Este documento describe la estructura y función de los músculos. Los músculos están compuestos de fibras musculares formadas por miofibrillas que contienen sarcómeros. La contracción muscular ocurre cuando los filamentos de miosina interactúan con los filamentos de actina en presencia de iones de calcio, lo que acorta los sarcómeros y contrae el músculo. Los iones de calcio son liberados del retículo sarcoplásmico en respuesta a un potencial de acción, permitiendo la contracción.

1. CONTRACCIÓN MUSCULAR
UNIDAD III

2. ✤ Fibras!
✤ Proteínas!
✤ Actina!
✤ Miosina!
✤ Tropomiosina!
✤ Troponina C, I, T.!
✤ Calcio!
✤ Retículo sarcoplásmico!
✤ Receptores: rianodina y dihidropiridina
u Lecturas de apoyo:
u Moyes y Schulte, 2007. Capitulo 6:
Movimiento celular y músculos
u Eckert, 2002. Capítulo 10: Músculo y
movimiento animal, 361-424.
u Schmit-Nielsen, 1984. Parte V:
Músculo, movimiento, locomoción.
u Fanjul, 1998. Capítulo 5: Los
músculos y sus propiedades, 169-208.

3. 50% del cuerpo!
30% músculo esquelético!
Unido a hueso!
Voluntario!
Estrías !
Desplaza al cuerpo!
10% músculo visceral!
Involuntario!
9.6% músculo liso!
0.4% músculo cardíaco!
MÚSCULO

5. Qué son los Músculos?
✤ Los músculos son conjuntos de células alargadas llamadas fibras. Están colocadas en
forma de haces que a su vez están metidos en unas vainas conjuntivas que se
prolongan formando los tendones, con lo que se unen a los huesos. Su forma es
variable. La más típica es la forma de huso (gruesos en el centro y finos en los
extremos) muy alargado.!
✤ Sus Propiedades : !
Son blandos !
Pueden deformarse !
Pueden contraerse!
!
✤ Su misión esencial es mover las diversas partes del cuerpo apoyándose en los huesos.

6. Fibra muscular
✤ Unidad morfo funcional del sistema
muscular.
✤ 10 y 80 micrómetros de diámetro.
✤ Hasta 30 cm de largo.
✤ 98% se extienden en toda la longitud del
músculo.
✤ Cada una de las fibras esta enervada por
una sola terminación nerviosa.

9. u Fibras diámetro de 5 a 100 µm !
u Cada fibra muscular está compuesta por varias
subunidades paralelas: miofibrillas.!
u Cada miofibrilla consiste de varias unidades que se
repiten longitudinalmente: sarcómero.!
u Sarcómero: unidad funcional del músculo estriado.

10. Estructura del sarcómero
✤ Soporte:!
✤ Alfa actinina ( banda Z)!
✤ Beta actinina (banda Z)!
✤ Miomesina!
✤ Titina!
✤ Nebulina!
✤ Reguladoras!
✤ Troponina (T,C,I)!
✤ Tropomiosina!
✤ Contráctiles!
✤ Actina!
✤ Miosina
u Proteínas fibrilares!
u Miofilamentos gruesos y delgados!
u Aspecto estriado!
u Bandas:!
u Z, A, I, H,

11. ✤ Soporte:!
✤ Alfa actinina ( banda Z)!
✤ Beta actinina (banda Z)!
✤ Miomesina!
✤ Titina!
✤ Nebulina!
✤ Reguladoras!
✤ Troponina (T,C,I)!
✤ Tropomiosina!
!
✤ Contráctiles!
✤ Actina!
✤ Miosina

12. 01
✤ a) Diagrama de tres
sarcómeros (I, A, H, Z.)
!
✤ b) Relación geométrica de los
miofilamentos en diferentes
zonas del sarcómero.
!
✤ c) Microfotografía de una
sección transversal de
músculo de mono araña.

