Musculo
Estriado
Dr. Jassef Olachea
R1 Trauma y Ortopedia
Tipos de músculo
Estriado
Liso
Excitabilidad: o Irritabilidad – capacidad de recibir y
responder a un estímulo (un neurotransmisor produce un
impulso eléctrico y una contracción).
Contractilidad: – capacidad de contraerse o acortarse.
Extensibilidad: – capacidad de ser extendido o estirado.
Elasticidad: – capacidad de recuperar su longitud
original tras ser estirado.
Características funcionales del músculo
Anatomía
• Músculo
• Fibras
• Subunidades
• Cada fibra inervada por una terminación nerviosa
Anatomía fisiológica
• Sarcolema – membrana celular de la fibra muscular,
formada por
• la membrana plasmática
• y una cubierta de colágeno.
• En cada extremo el sarcolema se fusiona con una fibra
tendinosa.
• Las fibras tendinosas se agrupan en haces para
formar tendones e insertarse en los huesos.
Tendón
Vientre muscular
Fascículo
Fibra muscular
Miofibrilla
Músculo esquelético
Ultraestructura
Bandas I : oscuras – miosina
Bandas A: claras - actina
Anatomía fisiológica
• Fibra muscular
• Cientos a miles de miofibrillas
• 1500 filamentos gruesos de miosina
• Bandas A (oscuras)
• 3000 filamentos delgados de actina
• Bandas I (claras)
• Puentes cruzados
• Proyecciones laterales de miosina
• Su interacción con la actina produce la
contracción.
Anatomía fisiológica
• Disco Z
• A él se unen los extremos de actina
• Sarcómero
• Porción entre dos discos Z
• Titina
• Proteina filamentosa, muy elástica
• Une los filamentos de miosina y actina
Anatomía fisiológica
• Sarcoplasma
• Líquido intracelular que rodea las miofibrillas
• Rico en potasio, magnesio, fosfato, enzimas
• Gran cantidad de mitocondrias
• Retículo sarcoplásmico
• Retículo “especializado”
• Controla la contracción
Mecanismo general de la
contracción
1. Potencial de acción que viaja a lo largo de una fibra
motora hasta la fibra muscular
2. Se secreta acetilcolina
3. Abre canales en la fibra muscular
4. Entra sodio e inicia un potencial de acción
5. El potencial de acción viaja en la fibra muscular
6. Se libera calcio desde el retículo sarcoplásmico
7. El calcio hace que se deslice la actina sobre la miosina
8. Regresa el calcio hacia el retículo sarcoplásmico
Mecanismo molecular de la
contracción
• Deslizamiento de los filamentos
• Estado relajado
• Los extremos de los filamentos de actina apenas se
superponen
• Estado Contraído
•Los filamentos de actina se traccionan hacia dentro
Entre los filamentos de miosina.
Mecanismo molecular de la
contracción
• Cuando un potencial de acción viaja a lo largo de la fibra
muscular
• Libera calcio
• Activan fuerzas de atracción entre miosina y actina
(puentes cruzados)
• Mecanismo que utiliza ATP
Molécula de
miosina
• Dos cadenas pesadas
• Se enrollan entre sí, forman la cola
• En cada extremo forman una cabeza
• Cuatro cadenas ligeras
• Dos cadenas en cada cabeza
• Controlan su función durante la contracción
• Cabeza – actividad ATPasa
Molécula de miosina
Filamento de
miosina
• Formado por 200 o más moléculas de miosina
• Cuerpo
• Conjunto de colas
• Cabezas a los lados
• Brazo
• Separa la cabeza del cuerpo
• Puentes cruzados
• Brazos y cabezas que protruyen
• Flexible en dos bisagras
• Entre cuerpo y brazo
• Entre brazo y cabeza
Filamento de
actina
• Actina
• Tropomiosina
• Troponina
• Las bases de los filamentos se anclan a los discos Z
• Los extremos protruyen para interdigitarse entre las
moléculas de miosina
Filamento de
actina
• Tropomiosina
• En reposo recubren los puntos activos de la actina
• Troponina
• Une la tropomiosina a la actina
• Troponina I : afinidad por la actina
• Troponina T: afinidad por la tropomiosina
• Troponina C: afinidad por calcio
Filamento de actina
Actina- Miosina -
Calcio
• Calcio – inhibe el efecto inhibidor del complejo troponina-
tropomiosina sobre los filamentos de actina
• 4 Ca++ se unen al complejo
• Se descubren los puntos activos de actina
• Atraen las cabezas de miosina
• Se produce la contracción
Mecanismo de la contracción
Teoría del deslizamiento de los filamentos
Miosina: filamento grueso
Actina y colaboradores: filamento fino
Filamentos contráctiles
Teoría de la
cremallera
• Desplazamiento de filamentos de actina hacia el centro
entre los filamentos de miosina
• Las cabezas se desplazan hacia el brazo
• Arrastran al filamento de actina
• Se separan y regresa a la posición extendida
• La cabeza se combina con otro punto activo
• Vuelve a doblarse la cabeza jalando la actina
• A mayor número de puntos cruzados en contacto con
actina, mayor fuerza de contracción
Teoría de la cremallera
Energía
• Trabajo
• Cuando un músculo se contrae contra una carga
realiza un trabajo, transfiere energía.
