El acoplamiento excitación-contracción se refiere a una descripción algo abstracta de los procesos involucrados en la contracción muscular. El sistema musculoesquelético está intrincadamente entrelazado con el sistema nervioso, lo que permite la contracción y el movimiento muscular a través de la comunicación con las vías neuronales sensoriales y motoras. Esto sucede a través de la excitación nerviosa, que a su vez provoca una contracción de las fibras musculares, en conjunto descritas como acoplamiento excitación-contracción.
Los dos tipos de nervios en el cuerpo son sensoriales y motores. Las neuronas sensoriales actúan para percibir eventos del entorno circundante y traducirlos en mensajes al cerebro. Luego, el cerebro procesa estos mensajes y los convierte en señales que causan una reacción necesaria a los estímulos. Aunque algunos de estos procesos son involuntarios, la acción voluntaria, como el movimiento intencionado, también utiliza componentes sensoriales y motores.
La forma en que se inician estos mensajes es a través de la aparición de potenciales de acción. Los potenciales de acción son los eventos eléctricos de corta duración que son característicos de un estado salido. Los potenciales de excitación y acción no son sinónimos, sino que están estrechamente relacionados.
Estos procesos se unen así: se produce un estímulo que provoca la activación de los potenciales de acción y la excitación nerviosa de las neuronas sensoriales. El cerebro o la médula espinal procesan la señal y envían una reacción correspondiente a las neuronas motoras. Las neuronas motoras actúan para contraer numerosas fibras musculares de una manera que provoca la acción deseada.
Un ejemplo de este acoplamiento de excitación-contracción en acción sería tocar un quemador caliente. Todos estos procesos ocurren en fracciones de segundo para ayudar a alguien a quitar su mano de la superficie caliente. El acoplamiento excitación-contracción se acuñó por primera vez como un término en 1952; Sin embargo, los fisiólogos han investigado las complejas interacciones entre el sistema nervioso y el movimiento durante siglos.
Una forma de simular el acoplamiento excitación-contracción es a través de estímulos eléctricos. Si una persona se sorprende con tal dispositivo, simula la ocurrencia natural de un estímulo. Esto provoca una inundación del potencial de acción y desencadena el mecanismo de acoplamiento excitación-contracción, produciendo una contracción muscular.
Debido a la naturaleza atómica que caracteriza a la mayoría de estos eventos, es importante darse cuenta de que muchas descripciones de tales procesos son especulativas y teóricas. Es difícil ver un potencial de acción; por lo tanto, los científicos e investigadores confían en el razonamiento deductivo para comprender mejor los muchos eventos que intervienen en una acción que a menudo se pasa por alto, como doblar un brazo.