DRA THELMA IRENE AVITIA RAMIREZ

El músculo

Es el principal transductor bioquímico (maquina) que convierte la energía potencial (química) en energía cinética (mecánica).

En el organismo humano existen diversos tipos de tejidos contráctiles y las células que lo forman no son las mismas en todos ellos. Éstos están formados principalmente por proteínas cito esqueléticas que le confieren movimiento principalmente los filamentos delgados de actina y gruesos de miosina.

TIPOS DE MUSCULO EN LOS VERTEBRADOS

Diferencias

Desde el punto de vista morfológico las estrías que se observan en el musculo esquelético y cardiaco las cuales son debido a la organización de los miofilamentos de manera transversal en cambio el musculo liso los filamentos están menos organizados y se disponen de manera diferente.

El músculo cardíaco, además posee como una

característica distintiva una disposición especial de las fibras conectivas de colágena y elastina que rodean a estas células.

Desde el punto de vista del control nervioso los movimientos del musculo esqueléticos son voluntarios, en cambio el musculo cardiaco y liso con involuntarios.

Organización de los músculos

esqueléticos.

3.1 Musculo estriado esquelético La unidad componente del tejido muscular es la

célula o fibra muscular, también denominada miocito.

Ésta tiene de 10 a 100 μm de diámetro, y de varios milímetros a centímetros de largo.

Se origina de la fusión de distintas células embrionarias, los mioblastos, contiene varios núcleos y una gran cantidad de mitocondrias (sarcosomas).

La membrana plasmática (sarcolema) delimita el sarcoplasma (citoplasma de la célula muscular).

Célula Muscular

En el organismo humano se pueden distinguir 2 tipos

extremos de músculos voluntarios, que dependen de las células que los forman.

Unos miocitos son más blancos en su coloración y más abundantes en los músculos de contracción fuerte y de respuesta rápida, pero se fatigan enseguida: otros, los más rojos están presentes en los músculos de respuesta lenta que no ejercen mucha fuerza, pero sí pueden mantenerse contraídos mucho tiempo.

Entre estos 2 extremos se encuentran muchos tipos intermedios que dependen de la proporción de cada uno de estos tipos de célula.

Tipos de fibras musculares

Características de fibras rojas y blancas

Tabla tomada de Cardella Hernandez cap 66 correcciones Dra Thelma avitia

pálidas rojas

menor mayor

El modelo actual fue propuesto de manera

independiente durante el decenio de 1950 – 1959 por Henry Huxley y Andrew Huxley y cols. los cuales tras una serie de mediciones al estudiar músculos por difracción de rayos X, y microscopia óptica y electrónica.

Concluyeron que cuando el musculo se contrae no hay cambios de longitud de los filamentos gruesos y delgados, pero las zonas H y las bandas I se acortan.

La contracción muscular

Así los filamentos interdigitales deben deslizarse

mas allá una de otra durante la contracción.

Un músculo se acorta aproximadamente hasta el 80 % de su longitud original.

Así pues la fuerza de la contracción se generaba por un proceso que producía el deslizamiento de un tipo de filamento sobre el otro.

El modelo del puente transversal de filamento deslizante es el fundamento del pensamiento actual de la contracción muscular.

A. Extendido se muestran las posiciones de las bandas I, A, y H en el estado relajado.

Los f. delgados se superponen en parte con los extremos de los f. gruesos, y los f. delgados se muestran fijos a las líneas Z (discos Z)

b. Contraído: Se observa que los filamentos de actina se han deslizado uno hacia otro a lo largo de los lados de las fibras de miosina.

Las longitudes de los filamentos gruesos y los filamentos delgados no han cambiado . Con todo, las longitudes de los sarcomeros se han reducido al igual que las de las bandas H e I debido a la superposición entre los filamentos grueso y delgado. Estas observaciones morfológicas proporcionaron parte de la base para el modelo deslizante de la contracción muscular.

Tomado de: Murray et al Harper Bioquímica ilustrada.

Principales eventos bioquímicos durante ciclo R-C muscular.

