*FISIOLOGIA MUSCULARDra. Mara Rivera Ch. Laboratorio de Transporte de OxgenoDepartamento de Ciencias Biolgicas y FisiolgicasFacultad de Ciencias UPCH

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*CONSTITUCIN MUSCULAR DEL ORGANISMO

40% Msculo esqueltico10% Msculo Liso y Cardaco.

FUNCIONES1. Mantenimiento de forma y posicin2. De proteccin de tejidos frgiles3. De recubrimiento del tejido seo4. Constituye el elemento importantepara el movimiento.5. Generacin de calor

TIPOS DE TEJIDO MUSCULAR:Estriado (esqueltico y cardaco)Liso.

*CARACTERISTICAS DEL TEJIDO MUSCULARExcitabilidad (irritabilidad). Ante un estmulo, respuesta potencial de accin (qumicos: neurotransmisores u hormonas)

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

C. Extensibilidad: Distensin muscular sin dao y coordinacin con un msculo par.

D. Elasticidad: Vuelve a su forma original despus de una contraccino distensin

*ORGANIZACIN DEL TEJIDO MUSCULARESQUELETICO

*Fascia superficial

(inmediatamente debajo de la piel). Formada por:Tejido Adiposo y Conjuntivo

Funciones:

Almacenamiento de agua y grasa

Aislamiento (conservacin de calor)

Proteccin mecnica contra traumatismos

Rutas para salida y entrada de nervios y vasos sanguneos en los msculos

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 msculos unidos de manera funcional)Se extiende en tres capas:EpimisioPerimisioEndomisio

Tendn: Unin alargada de los tres anteriores y se inserta en el huesoAponeurosis: Unin ensanchada y plana (aponeurosis epicraneal)Vainas tendinosas: Tendones rodeados por tejido conjuntivo (muecas y tobillos). Poseen una pelcula con lquido sinovial.

*Funciones:Permite el movimiento libre de los msculosLleva los nervios y los vasos sanguneos y linfticosRellena los espacios existentes entre los msculos.

*INERVACIONNeuronas motoras: Emite el impulso, origina contraccin mscular.Unidad MotoraConformada por neurona motora (1) y conjunto de fibras musculares (150).

Movimientos precisos:Produccin de la voz slo 2 fibras por neuronaMovimientos potentes:Movimiento del bceps braquial o gastronecmio, hasta 2,000 fibras por neurona

*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.

*SINAPSIS

Sinapsis elctrica: Se produce por contacto entre las clulas excitables, a travs de zonas especializadas.

Sinapsis qumica: Unin neuromuscular o unin mioneural establecida a travs de la hendidura sinptica por la liberacin de un neurotransmisor

Placa motora terminal: conformada por los terminales axonales (forma de bulbo) y la membrana de la fibra muscular adyacente.

Vesccula sinptica: Se encuentran dentro del extremo distal de una terminal axonal. Aqu se encuentra contenidas molculas de un neurotransmisor Ach.

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*1. La Ach, al ser liberada, va hacia la hendidura sinptica. La placa motora terminal posee receptores para Ach.

2. La unin 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 accin

4. El potencial de accin muscular viaja a lo largo de la membrana de la clula muscular (sarcolema), que a su vez produce la contraccin muscular.

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*Contraction:mechanical response DURING AP -> cannot prod tetanus.imp cos heart must relax fully to refill.fibrillation (fast, erratic beating) if cardiac AP duration decr substantially (decr refractory period).

Ca activates contraction (like skel muscle) BUT needs extracell. Ca (unlike skel. muscle).No EC Ca, beating stops (skel muscle keep going for long periods).Ca from SR & EC.EC Ca entry thro VGCaCh -> triggers SR Ca release -> contraction.Ca-dependent Ca release (or Ca-induced Ca release, CICR).Relaxation -> pump Ca out of sarcoplasm -> either into SR or out of cell.

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3. DESTRUCCIN DE LA ACH LIBERADA:

Efecto de la Achasa (lmina basal)

Difusin (en < proporcin) fuera del espacio sinptico.

