FISIOLOGÍA HUMANA

FISIOLOGÍA HUMANA
2012
Músculo liso – Esquelético - Cardíaco
Bioq. Especialista Claudia Patricia Serrano
Músculo liso – Esquelético - Cardíaco
Polarización de membranas:
Mecanismos fisiológicos que determinan el potencial de reposo.
Potenciales de acción:
Mecanismos fisiológicos que los determinan. Mediadores químicos.
Diferencias en la generación del potencial de acción entre los músculos
liso, esquelético y cardíaco
Músculo esquelético :
Contracción muscular. Umbral, facilitación, sumaciones temporal y espacial,
refractariedad. Placa motora. Músculos tónicos y fásicos.
Músculo Cardíaco:
Corazón, propiedades. Potenciales de reposo y acción en el miocardio,
velocidades de conducción, retrasos
Músculo liso: tipos, diferencias. Mediadores químicos. Autoexcitabilidad,
plasticidad y acomodación
“Un gran logro de la medicina es mantener
vivo al paciente mientras la naturaleza lo
va curando”
Voltaire, 1770 (*)
(*) Extraído de “Fisiología Comparada del Medio Interno”, José A. Coppo
Polarización de membranas
Mecanismos fisiológicos que
determinan el potencial de reposo
• La diferencia de concentración de iones a
través de una membrana selectivamente
permeable crea un potencial de
membrana
POTENCIAL DE MEMBRANA
INTRACELULAR
EXTRACELULAR
Na+………10meq/l
K +……140meq/l
Cl -……. 8meq/l
Prot -
Na ……140 meq/l
K+ …...4,5 meq/l
Cl- …...107meq/l
Potencial de Nernst
• Consiste en la relación entre el potencial de
difusión y el potencial de concentración.difusión
y el potencial de concentración.
FEM(mV)= +/- 61log Ci / Ce
• El resultado es el Potencial en el Interior de la
de la Membrana
Ecuación de Goldman-Hodgkin-Katz (aplicable
a membranas PERMEABLES a múltiples iones)
• *Ecuación de Goldman
**donde:
C = Concentración del ion
P = Permeabilidad de la membrana al ion
Potencial de reposo en la membrana
• De reposo:
cuando no están transmitiendo señales = - 90 mV
•Es producido por:
*DIFUSIÓN PASIVA DEL K = - 94 mV
*DIFUSIÓN PASIVA DEL Na = + 61 mV
Ambos generan un POTENCIAL NETO de – 86 mV
*BOMBA Na-K:
saca 3 Na+ y mete 2 K = -4 Mv
TOTAL= - 90mV
POTENCIALES DE ACCIÓN
• ¿Qué Mecanismos fisiológicos los
determinan?
• ¿Cuáles son los Mediadores químicos?
POTENCIALES DE ACCIÓN
• Un potencial de acción o impulso electrico es
una onda de descarga eléctrica que viaja a lo
largo de la membrana celular modificando su
distribución de carga eléctrica.
• Los potenciales de acción se utilizan en el
cuerpo para llevar información entre unos
tejidos y otros, lo que hace que sean una
característica microscópica esencial para
la vida de los animales.
POTENCIALES DE ACCIÓN
• Es un cambio muy rápido en la polaridad de
la membrana de negativo a positivo y vuelta
a negativo, en un ciclo que dura unos
milisegundos.
• Cada ciclo comprende
• una fase ascendente (despolarización)
• una fase descendente (repolarización)
• Una fase hiperpolarizada (hiperpolarización)
POTENCIALES DE ACCIÓN
• http://www.youtube.com/watch?v=zhIRk7I
ufIM&feature=fvwrel
• ttp://www.youtube.com/watch?v=77wDRH
pGay0&feature=fvwrel
¿Cuáles son los Mediadores químicos?
• Neurotransmisores (ACETILCOLINA)
• Hormonas (INSULINA)
• Fármacos
¿En qué células se puede generar un
potencial de acción?
Células nerviosas – musculares
endócrinas
Diferencias en la generación del
potencial de acción entre los
músculos liso, esquelético y
cardíaco
Generación del potencial de
acción músculo esquelético
REPOLARIZACIÓN
Na+
DESPOLARIZACIÓN
-55
POTENCIAL
UMBRAL
K+
Bomba de
Na+ / K+
HIPERPOLARIZACIÓN
POTENCIAL
DE REPOSO
PERIODO
REFRACTARIO
ABSOLUTO
PERIODO
REFRACTARIO
RELATIVO
Generación del potencial de
acción músculo CARDÍACO
PERIODO REFRACTARIO
ABSOLUTO
PERIODO REFRACTARIO
RELATIVO
Generación del potencial de
acción músculo LISO
Músculo esquelético
• Contracción muscular. Umbral, facilitación,
sumaciones temporal y espacial,
refractariedad. Placa motora. Músculos
tónicos y fásicos.
Contracción muscular
Músculo esquelético
Placa motora
• http://www.youtube.com/watch?v=hDT3qa
A42GI&feature=related
Músculo esquelético
Umbral: Valor mínimo de un estímulo para generar un PA
Facilitación
Sumaciones
Temporal: Si los potenciales llegan muy pronto en el
tiempo, se suman los efectos y, rebasando el umbral, se
puede llegar a disparar el potencial de acción. Efectos
pequeños pueden dar lugar a la sumación.
Espacial: a mayor carga el reclutamiento de unidades
motoras es mayor.
