imformacion completa

1. Unión Neuromuscular
La unión neuromuscular consiste en la sinapsis entre una motoneurona alfa y una fibra muscular
esquelética. La motoneurona Alfa va a liberar un NT (neurotransmisor) llamado acetilcolina y en la fibra
muscular esquelética vamos a encontrar receptores nicotínicos. La membrana plasmática de esta fibra
muscular (que es el Sarcolema) se invagina, en estas invaginaciones encontramos los receptores
nicotínicos para acetilcolina. También estas invaginaciones forman lo que se denominan los túbulos
transversos o T, que entran en estrecho contacto con el retículo sarcoplásmico (que es REL) que es muy
abundante y rodea las estructuras proteicas denominadas miofibrillas (forma cilíndrica).
Las miofibrillas contienen los sarcómeros, ubicados en paralelo provocando al músculo la apariencia
estriada. La membrana de los túbulos transversos están en estrecho contacto con la membrana del
retículo sarcoplásmico permitiendo la contracción muscular.
Llega el potencial de acción al
botón sináptico de la
motoneurona alfa, provocando
la apertura de canales de Ca+2
regulados por voltaje,
provocando la exocitosis de
acetilcolina. Esta se unirá a los
receptores nicotínicos de
acetilcolina en el sarcolema de
la fibra muscular esquelética
que se comportan a la vez
como un canal de Na+,
permitiendo entrada de Na+ y
generando una despolarización
local ( se conoce como potencial de placa terminal). Cuando el potencial de placa terminal es lo
suficientemente positivo se produce la apertura de canales de Na+ regulados por voltaje en el sarcolema, y
con la entrada de sodio se entra en la fase de despolarización del potencial de acción. Es decir,
alcanzamos el umbral. El potencial de acción se propaga por todo el sarcolema hasta llegar a las
membranas de los túbulos transversos, activando el receptor de dihidropiridina (canales de Ca+2 tipo L)
regulado por voltaje), que al activarse entra en contacto mecánico con el receptor de Rianodina (canales
liberadores de Ca+2) localizados en la membrana del el retículo sarcoplásmico, este último cambia su
conformación y se abre un canal de Ca+2, permitiendo el flujo de calcio
desde el lumen del retículo sarcoplasmico hacia el sarcoplasma. Esto
desencadena la contracción muscular.
En la segunda imagen, de color rojo vemos los receptores de
dihidropirdina tipo L, localizados en la membrana del tubulo transverso y
nos muestra como estos se van a conectar con los canales de liberacion
de Ca en la membrana del reticulo sarcoplasmico que son los receptores
de Rianodina, recrodar que la activacion de dihidropiridina provoca la
activacion de los rianodina, permitiendo el paso de calcio al citosol.

2. El rol del calcio en la contracción muscular es que este ion se une a
una proteína presente en el filamento delgado llamada troponina,
específicamente se una a la subunidad C. El cambio de conformación en la
troponina va a hacer que esta desplace a una segunda proteína que es la
tropomiosina (en color amarillo) y es de naturaleza filamentosa. Cuando los
niveles de Ca son bajos, la tropomiosina está tapando un sitio de unión de
la miosina con la actina, al haber Calcio la troponina desplaza a la
tropomiosina y deja un espacio libre de unión para la miosina dentro de la
actina (esto solo ocurre en presencia de calcio). Solo si está disponible este
espacio de unión, la cabeza de la miosina va a poder meterse en la actina.
Por lo que el aumento de calcio intracelular va a permitir exponer los sitios
de unión para la miosina en la actina.
La cabeza de miosina hay que fijarse en 2 aspectos: los cambios en la
afinidad de la misona por la actina y los cambios en los ángulos de la
cabeza de miosina
La MIOSINA TIPO 2: Es una proteína que forma parte del filamento grueso.
Los cambios conformacionales en la cabeza de miosina estarán regulados
por la ATP. La cabeza de miosina tiene la actividad de hidrolizar ATP y este
cambio conformacional permite la unión a la actina y el deslizamiento del filamento.
