FISIOLOGIA MUSCULAR FISIOLOGIA MUSCULAR

01/28/22 01/28/22

FISIOLOGIA MUSCULAR FISIOLOGIA MUSCULAR

Dra. M.Rivera Ch.

Dra. M.Rivera Ch.

Laboratorio de Transporte de Oxígeno Laboratorio de Transporte de Oxígeno

Departamento de Ciencias Biológicas y Fisiológicas Departamento de Ciencias Biológicas y Fisiológicas

Facultad de Ciencias y Filosofía Facultad de Ciencias y Filosofía

UPCH UPCH

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CONSTITUCIÓN MUSCULAR DEL ORGANISMO CONSTITUCIÓN MUSCULAR DEL ORGANISMO

• 40% Músculo esquelético

• 10% Músculo Liso y Cardíaco.

FUNCIONES

1. Mantenimiento de forma y posición 2. De protección de tejidos frágiles 3. De recubrimiento del tejido óseo 4. Constituye el elemento importante para el movimiento.

5. Generación de calor

TIPOS DE TEJIDO MUSCULAR:

•Estriado (esquelético y cardíaco)

•Liso.

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CARACTERISTICAS DEL TEJIDO

MUSCULAR

A. Excitabilidad (irritabilidad). Ante un

estímulo, respuesta potencial de acción (químicos: neurotransmisores u

hormonas)

B. Contractilidad: Propiedad de acortarse y engrosarse, generación de fuerza para realizar trabajo.

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

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ORGANIZA- ORGANIZA- CIÓN DEL CIÓN DEL

TEJIDO

TEJIDO

MUSCULAR

MUSCULAR

ESQUELETICO

ESQUELETICO

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

Fascia 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



ANATOMIA DEL TEJIDO MUSCULAR ESQUELETICO

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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 con líquido sinovial.

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Funciones:

Funciones:

► Permite el movimiento Permite el movimiento libre de los músculos libre de los músculos

► Lleva los nervios y los Lleva los nervios y los vasos sanguíneos y

vasos sanguíneos y linfáticos

linfáticos

► Rellena los espacios Rellena los espacios existentes entre los existentes entre los

músculos.

músculos.

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INERVACION INERVACION

► Neuronas Neuronas motoras:

motoras: Emite _Emite el impulso,

el impulso, origina

origina

contracción contracción

múscular múscular . .

► Unidad Motora Unidad Motora

► Conformada por Conformada por neurona motora neurona motora

(1) y conjunto (1) y conjunto

de fibras de fibras

musculares musculares

(150).

(150).

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LA UNIDAD MOTORA

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

• La fuerza total de una contraccion se puede controlar ajustando el numero de unidades motoras activadas.

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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.

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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.

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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

•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.

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Comparación de fibras musculares

Comparación de fibras musculares

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ANATOMIA MICROSCOPICA DEL MUSCULO ANATOMIA MICROSCOPICA DEL MUSCULO

Fibras musculares:

Se disponen

paralelamente unas a otras. Diámetro entre 10-100 um.

Sarcolema (membrana plasmática que rodea al sarcoplasma)

El núcleo de la célula muscular así como las mitocondrias se encuentran dentro del sarcoplasma pero ubicadas de manera conveniente para llevar a cabo el proceso

Miofibrillas:

Elementos

contráctiles del músculo

esquelético

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► Filamentos Delgados Filamentos Delgados : Actina, tropomiosina y : Actina, tropomiosina y Troponina

Troponina

► Actina: Actina:



Actina G, forma globular, dos

cadenas retorcidas, va a cadenas retorcidas, va a

conformar a:

conformar a:

 Actina F, (actina filamentosa) Actina F, (actina filamentosa)

►

Posee sitio de union a la miosina

► Tropomiosina: Prot. Filamentosa que se ubica Tropomiosina: Prot. Filamentosa que se ubica a lo largo del surco de la actina. Bloquea, en a lo largo del surco de la actina. Bloquea, en

reposo, el sitio de union con miosina.

reposo, el sitio de union con miosina.