1.- En la fase de relajación de la contracción muscular la cabeza de miosina S-1 hidroliza ATP hacia ADP y Pi. El complejo ADP-Pi-miosina resultante se ha energizado y se encuentra en conformación denominada de alta energía.

2.- Cuando la contracción del músculo es estimulada, la actina se hace accesible, y la cabeza S-1 de la miosina se encuentra, se une a ella, y forma el complejo de actina-miosina-ADP-Pi indicado.

3.- la formación de este complejo promueve la liberación de Pi lo que inicia el golpe de poder. Esto va seguido por liberación del ADP, y se acompaña de un cambio conformacional grande en la cabeza de miosina en relación con su cola que tira de la actina alrededor de 10 nm hacia el centro del Sarcomero. “Este es el golpe de potencia”.

La miosina se encuentra en un estado de baja energía.

4.- Otra molécula de ATP se une a la cabeza S-1 , y forma un complejo de actina-miosina-ATP.

5.- La miosina-ATP tiene baja afinidad por la actina y así se libera la actina. Este último paso es el componente clave de la relajación y depende de la unión del ATP al complejo de actina-miosina.

Composición aproximada del músculo esquelético de los

mamíferos (porcentaje en peso frío). JUDGE et al., 1989

Composición química del musculo

AGUA (65-80%) 75%

(JUDGE et al., 1989)

Principales proteínas contráctiles: miosina – actina.

Las proteínas reguladoras: tropomiosina, troponina, α-actinina, cateninas , cadherinas, I-actinina.

Proteínas Cito-Esqueléticas (titina, nebulina, C-proteína, miomesina (proteína M), desmina (esqueletina), filamina, vimentina, sinemina, Z- proteína, I-proteína, H-proteína, cretincinasa.

Proteínas sarcoplásmaticas : sarcoplásmaticas solubles y enzimas mitocondriales mioglobina, hemoglobina. Citocromos y flavo proteínas.

Proteínas del estroma: Colágeno y reticulina., elastina otras proteínas insolubles.

Proteína (16-22) 18,5%

(JUDGE et al., 1989)

Lípidos neutros.

Fosfolípidos.

Cerebrósidos.

Colesterol.

Lípidos (1,5 a 13,0) 3.0 %

(JUDGE et al., 1989)

Creatina y fosfato de creatina

Nucleótidos :ATP, ADP .

Aminoácidos libres

Péptidos : anserina, carnitina

Otras proteínas no sustancias: creatinina, urea, IMP, NAD, NADP.

Sustancias nitrogenadas no proteicas 1,5 %

(JUDGE et al., 1989)

Glucógeno

Glucosa

Intermediarios y los productos de metabolismo celular : hexosas, triosa fosfato, ácido láctico, ácido cítrico, ácido fumárico, ácido succínico, acetoacético.

HIDRATOS DE CARBONO Y SUSTANCIAS NO NITROGENADAS (0,5-1,5) 1,0 %

(JUDGE et al., 1989)

Potasio

Fósforo total (fosfato y fósforo inorgánico)

Azufre (incluyendo sulfato)

Cloro

Sodio

Otros (incluyendo magnesio, calcio, hierro, cobalto, cobre, zinc, níquel, manganeso)

Componentes inorgánicos 1.0%

(JUDGE et al., 1989)

CARDELLA HERNANDEZ. Bioquímica Médica, tomo IV

capitulo 66. JUDGE, M.D.; ABERLE, E.D.; FORREST, J.C; HEDRICK,

H.B. & MERKEL, R.A. Principles of meat science. 2.ed. Dubuque, Kendall/ Hunt Publishing Company, 1989. 351 p.

LAGUNA J., PIÑA E., MARTINEZ F.,PARDO J.P., RIVEROS H. Bioquímica de Laguna. 6ª Edición Manual Moderno Mexico 2009.

MURRAY R., BENDER D., BOTHAM K., KENNELLY P., RODWELL V. WEIL P. Harper Bioquímica ilustrada 28ª edición mexico 2009 545-565.

Bibliografía