TEMA Fisiología Muscular

Subtema

Musculo Esquelético

Objetivos

• Explicar estructura del musculo esquelético y mecanismos de contracción.• Explicar componentes moleculares de la

sarcomera. Diferentes estados del miofilamento traslapado. Molécula de la miosina subunidades (cadenas ligeras y pesadas y su función). Estructura de los miofilamentos gruesos y delgados

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Objetivos

• Explicara como el ciclo del puente cruzado da por resultado el acortamiento del musculo.• Enlistar los pasos en el acoplamiento de

la excitación-contracción del musculo esquelético y describirá el papel de los túbulos transversos del sarcolema, retículo sarcoplasmico, filamentos delgados y los iones de calcio

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Objetivos

• Describirá el papel del ATP en la relajación y contracción del musculo esquelético• Diferenciará entre la contracción

isométrica e isotónica• Distinguirá entre sacudida, sumación y

tétanos en el musculo esquelético

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Objetivos

• Describirá como influyen los tendones del musculo esquelético en la función contráctil.• Definir la unidad motora y describir el

orden de reclutamiento de la unidad motora durante la contracción del musculo esquelético variando las fuerzas

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50% 50% DEL CUERPO ES DEL CUERPO ES MÚSCULOMÚSCULO○40% 40% músculo músculo esqueléticoesqueléticoUnido a Unido a huesohueso

VoluntarioVoluntarioEstrías Estrías Desplaza Desplaza al cuerpoal cuerpo

○10% músculo 10% músculo visceralvisceralInvoluntarioInvoluntario9.6% 9.6% músculo lisomúsculo liso

0.4% 0.4% músculo músculo cardíacocardíaco

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FUNCIONESFUNCIONES CargaCarga MovimientoMovimiento DesplazamientoDesplazamiento FuerzaFuerza Parte Parte

indispensable del indispensable del sistema de sistema de relación de los relación de los seres vivosseres vivos

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COMPONENTE ELÁSTICOCOMPONENTE ELÁSTICO

La forman tendones y tejido conectivoLa forman tendones y tejido conectivo Tejido conectivo forma parte importante de la Tejido conectivo forma parte importante de la

estructura del sistema músculo-esqueléticoestructura del sistema músculo-esquelético Son las partes Son las partes no contráctilesno contráctiles del del

músculo , se elongan durante la músculo , se elongan durante la contraccióncontracción

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ESTRUCTURESTRUCTURA DEL A DEL MUSCULOMUSCULO

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ANATOMIA MACROSCOPICAANATOMIA MACROSCOPICA

FibrasFibrasFormadas por Formadas por

subunidadessubunidades98% inervadas 98% inervadas

por 1 sola por 1 sola terminación terminación nerviosanerviosa

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HISTOLOGIAHISTOLOGIA

La La membrana membrana celular celular tiene una tiene una capa capa externa de externa de colágenocolágeno

La fibra La fibra muscular posee muscular posee estriaciones, y estriaciones, y varios núcleos varios núcleos periféricosperiféricos

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ESTRUCTURA DE ESTRUCTURA DE FIBRAS MUSCULARESFIBRAS MUSCULARES

SarcolemaSarcolema SarcoplasmaSarcoplasma Retículo Retículo

sarcoplásmicsarcoplásmicoo

Miofibrillas y Miofibrillas y filamentos de filamentos de actina y actina y miosinamiosina

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SARCOLEMASARCOLEMA Membrana celular Membrana celular

de las fibrasde las fibras Constituida por una Constituida por una

membrana membrana plasmáticaplasmáticaCubierta exterior de Cubierta exterior de

polisacaridos y polisacaridos y colágenocolágeno

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SARCOLEMASARCOLEMA

En los extremos se En los extremos se fusiona con una fibra fusiona con una fibra tendinosatendinosa

Se une esta en haces Se une esta en haces y formay forma

Tendones Tendones muscularesmusculares

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SARCOPLASMASARCOPLASMA Matriz que Matriz que

suspende las suspende las miofibrillasmiofibrillasContiene potasio, Contiene potasio,

magnesio y fosfato y magnesio y fosfato y enzimas proteicasenzimas proteicas

Mitocondrias Mitocondrias paralelas a las paralelas a las miofibrillas (aportan miofibrillas (aportan ATP)ATP)

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SARCOMEROSARCOMERO La porción de

miofibrilla entre dos discos “Z” es Sarcómero

Es la unidad funcional del músculoCélula en reposo

2micr.

