FISIOLOGIA MUSCULAR

CONSTITUCIÓN MUSCULAR DEL ORGANISMO
FISIOLOGIA
MUSCULAR
Waldo A. Armstrong G., M.V.
M.V.
1. Producción de movimientos
corporales
2. Mantenimiento de forma y
estabilizacion de la postura
3. De protección de tejidos frágiles
4. Regulación del volumen de órganos
5. De recubrimiento del tejido óseo
6. Constituye el elemento importante
para el movimiento.
5. Generación de calor
TIPOS DE TEJIDO MUSCULAR:
• Estriado (esquelético
y cardíaco)
FISIOLOGIA HUMANA - 2004
• Liso.
FISIOLOGIA HUMANA - 2004
A. Excitabilidad eléctrica (irritabilidad).
Ante un estímulo, respuesta
potencial de acción (químicos:
neurotransmisores u hormonas)
•
40% Músculo esquelético
•
10% Músculo Liso y Cardíaco.
FUNCIONES
CARACTERISTICAS
DEL TEJIDO
MUSCULAR
B. Contractilidad: Propiedad de
acortarse y engrosarse, generación
de fuerza para realizar trabajo.
ORGANIZA
CIÓN DEL
MUSCULO
ESQUELETI
CO
C. Extensibilidad: Distensión muscular
sin daño y coordinación con un
músculo par.
D. Elasticidad: Vuelve a su forma
original después de una contracción
o distensión
FISIOLOGIA HUMANA - 2004
‹ANATOMIA
‹Fascia
DEL TEJIDO MUSCULAR ESQUELETICO
superficial
(inmediatamente debajo de la
piel). Formada por:
•Tejido Adiposo y
• Conjuntivo
•Funciones:
•Almacenamiento de agua y grasa
•Aislamiento (conservación de calor)
•Protección mecánica contra
traumatismos
•Rutas para salida y entrada de nervios
y vasos sanguíneos en los músculos
FISIOLOGIA HUMANA - 2004
FISIOLOGIA HUMANA - 2004
ANATOMIA DEL TEJIDO MUSCULAR ESQUELETICO (CONT
Fascia profunda:
Formada por:
Tejido conjuntivo denso e
irregular, mantiene a los
músculos unidos de manera
funcional
Se extiende en tres capas:
Epimisio
Perimisio
Endomisio
Tendón: Unión alargada
de los tres anteriores y
se inserta en el hueso
Aponeurosis: Unión
ensanchada y plana
(aponeurosis epicraneal)
Vainas tendinosas:
Tendones rodeados por
tejido conjuntivo
(muñecas y tobillos).
Poseen una película conFISIOLOGIA HUMANA - 2004
líquido sinovial.
1
z
z
z
Permite el movimiento
libre de los músculos
Funciones:
z
z
Unidad Motora
z
Conformada por
neurona motora
(1) y conjunto de
fibras musculares
(150).
Rellena los espacios
existentes entre los
músculos.
músculos.
Caracteristicas de la unidad
motora:
•Una sola neurona produce contraccion
simultanea de aprox. 150 fibras
musculares
• Todas las fibras musculares se
contraen y se relajan a un mismo
tiempo
•Musculos con movimientos precisos
(produccion de voz por la laringe) solo
tiene dos o tres fibras por unidad
motora
•Musculos responsables de
movimientos potentes y poco precisos
(biceps braquial) pueden tener hasta
2,000 fibras musculares por unidad
motora
INERVACION
impulso,
impulso, origina
contracción
múscular.
múscular.
Lleva los nervios y los
vasos sanguíneos y
linfáticos
Union entre la fibra muscular
y la neurona motora
Neuronas
motoras: Emite el
z Movimientos precisos:
Producción de la voz sólo
2 fibras por neurona
z Movimientos
potentes:
Movimiento del bíceps
braquial o
gastronecmio,
gastronecmio, hasta
2,000 fibras por
LA UNIDAD MOTORA
SINAPSIS
1. Sinapsis eléctrica: Se
produce por “contacto” entre
las células excitables, a
través de zonas
especializadas.