• En la cabeza de miosina se genera energía
• Entre más trabajo más ATP escindido a ADP
ATP
AD
P
• Activa el mecanismo de cremallera
• Bombea calcio desde el sacroplasma hacia el retículo
sarcoplásmico (fin de contracción)
• Bombea sodio y potasio para mantener un entorno
adecuado
Energía
• La energia liberada cuando se escinde el ATP a ADP
sólo mantendrá la contracción por 1 o 2 segundos.
• Para mantener la contracción se necesita fosforilar el
ADP a ATP.
Acortamiento del sarcómero (animación)
Unión neuromuscular
Acoplamiento excitación-contracción
Entrada de calcio
Liberación del sitio de unión
a la miosina
Movimiento de la cabeza de la
miosina y generación de
movimiento
Papel del calcio
subunidad unida a tropomiosina
subunidad unida a actina
subunidad que une calcio
Secuencia de la contracción
Formación de puentes
cruzados
Movimiento de la cabeza de la miosina
para tirar de la actina hacia el centro del
sarcómero
Unión de ATP y separación Hidrólisis de ATP y
preparación de un nuevo ciclo.
Fuentes de ATP
Tipos de fibras según su contracción
LENTAS
RÁPIDAS
Propiedades de las fibras
• Propiedades bioquímicas:
 Capacidad oxidativa.
 Tipo de ATPasa.
• Propiedades contráctiles:
 Producción de máxima fuerza.
 Velocidad de la contracción.
 Eficiencia de la fibra muscular.
Tipos de fibras
Fibras rápidas
• Tipo IIb:
 Contracción rápida
 Glucolíticas rápidas
• Tipo IIa:
 Contracción
intermedia
 Glucolíticas/oxidativ
as rápidas
Fibras lentas
• Tipo I:
– Contracción rápida
– Oxidación lenta
Velocidades de acortamiento
Efecto del entrenamiento
Types of Muscle Contraction
• Isometric
 Muscle exerts force without changing length
 Pulling against immovable object
 Postural muscles
• Isotonic (dynamic)
 Concentric
 Muscle shortens during force production
 Eccentric
 Muscle produces force but length increases
2 tipos de contracciones
Isométrica
Isotónica
Contracción muscular o sacudida
Mecánica muscular
Contracción ISOTÓNICA
Contracción ISOMÉTRICA
Regulación de la fuerza de contracción
• Tipos y número de unidades motoras
reclutadas:
 Más unidades motoras = mayor fuerza
 Unidades motoras rápidas = mayor fuerza
• Longitud muscular inicial (precarga):
 La longitud “ideal” produce la contracción adecuada.
• Naturaleza de la estimulación de las unidades
motoras:
 Frecuencia de estimulación:
 Sacudida sencilla, sumación y tétanos.
Unidad motora
Eficiencia de la contracción
muscular
• Eficiencia
• Porcentaje de energía que se convierte en trabajo y
no en calor.
• En el músculo 25% de la energía se convierte en
trabajo, el resto en calor.