En esta animación, vemos el Ion Ca que se va a unir a la zona C de la
troponina, esto cambia la conformación de la troponina y desplaza a la
tropomiosina dejando libre al sitio de unión para la miosina en la actina. La
cabeza de miosina va a presentar varios cambios conformacionales
dependiendo de lo que ocurra con el ATP. El ATP se une a la cabeza de
miosina, cada vez que una molécula nueva de ATP se une a la cabeza de
miosina esta se libera de la actina y al unirse el Mg provoca la hidrolisis
del ATP. la cabeza de miosina se une a la actina primero en un ángulo de
90° y luego se flexiona en 45° produciendo el “golpe”, que permite el
deslizamiento del filamento delgado.
Resumen (lore): La miosina con ATP NO se unirá a la actina, mientras que si llega Mg va a provocar la
hidrolisis del ATP provocando que la miosina se una a la actina hasta que el ATP “salga” y así la miosina
se libera de la actina con un ángulo de 90° y luego con uno de 45°provocando el desplazamiento del
filamento delgado que es la tropomiosina cubriendo el sitio de
unión.
En un sarcómero que es una unidad contráctil va a estar
conformado por:
los filamentos gruesos (color azul) formado por miosinas
los filamentos delgados (color rojo) formado principalmente
por actina. Hay zonas de superposición de los filamentos entre
sí, como la zona A que la vemos más oscura y donde
solamente hay superposición de filamentos gruesos se le
denomina la zona H.
La zona donde solo se superponen los filamentos delgados se
conoce como banda l, que se ve más clara.
Cuando se produce la contracción las líneas Z, que marcan el
límite del sarcómero, se desplazan hacia el centro del
sarcómero, cortándose este y los filamentos se desplazan a la
región central.
Recordar para que se produzca la contracción se necesita ATP y Ca,
Al contraerse provoca la disminución de la zona H pero la longitud de la
banda A (que es la banda oscura) va a permanecer constante. También se
va a reducir la banda I (que es la banda clara).

3. Cambio conformacional de la cabeza de Miosina: Cuando una nueva molécula de ATP se une a la
cabeza de miosina, se reduce la afinidad de la miosina por la actina y la cabeza de miosina se suelta de la
actina. Luego, la cabeza de miosina hidroliza el ATP, quedando fosforilada pudiendo unirse a la actina
nuevamente con un ángulo de 90°. Es decir, fosforilada (ADP + P) aumenta la afinidad de la miosina por la
actina. Luego, la cabeza al perder el grupo fosfato se desfosforila (ADP) y se inclina en 45° produciendo el
golpe y deslizando el filamento delgado (a la tropomiosina), luego se suelta el ADP de la cabeza de
miosina y nos queda la miosina sola para que se le una la molécula de ATP y se repita el ciclo. Cuando no
hay molécula de ATP para unirse como en la muerte, la cabeza de miosina queda unida a la actina y
ocurre lo que se conoce como mortis.
UNIDAD MOTORA:
Está compuesta por una neurona motora, generalmente por una motoneurona alfa que inerva un cierto número
fibras musculares esqueléticas, de este modo la activación de esta motoneurona alfa determina la generación prim
de potenciales de acción en estas fibras musculares y su posterior contracción.
Cada una de estas unidades motoras está
constituidas por el mismo tipo de fibra muscular, es
decir, dentro de las fibras musculares esqueléticas
se va a encontrar distintos tipos de fibras, por
ejemplo, se puede encontrar:
❖ Fibras de contracción lenta y resistente a la fatiga
(fibras de tipo 1): Las cuales se contraen con baja
tensión o fuerza pero son muy resistentes a la fatiga.
❖ Fibras de contracción rápidas: Las cuales se
subdividen en dos tipos: las fibras de contracción
rápidas fatigables (fibras de tipo IIB), las cuales se
van a contraer con gran fuerza pero tienen poca
resistencia a la fatiga y, las fibras de contracción
rápidas resistentes a la fatigas (fibras tipos IIA),
estas se contraen de manera rápida con una fuerza
intermedia pero que son más resistentes a la fatigas
que las de tipo IIB, pero menos resistentes que las fibras de tipo 1.
Con respecto al número de unidades motoras en el organismo se estima que hay alrededor de 300.000
unidades motoras que controlan aproximadamente a unos 200 músculos esqueléticos. Las unidades
motoras a su vez presentan varias diferencias, por ejemplo, en el caso de los músculos oculares se tiene a
una motoneurona que inerva a 3 fibras musculares, en cambio en el caso del cuádriceps femoral se tiene a
una motoneurona la cual puede inervar a 2000 fibras musculares esqueléticas, esto guarda relación con los
conceptos de unidad motora pequeña o unidad motora grande.