2. Sinapsis química: Unión
neuromuscular o unión
mioneural establecida a
través de la hendidura
sináptica por la liberación de
un neurotransmisor
•
Placa motora terminal:
conformada por los
terminales axonales
(forma de bulbo) y la
membrana de la fibra
muscular adyacente.
•
Vescícula sináptica: Se
encuentran dentro del
extremo distal de una
terminal axonal. Aquí se
encuentra contenidas
moléculas de un
neurotransmisor Ach
Descripción de la sinápsis
1. La Ach, al ser liberada, va
hacia la hendidura sináptica.
La placa motora terminal
posee receptores para Ach.
2. La unión de la Ach y el
receptor provoca la apertura
de un canal y el pasaje del
sodio
3. Los cambios del potencial
de reposo, desencadenan
un potencial de acción
4. El potencial de acción
muscular viaja a lo largo de
la membrana de la célula
muscular (sarcolema), que a
su vez produce la
contracción muscular.
2
Musculo Esqueletico
3. DESTRUCCIÓN DE LA ACH LIBERADA:
• Efecto de la Achasa (lámina basal)
• Difusión (en < proporción) fuera del espacio sináptico.
4. POTENCIAL DE PLACA MOTORA Y EXCITACIÓN DE LA FIBRA
MUSCULAR ESQUELÉTICA
•Llegada de iones Na+
•Apertura de los canales de Ach
•Elevación del potencial de membrana interno (50-75 mv)
•Creación del potencial de acción en la fibra muscular.
z Estructura
de la fibra muscular - Filamentos
Musculares
Filamentos Delgados: Actina,
Actina,
z
tropomiosina y Troponina
Actina:
Actina:
z
z
Actina G, forma globular, dos
cadenas retorcidas, va a
conformar a:
Actina F, (actina
(actina filamentosa)
z
z
z
z
z
z
z
z
Troponina T: Se une a
tropomiosina
Troponina I: Junto con
tropomiosina inhibe la
interaccion Actina miosina
Troponina C: Se une al Calcio.
Inicia la contraccion.
contraccion.
Miosina (mol grande y
compleja, cabeza y cola,
estructura helicoidal alfa).
Posee:
z
z
Posee sitio de union a la miosina
Tropomiosina:
Tropomiosina: Prot. Filamentosa
que se ubica a lo largo del surco
de la actina.
actina. Bloquea, en reposo,
el sitio de union con miosina.
Troponina:
Troponina: Complejo de tres
prot. Globulares (T, I, C)
Filamentos gruesos:
Par de cadenas pesadas. Se
enlazan y forman la cola de
la molecula de miosina
Dos pares de cadenas
ligeras: se enrrollan y
forman dos cabezas
globulares (sitio de union
para la actina)
actina)
z
Cabeza (puente cruzado)
unión de la actina e
hidrólisis de ATP.
z
Interacción entre puentes
cruzados y filamentos finos,
acortan la sarcómera
(acercando las líneas Z entre
sí).
Línea
Z
Filamentos
gruesos
(miosina)
Filamentos
delgados
(actina)
Línea
Z
Banda
I
Banda M
Línea
Z
Banda A
3
BASES MOLECULARES DE LA CONTRACCIÓN
Transducción Quimiomecánica:
ATP (prod. metabólica)
UNIDAD CONTRACTIL:
Fuerza o movimiento
SARCOMERA
•Citoesqueleto: Estructura de anclaje y transmisión de la fuerza
•Miofilamentos: Finos, Gruesos
CICLO DE LOS PUENTES CRUZADOS
DETERMINANTES DEL CICLO DE PUENTES CRUZADOS
1. Formación del complejo Miosina-ADP-Pi (elevado nivel de energía libre) y su rápida
Sistemas reguladores: Dependientes de Ca++, controlan el número de
puentes cruzados que interaccionan con filamentos finos.
unión al filamento fino .
2. Cambio conformacional de la cabeza de miosina (liberación del ADP y Pi).
3. Unión del ATP al complejo Actina-Miosina.
Disociación de los puentes cruzados del filamento fino.