• Sólo puede conseguirse la eficiencia máxima
cuando el músculo se contrae a una velocidad
moderada. (30% de Vmax)
• Velocidad lento o cero – calor de mantenimiento.
• Velocidad rápida – mucha energía para superar
la fricción.
Características de la
contracción
• Contracción isométrica
• El músculo no se acorta durante la contracción.
• Contracción isotónica
• El músculo si se acorta, pero la tensión
permanece constante durante toda la contracción.
Tipos de fibras
musculares
• Fibras rápidas (músculo blanco)
• Fibras grandes, más fuerza
• Retículo sarcoplásmico extenso
• Enzimas glucolíticas
• Menos vascularización, menos mitocondrias
• Metabolismo oxidativo secundario
Tipos de fibras
musculares
• Fibras lentas (músculo rojo)
• Fibras más pequeñas
• Nervios más pequeños
• Vascularización extensa
• Gran cantidad de mitocondrias
• Mioglobina
• Proteína que se combina con oxígeno y lo
almacena
Mecánica de la
contracción
• Unidad motora
• Una fibra nerviosa – fibras musculares
• Músculos pequeños, reacción rápida y exacta, más
fibras nerviosas para menos fibras musculares
• Músculos grandes, sin control fino, varias fibras
musculares por una fibra nerviosa.
• Las unidades motoras están interdigitadas para
cooperar en la contracción
Mecánica de la
contracción
• Sumación de fuerzas
• Adición de los espasmos individuales para
aumentar la intensidad de la contracción.
• Aumentando el número de unidades motoras
• Aumentando la frecuencia
Relación longitud-tensión
Sumación y tétanos
Sacudida sencilla, sumación y tétanos
Comparación de contracciones
Sumación de fibras
múltiples
• Señal nerviosa débil
 Se contraen las unidades motoras más
pequeñas
 Si aumenta la intensidad de señal
 Se contraen unidades
motoras de mayor tamaño
• Las unidades motoras pequeñas son activadas por fibras
nerviosas pequeñas, y son más excitables que las
grandes.
• La activación es sincrónica, la contracción se alterna de
manera secuencial.
Sumación de
frecuencia
• Espasmos individuales que se producen de manera
secuencial aumentando la frecuencia.
• Cada contracción empieza antes de que termine la
previa.
• Cuando la frecuencia alcanza un nivel crítico, las
contracciones se fusionan entre sí.
• La fuerza de contracción alcanza su nivel máximo.
Sumación de frecuencias
Mecánica de la
contracción
• Tono muscular
• Incluso en reposo hay tensión, por impulsos de baja
frecuencia procedentes de la médula espinal.
• Controlados por señales
• Del encéfalo a la médula espinal
• De los husos musculares
Mecánica de la
contracción
• Fatiga muscular
• Secundaria a contracción prolongada e intensa
• Aumenta en proporción casi directa a la depleción de
glucógeno del músculo.
• La señal nerviosa también disminuye.
• La interrupción del flujo sanguíneo también produce
fatiga muscular.
Mecánica de la
contracción
• Coactivación de los músculos antagonistas
• Todos los movimientos del cuerpo están producidos
por una contracción simultánea de los músculos
agonistas y antagonistas.
• Esta coactivación está controlada por los centros de
control motor del encéfalo y médula espinal.
Comparación de los 3 tipos de músculo
Remodelado del
músculo
• Hipertrofia
• Aumento de la masa total de un músculo
• Aumento del número de filamentos de actina y
miosina, y de enzimas (glucólisis)
• Músculo sometido a carga durante la contracción
Remodelado del
músculo
• Ajuste de la longitud
• Al distender un músculo se agregan sarcómeros en
los extremos.
• Si un músculo permanece acortado, los
sarcómeros de los extremos pueden desaparecer.
• Hiperplasia
• Generación extrema de fuerza muscular
• Aumento real del número de fibras musculares
además de la hipertrofia.
Remodelado del
músculo
• Atrofia
• Disminución de la masa total de un músculo
• Cuando un músculo no se utiliza, disminuyen las
proteinas contráctiles.
• Efectos de la denervación muscular
• Sin señales contráctiles, comienza la atrofia
• En 2 meses hay cambios degenerativos
• Posibilidad de recuperación en 3 meses
• 1 – 2 años, no hay recuperación.