¿Cuántas unidades motoras pueden mover un musculo? En general se requieren entre decenas a millares
de uniones motoras para poder mover un musculo (nunca una sola unidad motora).
En la imagen de arriba se ve representado el concepto de unidad
motora, en donde se puede apreciar la motoneurona (punta con
forma de triángulo), con sus uniones neuromusculares
(ramificaciones de la motoneurona) sobre las fibras musculares
esqueléticas (las con forma de cilindro), entonces acá se puede
apreciar que la motoneurona a través de sus uniones
neuromusculares inerva a 5 fibras musculares esqueléticas.
En la imagen de abajo se ven dos unidades motoras, la diferencia
entre estas dos unidades motoras es que la unidad motora de
color verde inerva a 4 fibras musculares esqueléticas, en cambio
la unidad motora de color morada inerva a solo 3 fibras
musculares esqueléticas, entonces una de las diferencias
importantes a tener en cuenta entre las unidades motoras es el
numero de fibras musculares inervadas por la motoneurona.

4. Por ejemplo acá se tiene al musculo esquelético
gastronecmio que está formado por haces o
paquetes de fibras musculares esqueléticas (las
que parecen un panal), mas aumentado se ve uno
de los paquetes de fibras esqueléticas en donde
se van a tener a las fibras musculares esqueléticas
representadas de manera separadas. Además se
pueden ver dos unidades motoras, en donde la
unidad motora 1 inerva a dos fibras musculares,
mientras que la unidad motora 2 va a inervar a 3
fibras musculares, es por esto que se puede decir
que la unidad motora 2 es más grande que la
unidad motora 1, es por esto que el concepto de
unidad motora pequeña o grande va a depender
del numero de fibras musculares inervadas por
una motoneurona.
Este fenómeno es importante ya que en el control de los movimientos grueso lo que vamos a encontrar son
unidades de motoneuronas grandes en donde una sola motoneurona va a provocar la contracción y
activación de muchas fibras musculares de manera casi simultánea, en cambio en los movimientos de tipo
fino vamos a encontrar que participan unidades de motoneuronas pequeñas, es decir una motoneurona va
a inervar a unas pocas fibras musculares esqueléticas.
Tipos de fibras musculares: Hay 3 principales tipos de
fibras musculares esqueléticas:
❖ Fibras rojas (tipo I): Son las de menor diámetro
(más delgadas), tienen un alto contenido de
mioglobina, la cual es una molécula parecida a la
hemoglobina pero que capta oxígeno, el cual puede
ser ocupado como un reservorio y, que va a ser útil
cuando las presiones parciales de oxigeno sean bajas,
en ese caso la mioglobina liberara el oxígeno.
Presentan gran irrigación, ya que hay muchos
capilares asociados a estas fibras rojas y eso hace que
le dé la coloración roja (contenido de mioglobina + la
alta irrigación sanguínea = coloración distintiva de color
rojo), por otro lado el sistema energético predomínate
es la respiración aeróbica, la resistente a la fatiga de
estas fibras es alta (es la más resistente), la velocidad
de contracción es lenta, la fuerza de contracción es la más baja de todas.
❖ Fibras intermedias (tipo IIA): Tienen un diámetro entre las fibras rojas y las fibras blancas (es decir,
intermedio), el contenido de mioglobina también es intermedio junto con la irrigación, en cuanto al
metabolismo pueden funcionar de manera aeróbica y anaeróbica, la resistencia a la fatiga es intermedio
pero la velocidad de contracción es rápida, la fuerza o potencia de contracción es intermedia.
❖ Fibras blancas (tipo IIB): Son las más gruesas (mayor diámetro), son las que tiene el menor contenido de
mioglobinas están poco irrigadas es por esto que son de color blanco, el sistema energético predominantes
es anaeróbico, la resistencia a la fatiga es baja (son las menos resistentes) pero la velocidad de contracción
y la potencia de esta contracción son máxima, ya que se contraen con mayor fuerza.

