El documento describe la fisiología muscular. El 40% del cuerpo es músculo esquelético y el 10% es músculo liso y cardíaco. Existen tres tipos de tejido muscular: estriado esquelético y cardíaco, y liso. El músculo esquelético está compuesto de fascículos musculares que contienen fibras musculares multinucleadas. La contracción muscular ocurre cuando los filamentos delgados de actina se deslizan sobre los filamentos gruesos de miosina gracias a la hidrólisis de ATP

1. FISIOLOGIA MUSCULAR 09/19/11

2. 09/19/11 CONSTITUCIÓN MUSCULAR DEL ORGANISMO 40% Músculo esquelético 10% Músculo Liso y Cardíaco. FUNCIONES 1. Mantenimiento de forma y posición del cuerpo 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.

3. 09/19/11 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

4. 09/19/11 ORGANIZACIÓN DEL TEJIDO MUSCULAR ESQUELETICO ESTRUCTURA MACROSCOPICA DE LOS MUSCULOS Músculo : Agrupación de 2 o mas haces musculares Fascículos Musculares (paralelos al eje longitudinal) Fibras Musculares Cubiertas Conjuntivas: Epimisio : membrana que rodea al músculo Perimisio : rodea al fascículo Endomisio: rodea a la fibra muscular

5. 09/19/11 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 ANATOMIA DEL TEJIDO MUSCULAR ESQUELETICO

6. 09/19/11 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.

7. COMPONENTES DEL TEJIDO MUSCULAR 09/19/11 Estructural y funcional Componente contráctil: Miofibrillas: Responsable de: Acortamiento Movimiento Fuerza Presión 2. Componente conjuntivo: Da cohesión a los elementos musculares Cubiertas del músculo (fibras de colágeno y elásticas (Epimisio, Perimisio y Endomisio) Otros Componentes: Terminaciones nerviosas (motoras y sensitivas) Vasos sanguíneos y Linfáticos (funciones tróficas y de control o regulación)

8. Función Mecánica de los componentes del Músculo estriado Elemento Contráctil: acortamiento muscular. Energía mecánica: Movimiento Cambio de posición Fuerza cambio de situación o posición de unos objetos en relación a otros Presión Generación de impulso de fuerza a determinada superficie Elementos conjuntivos: Transmisión de la fuerza muscular contráctil hacia los extremos Deslizamiento reciproco entre fibras o fascículos 09/19/11

9. 09/19/11 Estructura Microscópica del Músculo Esquelético La Célula Muscular o Fibra Muscular 1. Características: Multinucleada Alargada Longitud y diámetro variables 2. Posee: a. Membrana plasmática o sarcolema (invaginaciones: Túbulos T) b. Citoplasma o sarcoplasma: prot, glucógeno, grasa, ADP, ATP y fosfocreatina, iones: Ca ++ , K + , Na + , mitocondrias, y retículo sarcoplásmico (Túbulos longitudinales paralelos al eje de la fibra, cisternas terminales) Triada : 2 cisternas terminales y un túbulo T Conductor de mensajes eléctricos para transporte de iones y Ca ++ , Miofibrillas

10. C. 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 unión a la miosina Tropomiosina: Prot. Filamentosa que se ubica a lo largo del surco de la actina. Bloquea, en reposo, el sitio de unión con miosina. 09/19/11

11. d. Filamentos gruesos : Miosina (mol grande y compleja, cabeza y cola, estructura helicoidal alfa). Posee: Par de cadenas pesadas. Dos pares de cadenas ligeras: (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). 09/19/11

12. 09/19/11 TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES Características Tipo I Tipo IIA Tipo lIB Diámetro Pequeño Intermedio Grande Contenido de mioglobina Alto Intermedio Bajo Capilares Muchos Intermedio Pocos Sistema energético predominante Aerobio Aerobio/anaerobio Anaerobio Resistencia a la fatiga Alta Intermedia Baja Velocidad de contracci6n Lenta Rápida Rápida Potencia + ++ +++ Resistencia +++ ++ +

13. 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 09/19/11

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15. Por su capacidad metabólica . Fibras Oxidativas Lentas o Tipo I Fibras Oxidativas - Glucolíticas rápidas Fibras Glucolíticas Rápidas o Tipo II 09/19/11

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18. 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. 09/19/11

19. 09/19/11 LA UNIDAD MOTORA Caracteristicas de la unidad motora : Una sola neurona produce contracción simultanea de aprox. 150 fibras musculares Todas las fibras musculares se contraen y se relajan a un mismo tiempo Músculos con movimientos precisos (producción de voz por la laringe) solo tiene dos o tres fibras por unidad motora Músculos responsables de movimientos potentes y poco precisos (biceps braquial) pueden tener hasta 2,000 fibras musculares por unidad motora La fuerza total de una contracción se puede controlar ajustando el numero de unidades motoras activadas.

20. 09/19/11 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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23. 09/19/11 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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25. 09/19/11 3. DESTRUCCIÓN DE LA ACH LIBERADA : Efecto de la Achasa (lámina basal) Difusión (en < 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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27. 09/19/11 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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29. 09/19/11 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.

30. 09/19/11 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 .

31. 09/19/11 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

32. 09/19/11 Filamentos delgados (actina) Filamentos gruesos (miosina) Banda A Banda M Banda I Línea Z Línea Z Línea Z

33. Regulación de la Tensión Muscular 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. 09/19/11

34. Regulación de la Tensión Muscular 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 Ca+2 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 Ca+2 Período Refractario : Es un lapso de pérdida de excitabilidad. En el músculo esquelético dura aprox. 5 ms. Y en músculo cardíaco dura 300 ms. Origen: Producido por: activación involuntaria de unidades motoras, Consecuente activación de la contracción sostenida de las fibras musculares, al mismo tiempo se observa una gran parte de sus unidades motoras están relajadas. Este proceso ocurre de manera alternada y constante . 09/19/11

35. Comparación de fibras musculares 09/19/11

36. 09/19/11 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) MUSCULO LISO

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38. 09/19/11 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.

39. 09/19/11 MUSCULO LISO

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41. 09/19/11 MUSCULO CARDIACO

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