Remodelación del
músculo
• Atrofia
 Degeneración
 Sustitución del músculo por tejido
fibroso y adiposo
 Contractura del tejido fibroso.

musculo .pptx

  • 1.
  • 2.
  • 3.
    Excitabilidad: o Irritabilidad– capacidad de recibir y responder a un estímulo (un neurotransmisor produce un impulso eléctrico y una contracción). Contractilidad: – capacidad de contraerse o acortarse. Extensibilidad: – capacidad de ser extendido o estirado. Elasticidad: – capacidad de recuperar su longitud original tras ser estirado. Características funcionales del músculo
  • 4.
    Anatomía • Músculo • Fibras •Subunidades • Cada fibra inervada por una terminación nerviosa
  • 5.
    Anatomía fisiológica • Sarcolema– membrana celular de la fibra muscular, formada por • la membrana plasmática • y una cubierta de colágeno. • En cada extremo el sarcolema se fusiona con una fibra tendinosa. • Las fibras tendinosas se agrupan en haces para formar tendones e insertarse en los huesos.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
    Bandas I :oscuras – miosina Bandas A: claras - actina
  • 10.
    Anatomía fisiológica • Fibramuscular • Cientos a miles de miofibrillas • 1500 filamentos gruesos de miosina • Bandas A (oscuras) • 3000 filamentos delgados de actina • Bandas I (claras) • Puentes cruzados • Proyecciones laterales de miosina • Su interacción con la actina produce la contracción.
  • 11.
    Anatomía fisiológica • DiscoZ • A él se unen los extremos de actina • Sarcómero • Porción entre dos discos Z • Titina • Proteina filamentosa, muy elástica • Une los filamentos de miosina y actina
  • 12.
    Anatomía fisiológica • Sarcoplasma •Líquido intracelular que rodea las miofibrillas • Rico en potasio, magnesio, fosfato, enzimas • Gran cantidad de mitocondrias • Retículo sarcoplásmico • Retículo “especializado” • Controla la contracción
  • 14.
    Mecanismo general dela contracción 1. Potencial de acción que viaja a lo largo de una fibra motora hasta la fibra muscular 2. Se secreta acetilcolina 3. Abre canales en la fibra muscular 4. Entra sodio e inicia un potencial de acción 5. El potencial de acción viaja en la fibra muscular 6. Se libera calcio desde el retículo sarcoplásmico 7. El calcio hace que se deslice la actina sobre la miosina 8. Regresa el calcio hacia el retículo sarcoplásmico
  • 15.
    Mecanismo molecular dela contracción • Deslizamiento de los filamentos • Estado relajado • Los extremos de los filamentos de actina apenas se superponen • Estado Contraído •Los filamentos de actina se traccionan hacia dentro Entre los filamentos de miosina.
  • 16.
    Mecanismo molecular dela contracción • Cuando un potencial de acción viaja a lo largo de la fibra muscular • Libera calcio • Activan fuerzas de atracción entre miosina y actina (puentes cruzados) • Mecanismo que utiliza ATP
  • 17.
    Molécula de miosina • Doscadenas pesadas • Se enrollan entre sí, forman la cola • En cada extremo forman una cabeza • Cuatro cadenas ligeras • Dos cadenas en cada cabeza • Controlan su función durante la contracción • Cabeza – actividad ATPasa
  • 18.
  • 19.
    Filamento de miosina • Formadopor 200 o más moléculas de miosina • Cuerpo • Conjunto de colas • Cabezas a los lados • Brazo • Separa la cabeza del cuerpo • Puentes cruzados • Brazos y cabezas que protruyen • Flexible en dos bisagras • Entre cuerpo y brazo • Entre brazo y cabeza
  • 20.
    Filamento de actina • Actina •Tropomiosina • Troponina • Las bases de los filamentos se anclan a los discos Z • Los extremos protruyen para interdigitarse entre las moléculas de miosina
  • 21.
    Filamento de actina • Tropomiosina •En reposo recubren los puntos activos de la actina • Troponina • Une la tropomiosina a la actina • Troponina I : afinidad por la actina • Troponina T: afinidad por la tropomiosina • Troponina C: afinidad por calcio
  • 22.