4. POTENCIAL DE PLACA MOTORA Y EXCITACIN DE LA FIBRA MUSCULAR ESQUELTICA

Llegada de iones Na+

Apertura de los canales de Ach

Elevacin del potencial de membrana interno (50-75 mv)

Creacin del potencial de accin en la fibra muscular.

*Comparacin de fibras musculares

Propiedad

Msculo Esqueltico

Msculo Cardaco

Msculo liso

Estructura

largo, cilndrico, polinuclear

Ramificado, irregular, ncleo simple

Forma de aguja, ncleo simple

Diemensiones

30 cm x 100 (m

100 (m x 15 (m

50-200 (m x 5 (m

Estras

S

S

No

Actividad Miognica

No

Si

S

Inervacin motora

Somtica

Autonmica (simp/para)

Autonmica (simp/para)

Tipo de contraccin

Fsica

Rtmica

Tnica (pricipal) &

Fsica (occasional)

Tono muscular bsico

Actividad neural

Ninguno

Intrnseo y extrnseco

Acoplamiento elctrico

No

S

S

Sistema - T

S

S (ventrculos solamente)

No

E/C acoplamiento

AP & T sistemas

AP & T-sistemas

AP, Ca canales

2n mensajeros

Regulacin hormonal de la contractibilidad

No

S

S

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*ANATOMIA MICROSCOPICA DEL MUSCULOFibras musculares: Se disponen paralelamente unas a otras. Dimetro entre 10-100 um.Sarcolema (membrana plasmtica que rodea al sarcoplasma)El ncleo de la clula muscular as como las mitocondrias se encuentran dentro del sarcoplasma pero ubicadas de manera conveniente para llevar a cabo el procesoMiofibrillas: Elementos contrctiles del msculo esqueltico

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Filamentos Delgados: Actina, tropomiosina y TroponinaActina:

Actina G, forma globular, dos cadenas retorcidas, va a conformar a:Actina F, (actina filamentosa)Posee sitio de union a la miosinaTropomiosina: Prot. Filamentosa que se ubica a lo largo del surco de la actina. Bloquea, en reposo, el sitio de union con miosina.Troponina: Complejo de tres prot. Globulares (T, I, C)

Troponina T: Se une a tropomiosinaTroponina I: Junto con tropomiosina inhibe la interaccion Actina miosinaTroponina C: Se une al Calcio. Inicia la contraccion.Filamentos Musculares

*Filamentos gruesos:

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

Par de cadenas pesadas. Se enlazan y forman la cola de la molecula de miosinaDos pares de cadenas ligeras: se enrrollan y forman dos cabezas globulares (sitio de union para la actina)Cabeza (puente cruzado) unin de la actina e hidrlisis de ATP.Interaccin entre puentes cruzados y filamentos finos, acortan la sarcmera (acercando las lneas Z entre s).

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*BASES MOLECULARES DE LA CONTRACCINTransduccin Quimiomecnica:

ATP (prod. metablica) Fuerza o movimiento

UNIDAD CONTRACTIL: SARCOMERA

Citoesqueleto: Estructura de anclaje y transmisin de la fuerzaMiofilamentos: Finos, Gruesos

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*CICLO DE LOS PUENTES CRUZADOS

1. Formacin del complejo Miosina-ADP-Pi (elevado nivel de energa libre) y su rpida unin al filamento fino .

2. Cambio conformacional de la cabeza de miosina (liberacin del ADP y Pi).

3. Unin del ATP al complejo Actina-Miosina. Disociacin de los puentes cruzados del filamento fino.

4. Regeneracin del complejo Miosina-ADP-Pi de alta energa por hidrlisis interna del ATP.

*DETERMINANTES DEL CICLO DE PUENTES CRUZADOS

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

La velocidad de los ciclos de los puentes cruzados determinan la velocidad de acortamiento de un msculo. 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 conformacin de 90 a la 45)

Estas diferencias estn determinadas por la variante isoenzimtica de miosina.

*MECANISMO GENERAL DE LA CONTRACCION MUSCULAR

Apertura de canales de Ach favoreciendo el ingreso de grandescantidades de sodio a nivel de terminacin nerviosa. Inicio del potencial de accin.

Activacin de las membranas de las fibras musculares .

Liberacin del in Ca++ contenido en las miofibrillas del retculo sarcoplsmico.