► Troponina: Complejo de tres prot. Globulares Troponina: Complejo de tres prot. Globulares (T, I, C)

(T, I, C)

► Troponina T: Se une a tropomiosinaTroponina T: Se une a tropomiosina

► Troponina I: Junto con tropomiosina inhibe la interaccion Actina miosinaTroponina I: Junto con tropomiosina inhibe la interaccion Actina miosina

► Troponina C: Se une al Calcio. Inicia la contraccion.Troponina C: Se une al Calcio. Inicia la contraccion.

► Filamentos Musculares Filamentos Musculares

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► Filamentos gruesos Filamentos gruesos : :

► Miosina Miosina (mol grande y compleja, cabeza y cola, (mol grande y compleja, cabeza y cola, estructura helicoidal alfa). Posee:

estructura helicoidal alfa). Posee:

 Par de cadenas pesadas. Se Par de cadenas pesadas. Se enlazan y forman la cola de enlazan y forman la cola de la molecula de miosina la molecula de miosina

 Dos pares de cadenas ligeras : Dos pares de cadenas ligeras :

 se enrrollan y forman dos se enrrollan y forman dos cabezas globulares (sitio de cabezas globulares (sitio de union para la actina) union para la actina)

► Cabeza (puente cruzado) unión de la actina e Cabeza (puente cruzado) unión de la actina e hidrólisis de ATP.

hidrólisis de ATP.

► Interacción entre puentes cruzados y filamentos Interacción entre puentes cruzados y filamentos

finos, acortan la sarcómera (acercando las líneas Z finos, acortan la sarcómera (acercando las líneas Z

entre sí).

entre sí).

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BASES MOLECULARES DE LA CONTRACCIÓN BASES MOLECULARES DE LA CONTRACCIÓN Transducción Quimiomecánica:

ATP (prod. metabólica) Fuerza o movimiento UNIDAD CONTRACTIL: SARCOMERA

•Citoesqueleto: Estructura de anclaje y transmisión de la fuerza

•Miofilamentos: Finos, Gruesos

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CICLO DE LOS PUENTES CRUZADOS

1. Formación del complejo Miosina-ADP-Pi (elevado nivel de energía libre) y su rápida 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.

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DETERMINANTES DEL CICLO DE PUENTES CRUZADOS

Sistemas reguladores: Dependientes de Ca++, controlan el número de puentes cruzados que interaccionan con filamentos finos.

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.

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MECANISMO GENERAL DE LA CONTRACCION MUSCULAR

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

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Filamentos delgados

(actina)

Filamentos gruesos (miosina)

Banda A Banda M

Banda I

Línea Z Línea Z

Línea Z

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MUSCULO LISO

Características:

•Fibras pequeñas (2-5u de diámetro, 20-500 u de longitud)

•Disposición física es diferente Tipos:

1

. Unitario o visceral:

•masa de cientos a millares de fibras musculares (capacidad de contraerse juntas, formando unidad)

•Asociadas en capas o haces

•Adheridas en muchos puntos (transmisión de fuerza)

•Uniones intercelulares laxas (gap junctions)

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2. Multiunitario :

•Fibras musculares lisas discretas

•actividad independiente

•inervadas por una única terminación nerviosa

•Revestidas por un colágeno fino y

fibrillas glucoproteícas que favorecen su aislamiento

•Contracción independiente y con escasa fcia de contracciones espontáneas

(músculo ciliar, iris ocular, membrana nictitante(anim. Inferiores), músculos piloerectores.

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MUSCULO LISO

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MUSCULO CARDIACO

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Músculo liso (corte longitudinal)

Músculo liso (corte transversal, anillo de

citoplasma visible)

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Regulación de la Tensión Muscular Regulación de la Tensión Muscular

► Tipos de Contracción: Tipos de Contracción:

 Contracción Espasmódica Contracción Espasmódica : Contracción breve de todas : Contracción breve de todas las fibras musculares de una unidad motora.

las fibras musculares de una unidad motora.

 Potencial de acción breve (1 a 2 ms.) la contracción Potencial de acción breve (1 a 2 ms.) la contracción dura mucho mas (20 a 200 ms.)

dura mucho mas (20 a 200 ms.)

