FISIOLOGIA MUSCULAR

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FISIOLOGIA MUSCULAR

• Dra. María Rivera Ch.
• Laboratorio de Transporte de Oxígeno
• Departamento de Ciencias Biológicas y
  Fisiológicas
• Facultad de Ciencias y Filosofía
• UPCH

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• 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

• 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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ORGANIZACIÓN DEL TEJIDO MUSCULARESQUELETICO
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• ANATOMIA DEL TEJIDO MUSCULAR ESQUELETICO

• 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

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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

• Permite el movimiento libre de los músculos
• Lleva los nervios y los vasos sanguíneos y
  linfáticos
• Rellena los espacios existentes entre los
  músculos.

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INERVACION

• Neuronas motoras Emite el impulso, origina
  contracción múscular.
• Unidad Motora
• Conformada por neurona motora (1) y conjunto de
  fibras musculares (150).
• Movimientos precisos
• Producción de la voz sólo 2 fibras por neurona
• Movimientos potentes
• Movimiento del bíceps braquial o gastronecmio,
  hasta 2,000 fibras por neurona

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• 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.

LA UNIDAD MOTORA
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• SINAPSIS
• Sinapsis eléctrica Se produce por contacto
  entre las células excitables, a través de zonas
  especializadas.
• 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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(No Transcript)
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(No Transcript)
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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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(No Transcript)
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• 3. DESTRUCCIÓN DE LA ACH LIBERADA
• Efecto de la Achasa (lámina basal)
• Difusión (en lt 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.

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Comparación de fibras musculares
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ANATOMIA MICROSCOPICA DEL MUSCULO
Sarcolema (membrana plasmática que rodea al
sarcoplasma)
Fibras musculares Se disponen paralelamente
unas a otras. Diámetro entre 10-100 um.
Miofibrillas Elementos contráctiles del músculo
esquelético
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
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(No Transcript)
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• Filamentos Musculares

• Filamentos Delgados Actina, tropomiosina y
  Troponina
• Actina
• Actina G, forma globular, dos cadenas retorcidas,
  va a conformar a
• Actina F, (actina filamentosa)
• Posee sitio de union a la miosina
• Tropomiosina 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 tropomiosina
• Troponina I Junto con tropomiosina inhibe la
  interaccion Actina miosina
• Troponina C Se une al Calcio. Inicia la
  contraccion.

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• 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 miosina
• Dos pares de cadenas ligeras se enrrollan y
  forman dos cabezas globulares (sitio de union
  para la actina)
• Cabeza (puente cruzado) unión de la actina e
  hidrólisis de ATP.
• Interacción entre puentes cruzados y filamentos
  finos, acortan la sarcómera (acercando las líneas
  Z entre sí).

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(No Transcript)
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• 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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(No Transcript)
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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 gruesos (miosina)
Línea Z
Línea Z
Banda M
Línea Z
Filamentos delgados (actina)
Banda A
Banda I
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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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(No Transcript)
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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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(No Transcript)
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MUSCULO CARDIACO
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(No Transcript)
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Músculo liso (corte transversal, anillo de
citoplasma visible)
Músculo liso (corte longitudinal)
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Regulación de la Tensión Muscular

• Tipos de Contracción
• Contracción Espasmódica Contracción breve de
  todas las fibras musculares de una unidad motora.
• Potencial de acción breve (1 a 2 ms.) la
  contracción dura mucho mas (20 a 200 ms.)
• Etapas
• Período Latente Aplicación del estímulo inicio
  de la contracción) dura aprox. 2 ms. Liberación
  de Ca2 del RS, filamentos ejercen tensión,
  estiramiento de componentes elásticos y luego el
  acortamiento.
• Período de Contracción Dura de 10 a 100 ms.
• Período de Relajación de 10 a 100 ms. Recaptura
  del Ca2
• Período Refractario Es un lapso de pérdida de
  excitabilidad. En el músculo esquelético dura
  aprox. 5 ms. Y en músculo cardíaco dura 300 ms.

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Tono Muscular

• Es producido por la activación involuntaria de
  unidades motoras, esta activa la contracción
  sostenida de las fibras musculares, al mismo
  tiempo una gran parte de sus unidades motoras
  están relajadas. Este proceso ocurre de manera
  alternada y constante.
• Tipos de Contracciones
• 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. (tomar un objeto
  de la mesa)
• Isotónica Excéntrica El músculo acortado se
  alarga poco a poco mientras continúa en
  contracción.
• Contracciones Isométricas Estabiliza ciertas
  articulaciones al mover otras.
• Importantes para mantener la postura, sujetar
  objetos en posición fija.
• Consumen energía
• Producen tensión considerables sin acortamiento
  del músculo.

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Tipos de Fibras Musculares

• Por el contenido de mioglobina y otros, se
  dividen en
• Fibras Musculares Rojas
• Tienen alto contenido de mioglobina
• Contienen mayor cantidad de mitocondrias
• Tienen mayor cantidad de capilares sanguíneos
• Fibras Musculares Blancas
• Tienen menor cantidad de mioglobina, mitocondria
  y capilares
• Por la capacidad de reacción metabólica (ATP) y
  con la rapidez de fatiga, se clasifican en
• Fibras oxidativas lentas
• Fibras oxidativas-glucolíticas rápidas
• Fibras glucolíticas rápidas.
• Distribución y Activación de los diferentes tipos
  de fibras musculares.
• Fibras Oxidativas Lentas
• Fibras Oxidativas-Glucolíticas rápidas
• Fibras Glucolíticas Rápidas