Refractariedad: PRA – PRR
Sumación temporal
mV
-60
-90
t (mseg)
Estímulos de alta frecuencia
Músculos tónicos y fásicos
Clasificacion de las fibras musculares
esqueléticas
Músculo Cardíaco
Músculo Cardíaco
PROPIEDADES
 Automatismo – Cronotrópica
 Excitabilidad - Batmotrópica
 Conductibilidad - Dromotrópica
 Contractilidad - Inotropismo
AUTOMATISMO
• Capacidad de generar su propio impulso
• DDE : apertura de canales iónicos
“gatillados” por la hiperpolarización
• SNA
– SNS Rc β entrada de Na+ y Ca2+- egreso de
K+ - Aum FC
– SNPS Acol Rc Muscarínicos: apertura de
canales de K+ hiperpolarización – Dism FC
– Nodo sinoauricular: bajo PA
Frecuencia cardíaca
VALORES EN REPOSO
Adulto = 70. Más mujeres. ¿Causa?
Niños : superior
Sueño: disminuye 10-20
Deportista muy entrenado : 45-50
AUMENTO DE LA FRECUENCIA
(taquicardia)
Ejercicio, altitud.
Fiebre
Estrés
DISMINUCIÓN DE LA FRECUENCIA
(bradicardia)
Bloqueos del sistema de conducción
Algunas infecciones
 Conductibilidad
Particularidad de fibra cardiaca de permitir la propagación de la excitabilidad.
Onda de despolarización viaja por todo el miocardio de fibra en fibra.
De nodo SA por fascículos a nodo AV y a todo el V por el Haz de His y el sistema
de Purkinjer.
Propiedad dromotrópica (dromos – carrera, recorrido)
Favorecida por la disposición en sincitio, debida a DISCOS INTERCALARES.
Zonas de baja resistencia al pasaje de iones, que favorecen la conducción
eléctrica.
Son pocos y pequeños en el nodo SA y AV (conducción lenta)
abundantes y grandes en FP (conducción rápida)
Actividad de sincitio mecánico y eléctrico.
 CONDUTIBILIDAD
Nodo Sinoauricular
(Keith-Flack)
Musc.Auricular
-80 a -90 mV
< 10 -15 u
< 0.3-0,4 m/seg
MARCAPASOS
-50 a -60 mV
< 5-10 u
< 0.05 m/seg
H 70 Lat/min
Nodo Auriculo
Ventricular
(Aschoff-Tawara))
-60 a -70 mV
< 5-10 u
< 0.1 m/seg
H 50 Lat/min
Haces Internodales
Anterior (Bachman)
Medio (Wenckebach)
Posterior (Thorel)
Haz de His
Porción membranosa
del tabique
Musc. Ventricular
Fibras de Purkinjer
-80 a -90 mV
< 10 a -16 u
< 0.3-0,4 m/seg
-90 a -95 mV
<100 u
< 2-3 m/seg
H <50 Lat/min
Acción de SOBREMANDO de marcapasos latentes
 Excitabilidad
Propiedad batmotrópica (bathmos – umbral)
Corazón responde a estímulos propios
También a estímulos externos (químicos, mecánicos, térmicos, etc)
SISTOLE estado refractario absoluto
Inexcitabilidad sistólica
Recupera excitabilidad al comienzo de la DIASTOLE
estado refractario
relativo
Despolarización de membrana
Papel del Calcio en el enlace excitación-contracción.
Excitación: distribución sistema sarco-tubular - onda de despolarización
Contracción: unión a elementos contráctiles
Relajación: remoción del calcio
 Contractilidad
El corazón responde a estímulos con una contracción.
Propiedad inotrópica (inos – fuerza).
Musc cardiaco no organizado en base a unidades motoras (no fibras de
inervación directa – no sumación espacial).
Discos intercalares delimitan las fibras cardíacas y favorecen el pasaje de la
onda de despolarización.
Sincitio fisiológico: ley del todo o nada.
No tiene sumación temporal – no se tetaniza: período refractario relativo CORTO
Periodo refractario absoluto LARGO: dura 0.25 a 0.3 segundos (casi todo PA)
POTENCIAL DE ACCIÓN
mV
Sobredisparo
Fase de
meseta
+20
-40
0
-60
-80
-90
Potencial de
reposo
Despolarización
-20
Tiempo (segundos)
2
1
0
Repolarización
Canales lentos
de Ca++ y Na+
Salida de K+
3
4
5
Recuperación de
equilibrio iónico
Auriculas, ventriculos, Fibras de PK
POTENCIAL DE ACCIÓN
mvolt
1 ausente
0
Ca 2+
K+
20
0
40
60
2y3
4
mseg
Nodo sino auricular , nodo ventriculo auricular
Músculo LISO
Músculo liso multiunitario:
Compuesto de fibras musculares lisas separadas.
Cada fibra puede contraerse independientemente de las otras.
Su control es ejercido principalmente por señales nerviosas.
Rara vez muestran contracciones espontáneas.
Ejemplos: músculo ciliar del ojo, el iris del ojo.
Músculo liso visceral:
Las fibras musculares actúan como una unidad
Están unidas por medio de uniones estrechas (gap junctions) de
modo que la excitación de una célula se expande por el resto de las
células del órgano. (SINCITIO)
Ejemplos: arterias, venas pequeñas, estómago, intestino, útero y
vejiga.
Contracción en el músculo liso
Ahora a comparar
• M. ESQUELÉTICO
M. CARDÍACO
M. LISO
“La vida es una sucesión de oportunidades
para sobrevivir”
García Marquez, 1960 (*)
MUCHAS GRACIAS Y A ESTUDIAR!
(*) Extraído de “Fisiología Comparada del Medio Interno”, José A. Copo