5. Esta imagen es la representación gráfica de lo que se
explicó anteriormente. Se pueden ver las fibras de tipo
I, delgadas y más rojas (slow), están muy vascular
izadas, tienen un alto contenido de mioglobina y una alta
densidad de mitocondrias (puntitos blancos) lo que
favorece al metabolismo aeróbico y, que tienen una gran
tolerancia a la fatiga (ver gráfico). Después están las
fibras gruesa que tienen muy poca irrigación, pocas
mioglobinas y mitocondrias, con una resistencia a la
fatiga muy baja. Por ultimo están las fibras intermedias
las cuales son rápidas y resistentes a la fática,
presentan un contenido de mioglobinas intermedio (un
poco menos que las de tipo I), menos irrigación, la
fuerza de contracción es intermedia y presentan una
mejor resistencia a la fatiga que las fibras de tipo IIB
pero siempre menor que las fibras de tipo I
Así como hay distintos tipos de fibras musculares, estas
van a hacer inervadas por motoneuronas de distinto tipo
también, por ejemplo las fibras de tipo I van hacer
inervadas por motoneuronas del tipo S, las fibras de
tipo IIB van hacer inervados por las motoneuronas FF
y las fibras intermedias van hacer inervados por
motoneuronas FR. Como se ve en la tercera fila se
pueden apreciar la capacidad de tensión, la fibra de tipo I
genera una menor tensión y fuerza, las fibras de tipo IIB
generan una mayor tensión y fuerza y las de tipo IIA
generan una fuerza intermedia. Como se aprecia en la
última fila las fibras de tipo I son muy resistentes a la
fatiga, las de tipo IIB son menos resistentes a la fatiga y
las de tipo IIA tienen una resistencia intermedia a la fatiga,
además aparecen otro tipo de fibras rápidas que serían
intermedias entre las fibras rápidas resistentes y las fibras
rápidas fatigables.
Lo mismo se puede ver en esta imagen en
donde aparecen las fuerzas que pueden hacer
cada una de las fibras, en el grafica de al medio
se puede ver la fuerza de tipo I la cual es baja,
la de tipo IIB que es la máxima y la de tipo IIA
que es intermedia, en el gráfico de la derecha
podemos apreciar mejor la resistencia a la
fatiga de cada fibra, donde las de tipo I tienen
una alta capacidad de resistencia a la fatiga,
las de tipo IIB se fatigan muy rápido y las de
tipo IIA tienen una capacidad intermedia a la
fatiga (más larga que las de tipo IIB pero menor
que las de tipo I). En el gráfico de abajo
podemos ver que por ejemplo las unidades
motoras de las fibras del tipo I van hacer
importante cuando estemos de pie
manteniendo una postura corporal
determinada (color morado), las unidades
motoras de las fibras IIA van hacer importantes
cuando caminemos o comencemos a correr (color naranjo), y las unidades motoras de las fibras IIB van
hacer relevantes en ejercicios más intensos como correr a gran velocidad o saltar (color celeste).

6. Las motoneuronas alfas vana experimentar lo
que se llama la sumación espacial y lo que se
llama sumación temporal. Es decir en el caso
de la sumación espacial sobre la motoneurona
alfa pueden haber varias fibras nerviosas, por
ejemplo de tipo exitatorio que hacen sinapsis de
forma simultanea sobre ella y descargan, de
manera tal que los potenciales post sinápticos
exitatorios se van a ir sumando y van a aumentar
la amplitud del potencial post sinápticos principal
acercándola al potencial umbral (segundo
gráfico).
Otra forma es que una sola neurona que inerva
a esta motoneurona alfa pueda aumentar la
frecuencia de descarga de potenciales de acción
y por lo también va aumentar la frecuencia de
descarga de los potenciales post sinápticos
exitatorios, haciendo que el potencial post sináptico principal aumente y se acerque al umbral. Recordar
que a medida que se alcance el umbral y se supere lo que pasara es que va a aumentar la liberación
de neurotransmisores.
Esta imagen muestra un gráfico de color negro el
cual muestra las fases de contracción muscular.
Donde se puede apreciar la fase de latencia, que
es el intervalo de tiempo desde que se aplicó el
estímulo hasta que se inicie la fuerza de
contracción y luego está la fase de relajación
(aumento y disminución de la tensión). De color rojo
se puede ver que se necesitó de un potencial de
acción para que esto ocurriera, y que hay un
pequeño desfase entre el potencial de acción y el
momento en que se genera la onda de contracción.