►

Etapas: Etapas:

 Período Latente: Aplicación del estímulo –inicio de la contracción) Período Latente: Aplicación del estímulo –inicio de la contracción) dura aprox. 2 ms. Liberación de Ca+2 del RS, filamentos ejercen dura aprox. 2 ms. Liberación de Ca+2 del RS, filamentos ejercen tensión, estiramiento de componentes elásticos y luego el

tensión, estiramiento de componentes elásticos y luego el acortamiento.

acortamiento.

 Período de Contracción: Dura de 10 a 100 ms.Período de Contracción: Dura de 10 a 100 ms.

 Período de Relajación: de 10 a 100 ms. Recaptura del Ca+2Período de Relajación: de 10 a 100 ms. Recaptura del Ca+2

 Período RefractarioPeríodo Refractario: Es un lapso de pérdida de excitabilidad. En el : Es un lapso de pérdida de excitabilidad. En el músculo esquelético dura aprox. 5 ms. Y en músculo cardíaco dura músculo esquelético dura aprox. 5 ms. Y en músculo cardíaco dura 300 ms.

300 ms.

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Tono Muscular Tono Muscular

► Es producido por la activación involuntaria Es producido por la activación involuntaria de unidades motoras, esta activa la

de unidades motoras, esta activa la contracción sostenida de las fibras contracción sostenida de las fibras

musculares, al mismo tiempo una gran musculares, al mismo tiempo una gran parte de sus unidades motoras están parte de sus unidades motoras están

relajadas. Este proceso ocurre de manera relajadas. Este proceso ocurre de manera alternada y constante

alternada y constante

. .

►

Tipos de Contracciones: Tipos de Contracciones:

 Contracciones Isotónicas:Contracciones Isotónicas: Existen dos Existen dos tipos:

tipos:

► Isotónica concéntrica: Músculo se Isotónica concéntrica: Músculo se acorta y tira del tendón para producir acorta y tira del tendón para producir movimiento y reducir el ángulo en una movimiento y reducir el ángulo en una articulación. Ejm. (tomar un objeto de articulación. Ejm. (tomar un objeto de

la mesa) la mesa)

► Isotónica Excéntrica: El músculo Isotónica Excéntrica: El músculo acortado se alarga poco a poco acortado se alarga poco a poco

mientras continúa en contracción.

mientras continúa en contracción.

 Contracciones Isométricas: Estabiliza Contracciones Isométricas: Estabiliza ciertas articulaciones al mover otras.

ciertas articulaciones al mover otras.

► Importantes para mantener la postura, Importantes para mantener la postura, sujetar objetos en posición fija.

sujetar objetos en posición fija.

► Consumen energíaConsumen energía

► Producen tensión considerables sin Producen tensión considerables sin acortamiento del músculo.

acortamiento del músculo.

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Tipos de Fibras Musculares Tipos de Fibras Musculares

►

Por el contenido de mioglobina y otros, se dividen en: Por el contenido de mioglobina y otros, se dividen en:

 Fibras Musculares Rojas:Fibras Musculares Rojas:

► Tienen alto contenido de mioglobinaTienen alto contenido de mioglobina

► Contienen mayor cantidad de mitocondriasContienen mayor cantidad de mitocondrias

► Tienen mayor cantidad de capilares sanguíneosTienen mayor cantidad de capilares sanguíneos

 Fibras Musculares Blancas:Fibras Musculares Blancas:

► Tienen menor cantidad de mioglobina, mitocondria y capilaresTienen menor cantidad de mioglobina, mitocondria y capilares

►

Por la capacidad de reacción metabólica (ATP) y con la rapidez de Por la capacidad de reacción metabólica (ATP) y con la rapidez de fatiga, se clasifican en:

fatiga, se clasifican en:

 Fibras oxidativas lentasFibras oxidativas lentas

 Fibras oxidativas-glucolíticas rápidasFibras oxidativas-glucolíticas rápidas

 Fibras glucolíticas rápidas.Fibras glucolíticas rápidas.

►

Distribución y Activación de los diferentes tipos de fibras musculares Distribución y Activación de los diferentes tipos de fibras musculares . .

 Fibras Oxidativas LentasFibras Oxidativas Lentas

 Fibras Oxidativas-Glucolíticas rápidasFibras Oxidativas-Glucolíticas rápidas

 Fibras Glucolíticas RápidasFibras Glucolíticas Rápidas