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MIOFIBRILLAS MIOFIBRILLAS (ACTINA Y (ACTINA Y MIOSINA)MIOSINA) Cada fibra millares Cada fibra millares

de miofibrillasde miofibrillas Cada miofibrillaCada miofibrilla

1500 filamentos 1500 filamentos de miosinade miosina

3000 filamentos 3000 filamentos de actinade actina○ Moléculas protéicas Moléculas protéicas

responsables de la responsables de la contracción muscularcontracción muscular

○ IntercaladosIntercaladosBandas claras Bandas claras

y obscurasy obscuras27/04/23 17

MIOFIBRILLAS (ACTINA Y MIOFIBRILLAS (ACTINA Y MIOSINA)MIOSINA)

Proyecciones de Proyecciones de miosina miosina

Puentes cruzadosPuentes cruzados La interacción de La interacción de

estos con actina estos con actina hacen la hacen la contraccióncontracción

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MIOFIBRILLAS (ACTINA Y MIOFIBRILLAS (ACTINA Y MIOSINA)MIOSINA)

Extremos de actina se Extremos de actina se unen a unen a disco Zdisco Z

Estos se extienden en Estos se extienden en ambas direcciones y se ambas direcciones y se intercalan con miosinaintercalan con miosina

Este disco cruza las Este disco cruza las miofibrillas uniendolasmiofibrillas uniendolas

La porción de miofibrilla La porción de miofibrilla entre dos discos Z es entre dos discos Z es sarcómerosarcómero

A la actina y miosina la A la actina y miosina la sostiene proteína sostiene proteína titinatitina

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FILAMENTOS CONTRACTILESFILAMENTOS CONTRACTILES

Actina Actina

MiosinMiosinaa

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FILAMENTO DE MIOSINAFILAMENTO DE MIOSINA Moléculas de miosina: Moléculas de miosina: 6 cadenas polipeptídicas6 cadenas polipeptídicas

2 pesadas se enrolla 2 pesadas se enrolla ( cola( cola ) ) extremos plegados extremos plegados (cabeza)(cabeza)4 ligeras4 ligerasCabeza 2 en cada extremo Cabeza 2 en cada extremo

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FILAMENTO DE MIOSINAFILAMENTO DE MIOSINA Compuesto por múltiples moléculas de Compuesto por múltiples moléculas de

miosinamiosina La molécula de miosina esta formada por 2 La molécula de miosina esta formada por 2

cadenas pesadas, y 4 ligeras cadenas pesadas, y 4 ligeras Estructura: cabeza y cuerpoEstructura: cabeza y cuerpo

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PUENTES CRUZADOS Y BISAGRASPUENTES CRUZADOS Y BISAGRAS Espiral de cada molécula que se Espiral de cada molécula que se

extiende hacia un lado que origina extiende hacia un lado que origina un brazo que lleva la cabezaun brazo que lleva la cabeza

BisagraBisagraPunto flexible de un puente cruzadoPunto flexible de un puente cruzado

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FILAMENTO DE ACTINAFILAMENTO DE ACTINA 3 componentes proteicos:3 componentes proteicos:

F-actinaF-actina tropomiosinatropomiosina troponinatroponina

Uno de los extremos de los Uno de los extremos de los filamentos se une en los discos Z , el filamentos se une en los discos Z , el otro esta libreotro esta libre

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TROPOMIOSINATROPOMIOSINA

Molécula proteica en héliceMolécula proteica en hélice Envuelve a actinaEnvuelve a actina En reposo esta sobre los sitios activos de En reposo esta sobre los sitios activos de

ActinaActina

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TROPONINATROPONINA Molécula unida a los lados de Molécula unida a los lados de

tropomiosinatropomiosina Formada por 3 unidades:Formada por 3 unidades:

troponina I se une a actinatroponina I se une a actinatroponina T se une a tropomiosinatroponina T se une a tropomiosina troponina C se une al calciotroponina C se une al calcio

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MECANISMO GENERAL DE LA MECANISMO GENERAL DE LA CONTRACCIÓN MUSCULARCONTRACCIÓN MUSCULAR

1.1.potencial de acción en potencial de acción en motoneuronamotoneurona

2.2. liberación neurotransmisor liberación neurotransmisor en pie terminal en pie terminal (Ach)acetilcolina(Ach)acetilcolina

3.3.abren canales de Na+ por abren canales de Na+ por AcH potencial de placaAcH potencial de placa

4.4.propagación del potencial propagación del potencial de acciónde acción

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MECANISMO GENERAL DE LA MECANISMO GENERAL DE LA CONTRACCIÓN MUSCULARCONTRACCIÓN MUSCULAR

5.-liberación de Ca desde cisternas terminales del 5.-liberación de Ca desde cisternas terminales del Retículo sarcoplásmicoRetículo sarcoplásmico

6.-difunde Ca a los miofilamentos6.-difunde Ca a los miofilamentos7.-combinación de Ca con 7.-combinación de Ca con complejo troponina-complejo troponina-

tropomiosinatropomiosina descubriendo sitios activos de descubriendo sitios activos de actinaactina

8.-formación de enlaces 8.-formación de enlaces actina-miosina actina-miosina (deslizamiento de filamentos y acortamiento (deslizamiento de filamentos y acortamiento de sarcómero)de sarcómero)

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TEORÍA PASO A PASO DE LA TEORÍA PASO A PASO DE LA CONTRACCIÓNCONTRACCIÓN activación de los filamentos de actina activación de los filamentos de actina

por Capor Ca atracción de las cabezas de los puentes atracción de las cabezas de los puentes

cruzados de miosina hacia los sitios cruzados de miosina hacia los sitios activos de actinaactivos de actina

contraccióncontracción

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Ca en la excitación contracción