  • 23.
    Actina- Miosina - Calcio •Calcio – inhibe el efecto inhibidor del complejo troponina- tropomiosina sobre los filamentos de actina • 4 Ca++ se unen al complejo • Se descubren los puntos activos de actina • Atraen las cabezas de miosina • Se produce la contracción
  • 24.
    Mecanismo de lacontracción Teoría del deslizamiento de los filamentos
  • 25.
  • 26.
  • 27.
  • 28.
    Teoría de la cremallera •Desplazamiento de filamentos de actina hacia el centro entre los filamentos de miosina • Las cabezas se desplazan hacia el brazo • Arrastran al filamento de actina • Se separan y regresa a la posición extendida • La cabeza se combina con otro punto activo • Vuelve a doblarse la cabeza jalando la actina • A mayor número de puntos cruzados en contacto con actina, mayor fuerza de contracción
  • 29.
    Teoría de lacremallera
  • 30.
    Energía • Trabajo • Cuandoun músculo se contrae contra una carga realiza un trabajo, transfiere energía. • En la cabeza de miosina se genera energía • Entre más trabajo más ATP escindido a ADP
  • 31.
    ATP AD P • Activa elmecanismo de cremallera • Bombea calcio desde el sacroplasma hacia el retículo sarcoplásmico (fin de contracción) • Bombea sodio y potasio para mantener un entorno adecuado
  • 32.
    Energía • La energialiberada cuando se escinde el ATP a ADP sólo mantendrá la contracción por 1 o 2 segundos. • Para mantener la contracción se necesita fosforilar el ADP a ATP.
  • 33.
  • 34.
  • 35.
    Acoplamiento excitación-contracción Entrada decalcio Liberación del sitio de unión a la miosina Movimiento de la cabeza de la miosina y generación de movimiento
  • 36.
    Papel del calcio subunidadunida a tropomiosina subunidad unida a actina subunidad que une calcio
  • 37.
    Secuencia de lacontracción Formación de puentes cruzados Movimiento de la cabeza de la miosina para tirar de la actina hacia el centro del sarcómero Unión de ATP y separación Hidrólisis de ATP y preparación de un nuevo ciclo.
  • 38.
  • 39.
    Tipos de fibrassegún su contracción LENTAS RÁPIDAS
  • 40.
    Propiedades de lasfibras • Propiedades bioquímicas:  Capacidad oxidativa.  Tipo de ATPasa. • Propiedades contráctiles:  Producción de máxima fuerza.  Velocidad de la contracción.  Eficiencia de la fibra muscular.
  • 41.
    Tipos de fibras Fibrasrápidas • Tipo IIb:  Contracción rápida  Glucolíticas rápidas • Tipo IIa:  Contracción intermedia  Glucolíticas/oxidativ as rápidas Fibras lentas • Tipo I: – Contracción rápida – Oxidación lenta
  • 42.
  • 43.
  • 44.
    Types of MuscleContraction • Isometric  Muscle exerts force without changing length  Pulling against immovable object  Postural muscles • Isotonic (dynamic)  Concentric  Muscle shortens during force production  Eccentric  Muscle produces force but length increases
  • 45.
    2 tipos decontracciones Isométrica Isotónica
  • 46.
  • 47.
  • 48.
    Regulación de lafuerza de contracción • Tipos y número de unidades motoras reclutadas:  Más unidades motoras = mayor fuerza  Unidades motoras rápidas = mayor fuerza • Longitud muscular inicial (precarga):  La longitud “ideal” produce la contracción adecuada. • Naturaleza de la estimulación de las unidades motoras:  Frecuencia de estimulación:  Sacudida sencilla, sumación y tétanos.
  • 49.
  • 50.
    Eficiencia de lacontracción muscular • Eficiencia • Porcentaje de energía que se convierte en trabajo y no en calor. • En el músculo 25% de la energía se convierte en trabajo, el resto en calor. • Sólo puede conseguirse la eficiencia máxima cuando el músculo se contrae a una velocidad moderada. (30% de Vmax) • Velocidad lento o cero – calor de mantenimiento. • Velocidad rápida – mucha energía para superar la fricción.