4. Regeneración del complejo Miosina-ADP-Pi de alta energía por hidrólisis interna del ATP.
MECANISMO GENERAL DE
LA CONTRACCION
MUSCULAR
La velocidad de los ciclos de los puentes cruzados determinan la
velocidad de acortamiento de un músculo. La mayor se produce cuando
no hay carga que se oponga al acortamiento. Esta cae cuando la carga
es mayor (evita el paso de la conformación de 90° a la 45°)
Estas diferencias están determinadas por la variante isoenzimática de
miosina.
MUSCULO CARDIACO
Apertura de canales de Ach
favoreciendo el ingreso de grandes
cantidades de sodio a nivel de
terminación nerviosa. Inicio del
potencial de acción.
Activación de las membranas de
las fibras musculares .
Liberación del ión Ca++ contenido
en las miofibrillas del retículo
sarcoplásmico.
Atracción entre filamentos de
actina y miosina con el
consecuente deslizamiento
(contracción)
Regreso del Ca ++al interior del
retículo sarcoplásmico y cese de la
contracción muscular
4
MUSCULO CARDIACO
z Características
z
z
Características:
z
z
z
z
z
Disposición de actina y miosina, bandas, zonas y discos similar al músculo
esquelético
Posee células más cortas, gruesas y no muy circulares en el corte
corte
transverso
Se ramifican
Discos intercalares:
intercalares: engrosamientos transversos irregulares del
sarcolema, estos poseen:
z Desmosomas (mantienen unidas a las fibras y uniones de
aberturas. (permite diseminación de los potenciales de acción
entre fibras)
Permanece contraído 1010-15 veces mas tiempo que el esquelético (aporte
prolongado de Ca+ .al sarcoplasma)
sarcoplasma)
(cont.
....):
(cont.....):
Se contrae cuando lo estimulan sus fibras
autorrítmicas,
autorrítmicas, en reposo, 75/min.
z
Requiere aporte importante de O2.
z
Abundante sarcoplasma
z
Posee mitocondrias de mayor tamaño y en mayor
número
z
Dependen en mayor proporción de respiración
celular aeróbica (ATP)
z
Tienen la capacidad de usar el ácido láctico
producido por el músculo esquelético, para la
producción de ATP, beneficioso durante ejercicio.
Músculo cardíaco (corte
longitudinal)
MUSCULO LISO
MUSCULO LISO
Características:
•Fibras pequeñas (2-5u de diámetro, 20-500
u de longitud)
•Disposición física es diferente
•Inicio de contracción es mas lenta y dura
mayor tiempo.
•Tiene mayor capacidad de acortarse y
estirarse.
•Posee escaso retículo sarcoplásmico, el
calcio es almacenado en el citosol.
•No posee túbulos transversos (demora en
llegar a los filamentos).
5
MUSCULO LISO
z
Regulación:
z
Calmodulina:
Calmodulina: Unida al calcio en el citosol.
citosol.
Activa a la enzima miosina de cadena ligera
cinasa (usa ATP para fosforilar)
fosforilar)
z
El sistema nervioso autónomo
z
Hormonas o factores locales (cambios de pH,
pH,
O2, CO2, temperatura y conc.
conc. Iónicas.
Tipos:
z
2. Multiunitario :
Masa de cientos a millares de
fibras musculares (capacidad
de contraerse juntas,
formando unidad)
z
Fibras musculares lisas discretas
z
Actividad independiente
•
Asociadas en capas o haces
z
Inervadas por una única terminación nerviosa
•
Adheridas en muchos puntos
(transmisión de fuerza)
z
Revestidas por un colágeno fino y fibrillas
glucoproteícas que favorecen su aislamiento
•
Uniones intercelulares laxas
(gap junctions)
z
Contracción independiente y con escasa
frecuencia
de
contracciones
espontáneas
(músculo
ciliar,
iris
ocular,
membrana
nictitante(anim.
Inferiores),
músculos
nictitante(anim.
piloerectores.
piloerectores.