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FUENTES DE ENERGÍAFUENTES DE ENERGÍA Mecanismo paso a Mecanismo paso a

paso usa ATP paso usa ATP Así los puentes Así los puentes

cruzados traccionan cruzados traccionan actina para:actina para:

Bombear Ca del Bombear Ca del sarcoplasma al sarcoplasma al retículo retículo sarcoplásmico sarcoplásmico terminada la terminada la contraccióncontracción

Bombear Na y K Bombear Na y K (potencial de acción)(potencial de acción)

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FUENTES PARA FUENTES PARA RECONSTRUIR ATPRECONSTRUIR ATP 1.-Fosfocreatina1.-Fosfocreatina proporciona un proporciona un

enlace fosfato hidrolizandose enlace fosfato hidrolizandose (contracción 5-8 seg.)(contracción 5-8 seg.)

2.-Glucógeno 2.-Glucógeno almacenado en almacenado en células musculares (degrada en ác. células musculares (degrada en ác. Pirúvico y láctico) liberando energíaPirúvico y láctico) liberando energía

3.-Metabolismo oxidativo 3.-Metabolismo oxidativo combinación de 0combinación de 022 con los nutrientes con los nutrientes de la célula (95%) de la energía de la célula (95%) de la energía (carbohidratos, grasas y proteínas)(carbohidratos, grasas y proteínas)

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ATPATP Es la principal fuente de energía en la Es la principal fuente de energía en la

contracción muscularcontracción muscular Le confiere energía a la cabeza de Le confiere energía a la cabeza de

miosinamiosina Separa la cabeza del sitio de unión con Separa la cabeza del sitio de unión con

actinaactina Se requiere para el transporte activo Se requiere para el transporte activo

del calcio al interior del retículo del calcio al interior del retículo sarcoplásmicosarcoplásmico

Interviene en el transporte activo del Interviene en el transporte activo del sodiosodio

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EFICACIA DE LA EFICACIA DE LA CONTRACCIÓNCONTRACCIÓN

Sólo el 25% de la energía aportada Sólo el 25% de la energía aportada al músculo se convierte en trabajoal músculo se convierte en trabajo

75% en calor75% en calor Eficacia máxima con velocidad de Eficacia máxima con velocidad de

contracción de 30% de su capacidadcontracción de 30% de su capacidad

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TIPOS DE CONTRACCIONTIPOS DE CONTRACCION

ISOMETRICAISOMETRICA: : Cuando Cuando se efectúa , la contracción muscular, se efectúa , la contracción muscular, sin sin acortamiento muscularacortamiento muscular

ISOTÓNICAISOTÓNICA: : Se Se produce acortamiento produce acortamiento y la tensión del y la tensión del músculo permanece constante músculo permanece constante

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Sumación y tetanización• Sumación: Significa la adicción de espasmos

individuales para aumentar la intensidad de la contracción muscular global.• Tetanización: Cuando la frecuencia de contracciones

musculares sucesivas, se hace tan rápido que alcanza un nivel critico, se suman entre si, logrando una contracción del musculo completo en forma suave y continua

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UNIDAD MOTORAUNIDAD MOTORA

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ESTIMULOS MUSCULARESESTIMULOS MUSCULARES

SUBUMBRALESSUBUMBRALES: Insuficientes para : Insuficientes para desencadenar una respuestadesencadenar una respuesta

UMBRALESUMBRALES: Suficientes para despertar una : Suficientes para despertar una respuesta muscularrespuesta muscular

SUPRAUMBRALESSUPRAUMBRALES: Estímulos “sobrados” para : Estímulos “sobrados” para desencadenar una respuesta muscular, por lo desencadenar una respuesta muscular, por lo tanto no son los más óptimostanto no son los más óptimos

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TONO MUSCULARTONO MUSCULAR

Grado de tensión cuando Grado de tensión cuando los músculos están en los músculos están en reposoreposo

Por un impulso nervioso de Por un impulso nervioso de baja frecuencia procedente baja frecuencia procedente de la médula espinalde la médula espinal

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BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA 1.- 1.- Guyton y Hall. Tratado de Guyton y Hall. Tratado de

Fisiología MédicaFisiología Médica. 11ª. Edición . 11ª. Edición Cap. 6 págs.72 a la 91. Editorial Cap. 6 págs.72 a la 91. Editorial Elsevier 2006Elsevier 2006

2.-2.-Stuart Ira Fox. Fisiología Stuart Ira Fox. Fisiología Humana. Humana.

10ª. Edición. Cap. 12 Págs.347 y 10ª. Edición. Cap. 12 Págs.347 y 373. Editorial McGraw-Hill. 2008 373. Editorial McGraw-Hill. 2008

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““El hombre que preserva a sus amigos El hombre que preserva a sus amigos jamás es dominado por las jamás es dominado por las tempestades de la existencia; tiene tempestades de la existencia; tiene fuerzas para vencer las dificultades y fuerzas para vencer las dificultades y seguir adelante”seguir adelante” Paulo CoelhoPaulo Coelho

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