  • 51.
    Características de la contracción •Contracción isométrica • El músculo no se acorta durante la contracción. • Contracción isotónica • El músculo si se acorta, pero la tensión permanece constante durante toda la contracción.
  • 52.
    Tipos de fibras musculares •Fibras rápidas (músculo blanco) • Fibras grandes, más fuerza • Retículo sarcoplásmico extenso • Enzimas glucolíticas • Menos vascularización, menos mitocondrias • Metabolismo oxidativo secundario
  • 53.
    Tipos de fibras musculares •Fibras lentas (músculo rojo) • Fibras más pequeñas • Nervios más pequeños • Vascularización extensa • Gran cantidad de mitocondrias • Mioglobina • Proteína que se combina con oxígeno y lo almacena
  • 54.
    Mecánica de la contracción •Unidad motora • Una fibra nerviosa – fibras musculares • Músculos pequeños, reacción rápida y exacta, más fibras nerviosas para menos fibras musculares • Músculos grandes, sin control fino, varias fibras musculares por una fibra nerviosa. • Las unidades motoras están interdigitadas para cooperar en la contracción
  • 55.
    Mecánica de la contracción •Sumación de fuerzas • Adición de los espasmos individuales para aumentar la intensidad de la contracción. • Aumentando el número de unidades motoras • Aumentando la frecuencia
  • 56.
  • 57.
  • 58.
  • 59.
  • 60.
    Sumación de fibras múltiples •Señal nerviosa débil  Se contraen las unidades motoras más pequeñas  Si aumenta la intensidad de señal  Se contraen unidades motoras de mayor tamaño • Las unidades motoras pequeñas son activadas por fibras nerviosas pequeñas, y son más excitables que las grandes. • La activación es sincrónica, la contracción se alterna de manera secuencial.
  • 61.
    Sumación de frecuencia • Espasmosindividuales que se producen de manera secuencial aumentando la frecuencia. • Cada contracción empieza antes de que termine la previa. • Cuando la frecuencia alcanza un nivel crítico, las contracciones se fusionan entre sí. • La fuerza de contracción alcanza su nivel máximo.
  • 62.
  • 63.
    Mecánica de la contracción •Tono muscular • Incluso en reposo hay tensión, por impulsos de baja frecuencia procedentes de la médula espinal. • Controlados por señales • Del encéfalo a la médula espinal • De los husos musculares
  • 64.
    Mecánica de la contracción •Fatiga muscular • Secundaria a contracción prolongada e intensa • Aumenta en proporción casi directa a la depleción de glucógeno del músculo. • La señal nerviosa también disminuye. • La interrupción del flujo sanguíneo también produce fatiga muscular.
  • 65.
    Mecánica de la contracción •Coactivación de los músculos antagonistas • Todos los movimientos del cuerpo están producidos por una contracción simultánea de los músculos agonistas y antagonistas. • Esta coactivación está controlada por los centros de control motor del encéfalo y médula espinal.
  • 66.
    Comparación de los3 tipos de músculo
  • 67.
    Remodelado del músculo • Hipertrofia •Aumento de la masa total de un músculo • Aumento del número de filamentos de actina y miosina, y de enzimas (glucólisis) • Músculo sometido a carga durante la contracción
  • 68.
    Remodelado del músculo • Ajustede la longitud • Al distender un músculo se agregan sarcómeros en los extremos. • Si un músculo permanece acortado, los sarcómeros de los extremos pueden desaparecer. • Hiperplasia • Generación extrema de fuerza muscular • Aumento real del número de fibras musculares además de la hipertrofia.
  • 69.
    Remodelado del músculo • Atrofia •Disminución de la masa total de un músculo • Cuando un músculo no se utiliza, disminuyen las proteinas contráctiles. • Efectos de la denervación muscular • Sin señales contráctiles, comienza la atrofia • En 2 meses hay cambios degenerativos • Posibilidad de recuperación en 3 meses • 1 – 2 años, no hay recuperación.
  • 70.
    Remodelación del músculo • Atrofia Degeneración  Sustitución del músculo por tejido fibroso y adiposo  Contractura del tejido fibroso.