1. Unitario o visceral:
•
Comparación de fibras musculares
Propiedad
Ramificado, irregular,
núl c o e i s m l p e
Diemensiones
30 cm x 100 µm
100 µm x 15 µm
Músculo liso
Forma de aguja, núcleo
simple
50-200 µm x 5 µm
Estrías
Sí
Sí
Actividad Miogénica
No
Si
Sí
Somática
Autonómica (simp/para)
Autonómica (simp/para)
Tónica (pricipal) &
Fásica (occasional)
Intrínseo y extrínseco
Tipo de contracción
Músculo liso (corte
transversal, anillo de
citoplasma visible)
Músculo Cardíaco
largo, cilíndrico,
polinuclear
Inervación motora
Músculo liso (corte
longitudinal)
Músculo Esquelético
Estructura
No
Fásica
Rítmica
Tono muscular básico
Actividad neural
Ninguno
Acoplamiento eléctrico
No
Sí
Sí
Sistema - T
Sí
Sí (ventrículos solamente)
No
AP & T sistemas
AP & T-sistemas
No
Sí
AP, Ca canales
2n mensajeros
Sí
E/C acoplamiento
Regulación hormonal de la
contractibilidad
6
Tono Muscular
Regulación de la Tensión Muscular
z
Tipos de Contracción:
z
z
Contracción Espasmódica:
Espasmódica: Contracción breve de todas
las fibras musculares de una unidad motora.
Potencial de acción breve (1 a 2 ms.)
ms.) la contracción
dura mucho mas (20 a 200 ms.)
ms.)
z
z
z
Es producido por la activación involuntaria de unidades motoras,
esta activa la contracción sostenida de las fibras musculares, al
al
mismo tiempo una gran parte de sus unidades motoras están
relajadas. Este proceso ocurre de manera alternada y constante.
Tipos de Contracciones:
z
z
z
z
z
Período Latente:
Latente: Aplicación del estímulo –inicio de la
contracción) dura aprox. 2 ms. Liberación de Ca+2 del RS,
filamentos ejercen tensión, estiramiento de componentes
elásticos y luego el acortamiento.
Período de Contracción:
Contracción: Dura de 10 a 100 ms.
ms.
Período de Relajación:
Relajación: de 10 a 100 ms.
ms. Recaptura del Ca+2
Período Refractario:
Refractario: Es un lapso de pérdida de excitabilidad. En
el músculo esquelético dura aprox. 5 ms.
ms. Y en músculo cardíaco
dura 300 ms.
ms.
Contracciones Isotónicas: Existen dos tipos:
Isotónica concéntrica: Músculo se acorta y tira del tendón para producir
movimiento y reducir el ángulo en una articulación. Ejm.
Ejm. (tomar un objeto
de la mesa)
z Isotónica Excéntrica: El músculo acortado se alarga poco a poco mientras
continúa en contracción.
z
Etapas:
z
Contracciones Isométricas: Estabiliza ciertas articulaciones al mover
otras.
Importantes para mantener la postura, sujetar objetos en posición
posición fija.
Consumen energía
z Producen tensión considerables sin acortamiento del músculo.
z
z
Tipos de Fibras Musculares
z
Por el contenido de mioglobina y otros, se dividen en:
z
Fibras Musculares Rojas:
Tienen alto contenido de mioglobina
Contienen mayor cantidad de mitocondrias
z Tienen mayor cantidad de capilares sanguíneos
z
z
z
Fibras Musculares Blancas:
Blancas:
z
z
z
z
z
z
Tienen menor cantidad de mioglobina,
mioglobina, mitocondria y capilares
Por la capacidad de reacción metabólica (ATP) y con la rapidez de
de fatiga,
se clasifican en:
Fibras oxidativas lentas
Fibras oxidativasoxidativas-glucolíticas rápidas
Fibras glucolíticas rápidas.
Distribución y Activación de los diferentes tipos de fibras musculares
musculares..
z
z
z
Fibras Oxidativas Lentas
Fibras OxidativasOxidativas-Glucolíticas rápidas
Fibras Glucolíticas Rápidas
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