Atraccin entre filamentos de actina y miosina con el consecuente deslizamiento (contraccin)

Regreso del Ca ++al interior del retculo sarcoplsmico y cese de la contraccin muscular

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Filamentos delgados (actina)

Filamentos gruesos (miosina)Banda ABanda MBanda ILnea ZLnea ZLnea Z

*MUSCULO LISO

Caractersticas:

Fibras pequeas (2-5u de dimetro, 20-500 u de longitud)

Disposicin fsica 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 (transmisin de fuerza)

Uniones intercelulares laxas (gap junctions)

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*2. Multiunitario :

Fibras musculares lisas discretas

actividad independiente

inervadas por una nica terminacin nerviosa

Revestidas por un colgeno fino y fibrillas glucoprotecas que favorecen su aislamiento

Contraccin independiente y con escasa fcia de contracciones espontneas (msculo ciliar, iris ocular, membrana nictitante(anim. Inferiores), msculos piloerectores.

*MUSCULO LISO

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*MUSCULO CARDIACO

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*Msculo liso (corte longitudinal)Msculo liso (corte transversal, anillo de citoplasma visible)

*Regulacin de la Tensin MuscularTipos de Contraccin:

Contraccin Espasmdica: Contraccin breve de todas las fibras musculares de una unidad motora.Potencial de accin breve (1 a 2 ms.) la contraccin dura mucho mas (20 a 200 ms.)Etapas:Perodo Latente: Aplicacin del estmulo inicio de la contraccin) dura aprox. 2 ms. Liberacin de Ca+2 del RS, filamentos ejercen tensin, estiramiento de componentes elsticos y luego el acortamiento.Perodo de Contraccin: Dura de 10 a 100 ms.Perodo de Relajacin: de 10 a 100 ms. Recaptura del Ca+2Perodo Refractario: Es un lapso de prdida de excitabilidad. En el msculo esqueltico dura aprox. 5 ms. Y en msculo cardaco dura 300 ms.

*Tono MuscularEs producido por la activacin involuntaria de unidades motoras, esta activa la contraccin sostenida de las fibras musculares, al mismo tiempo una gran parte de sus unidades motoras estn relajadas. Este proceso ocurre de manera alternada y constante.Tipos de Contracciones:

Contracciones Isotnicas: Existen dos tipos: Isotnica concntrica: Msculo se acorta y tira del tendn para producir movimiento y reducir el ngulo en una articulacin. Ejm. (tomar un objeto de la mesa)Isotnica Excntrica: El msculo acortado se alarga poco a poco mientras contina en contraccin.Contracciones Isomtricas: Estabiliza ciertas articulaciones al mover otras.Importantes para mantener la postura, sujetar objetos en posicin fija.Consumen energaProducen tensin considerables sin acortamiento del msculo.

*Tipos de Fibras MuscularesPor el contenido de mioglobina y otros, se dividen en:

Fibras Musculares Rojas:Tienen alto contenido de mioglobinaContienen mayor cantidad de mitocondriasTienen mayor cantidad de capilares sanguneosFibras Musculares Blancas:Tienen menor cantidad de mioglobina, mitocondria y capilaresPor la capacidad de reaccin metablica (ATP) y con la rapidez de fatiga, se clasifican en:

Fibras oxidativas lentasFibras oxidativas-glucolticas rpidasFibras glucolticas rpidas.Distribucin y Activacin de los diferentes tipos de fibras musculares.

Fibras Oxidativas LentasFibras Oxidativas-Glucolticas rpidasFibras Glucolticas Rpidas

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*Contraction:mechanical response DURING AP -> cannot prod tetanus.imp cos heart must relax fully to refill.fibrillation (fast, erratic beating) if cardiac AP duration decr substantially (decr refractory period).

Ca activates contraction (like skel muscle) BUT needs extracell. Ca (unlike skel. muscle).No EC Ca, beating stops (skel muscle keep going for long periods).Ca from SR & EC.EC Ca entry thro VGCaCh -> triggers SR Ca release -> contraction.Ca-dependent Ca release (or Ca-induced Ca release, CICR).Relaxation -> pump Ca out of sarcoplasm -> either into SR or out of cell.

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