentos de miosina y de actina-tropomiosina.
El origen de la energía para la contracción es el trifosfato de adenosina. La miosina, activada por los iones de calcio, se transforma en una enzima denominada adenosintrifosfatasa que separa un radical fosfato del trifosfato de adenosina, y así libera grandes cantidades de energía.
Cuando el trifosfato de adenosina almacenado en una fibra muscular se acaba a consecuencia de la contracción muscular, se forma en unas cuantas milésimas de segundo nuevo trifosfato de adenosina utilizando  energía almacena en otras sustancia, la fosfocreatina, que se halla almacenada en mucho mayor abundancia en las células musculares que el propio trifosfato de adenosina. Se forma mas trifosfato  de adenosina todavía, con menor rapidez, gracias a los procesos glucolíticos oxidativos.

Trabajo de los músculos
El proceso de acortamiento de los músculos puede elevar objetos o moverlos contra una fuerza y en consecuencia, efectuar trabajo. Cuando así ocurre, se libera una cantidad adicional de energía, exactamente igual a la cantidad adicional de trabajo producida, por el trifosfato de adenosina que hay en el músculo.

Eficacia de la contracción muscular
La eficacia de un motor se calcula por el porcentaje de  energía absorbida por un músculo ( energía química de los alimentos) que puede  convertirse en trabajo es menor del 20 al 25 por 100: el resto se transforma en calor.  La eficacia máxima solo puede lograrse cuando el músculo se contrae con velocidad moderada, ni demasiado lentamente ni con excesiva rapidez.
De ordinario, la eficacia máxima se obtiene cuando la velocidad de contracción es de aproximadamente el 30 por 100 de la máxima.

Contracciones isométricas e isotónicas
Se dice que una contracción  muscular es isométrica cuando la longitud del músculo no se acorta durante la contracción: que es isotónica cuando el músculo se acorta, pro la tensión del mismo sigue siendo la misma.
Los músculos se contraen isométrica e isotonicamente en la economía; la mayor parte de contracciones en realida son una mezcla de los dos tipos. Cuando una persona esta de pie pone tensión sus cuadriceps para mantener fijas las rodillas y rígidas las piernas. Esto es una  contracción isométrica. Por otra parte, cuando una persona levanta un peso con su bíceps, se trata de una contracción principalmente  isotónica. Finalmente, las contracciones de los músculos de las piernas al correr son una mezcla de contracciones isométricas e isotónicas- isométricas para mantener las piernas rígidas cuando apoyan en el suelo, e isotónicas principalmente para mover las extremidades.

CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO ESQUELETICO EN EL CUERPO

Unidad motora
Cada neurona motora que sale de la medula espinal suele inervar varias fibras muculares; el numero depende del tipo de musculo
Todas las fibras musculares inervadas por una sola fibra nerviosa reciben el nombre de unidad motora. En general, los  músculos que reaccionan muy rápidamente y los que contraen en forma muy precisa tiene pocas fibras musculares (hasta 10 a 25 en el músculo ocular) para cada unidad motora, y un numero mayor de fibras nerviosas  para cada músculo. Por otra parte, los músculos posturales de acción lenta, que no  requieren un control extraordinariamente fino, pueden tener hasta 2.000 a 3.000 fibras musculares por unidad motora. Un valor medio para todos los músculos de la economía podría ser el de aproximadamente 1.500 fibras musculares por unidad motora.
Las fibras  musculares de una sola unidad motora  suelen hallarse bastante  cerca de unas de otras, pero no siempre adyacentes. Forman en el cuerpo del músculo una masa grande hasta de 6 mm de diámetro, aunque otras veces solo se trata de un diámetro de fracción de milímetro. Generalmente las fibras musculares de unidades motoras vecinas se superponen unas a otras, y algunas  de las fibras  de  una unidad motoras quedan  situadas  dentro de la segunda unidad motora, y algunas fibras de ambas se hallan todavía en unidades motoras adicionales. 
Esta interdigitación permite que las unidades motoras separadas se contraigan para ayudarse unas a otras mejor que como segmentos individuales.
La mayor parte de fibras musculares reciben dos o más terminaciones nerviosas, y que estas muchas veces nacen de neuronas motoras muy diversas. En otras palabras, una misma fibra muscular puede formar parte de dos, o quizás mas, unidades motoras. Esta innervación múltiple protege la fibra contra la perdida de función cuando parte del nervio motor es destruido.

El control nervioso de un músculo puede estar tan bien graduado por circuitos neuronales en la medula espinal, que pueda pedírsele a dicho músculo cualquier grado imaginable de contracción. Los músculos de acción rápida, como los ojos y los de los dedos, pueden controlarse mas críticamente todavía que los músculos posturales lentos porque son menores el numero de fibras en las unidades motoras y porque sus músculos tienen acción mucho más rápida. Por lo tanto, que los músculos de los dedos y los ojos tienen una graduación de contracción mejor que los músculos posturales.

L a contracción de un músculo puede ocurrir muy rápidamente cuando se contrae sin carga-tan rápidamente como diez veces su propia longitud en un segundo. Cuando se aplican cargas, la velocidad de contracción se hace progresivamente menor a medida que la carga aumenta: cuando la carga equivale a la fuerza isométrica máxima de contracción del músculo. La velocidad de contracción de este resulta nula y no se produce contracción ninguna.
Como el músculo solo puede obtener energía del trifosfato de adenosina con cierto ritmo, cuanto mayor sea la carga, potablemente menor sea la velocidad de movimiento mientras el músculo obtiene la cantidad necesaria de energía.

Tono muscular esquelético
Grado de contracción residual en el músculo esquelético, resulta  de potenciales de acción muscular. Nacen unos pocos impulsos espontáneos en cada fibra muscular, la mayor parte del tono muscular esquelético depende de los impulsos nerviosos que provienen de la medula espinal, Estos, a su  vez, están controlados en parte por impulsos transmitidos desde el cerebro a las neuronas motora anteriores de la medula, y en parte por impulsos que se originan en husos musculares localizados en el propio músculo, Los husos musculares son receptores sensitivos que existen prácticamente en todos los músculos que transmiten impulsos casi continuamente por las raíces posteriores hacia la medula espinal, donde excitan las neuronas anteriores motoras, el músculo queda casi completamente fláccido.

Fatiga muscular
La contracción enérgica y prolongada  resulta de una incapacidad de los procesos contráctiles y metabólicos de las fibras musculares para continuar proporcionando el mismo trabajo. El nervio continúa funcionando adecuadamente, los impulsos nerviosos atraviesa  normalmente la unión neuromuscular hacia la fibra del músculo, e incluso potenciales normales difunden por las fibras musculares, pero la contracción se debilita cada vez más. 
La interrupción del riego sanguíneo del músculo origina la fatiga muscular muy intensa en un minuto o poco más, por la perdida manifiesta del aporte nutritivo

Contractura fisiológica
Si un músculo se fatiga en grado extremo, posiblemente quede continuamente contraído y persista durante varios minutos así, además de la energía necesaria para la contracción, parece necesitarse una pequeña cantidad de energía para promover la relajación al terminar la fase contráctil. Si un músculo se ha fatigado tanto que todos los componentes donadores de energía almacenados en las fibras musculares han sido desintegrados, no puede obtener la energía necesaria para la relajación y el músculo adopta una contracción semipermanente. Cuando el estado de fatiga pasa y se ha formado ya mas trifosfato de adenosina, el  músculo se relaja gradualmente.