13. u Miofilamentos gruesos
están formados de
Miosina.
!
u Proteína con dos
segmentos: Fibrilar
(dos hélices) y globular
(dos cabezas).
!
u La zona globular forma
los puentes cruzados.
(Proyecciones)
Miosina

14. • Miofilamentos delgados están formados por
monómeros de Actina G,Formando una doble hélice
(Actina F).
FILAMENTO DE ACTINA
Esta compuesto por 3
componentes proteícos
Actina, Tropomiosina y
Troponina
Es una doble hélice en
espiral, que presenta
sitios activos ( ADP )
Uno de los extremos de
los filamentos se une en
los discos Z , el otro esta
libre

16. TROPOMIOSINA
PM 70,000
Molécula proteíca en hélice
Longitud 40 nanómetros
Envuelve a actina
En reposo esta sobre los sitios activos de
Actina

17. Molécula unida a los lados de tropomiosina
Formada por 3 unidades:
troponina I se une a actina
troponina T se une a tropomiosina
troponina C se une al calcio
Troponina

18. • Contracción muscular: se produce por la fuerza mecánica
generadas durante la interacción de los puentes cruzados de los
filamentos de miosina con los filamentos de actina.!
• En condiciones de reposo, estas fuerzas están inhibidas, pero
cuando un potencial de acción viaja por la membrana muscular, se
observa un aumento en la cantidad de iones Ca2+ en las
miofibrillas. Estos iones activan a su vez las fuerzas entre los
filamentos de actina y miosina, y comienza la contracción.
Se requiere energía para que se lleve a cabo el proceso de contracción, y
ésta proviene del ATP, que se degrada a ADP.

19. La unión de iones calcio a la troponina C desencadena una variación
de conformación del complejo de troponina, que desplaza la molécula
de tropomiosina de modo que ya no cubre el sitio de unión para la
miosina en la actina. Esto inicia el ciclo de la contracción.

22. Tras el desplazamiento de la molécula de tropomiosina
la cabeza de miosina se fija ahora al sitio de unión
libre sobre la actina...

23. ...lo que causa la liberación de P y ADP por la ATPasa de la
cabeza de miosina...

24. 10 nm
...y separa la cabeza de miosina de la tensa posición de 90º,
por lo que vuelve a su posición de 45º con el bastón de
miosina.

26. La inclinación de la cabeza de miosina hasta 45º implica
también que los sitios de unión para ATP en la cabeza de la
ATPasa son accesibles, por lo que se fija ATP.

27. Una vez interrumpida la unión entre la cabeza de miosina y el
filamento de actina se escinde ATP y la energía liberada
vuelve a crear tensión sobre la cabeza de miosina al pasar a
la posición de 90º, por lo que vuelve al punto de inicio del
ciclo.

29. Pelicula

31. • De dónde sale el Calcio?
Ringer y Buxton, 1887. Corazón de rana no late sin
calcio en la
solución salina.
El músculo esquelético no se contrae si se agotan
sus reservas de
calcio.

32. La llegada de un PA libera el neurotransmisor
Abre canales que provocan la despolarización generando un PA
Potencial de acción en ambas direcciones.

33. PA inicia con la contracción muscular:
• En la periferia de las miofibrillas. Nivel de banda Z.
Sistema de microtúbulos transversales. T.
Los túbulos conectan a la membrana celular con el centro
de la miofibrilla.

34. • Además de los túbulos, existe el retículo sarcoplásmico
(RS).
• El RS trasporta activamente Ca hacia su interior. Calsecuestrina. Manteniendo la
concentración en el citoplasma menor a 10-7 M. Evitando la contracción.
• Cómo lo hace?:
Bombas de Ca, proteínas en la membrana.

35. Cuando el PA llega al músculo, se transporta por la
membrana del microtúbulo y provoca que el RS libere el
calcio y se una a la Troponina.
La concentración de calcio en el mioplasma se Incrementa a
10-6. Contracción muscular.
Las membranas de los microtúbulos y el RS
están muy
relacionadas en “triadas”.
Cuál es el mecanismo de liberación de Ca?

37. ATP ADP
Ca2+
ATP ADP
Ca2+
Ca2+ 10-5 M
Z
Ca2+ 10-7 M
Z
Z ZBanda A
Banda A
Sarcolema
Triada
ContracciónRelajación
-
-
-
-
-
-
+
- - - -- -- --- --+ + +++ ++ ++ +++
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
- -- -- --- -
-
-
-
-
+
+
+
-

38. PDE
PIP2
DAG
IP3
Túbulo T Sarcolema
Membrana
Túbulo T Membrana RS
Cisterna
(alta concentración de Ca+2 )
PA
Sarcoplasma
(Baja concentración de Ca+2)
Puente
de unión
La despolarización del Túbulo T activa un Receptor de Dihidropiridina sensible a voltaje que sería una fosfodiesterasa
(PDE) de membrana del Túbulo, que forma IP3 y DAG a partir de la hidrólisis de fosfatidilinositol difosfato, un fosfo-
lípido de la membrana. IP3 difunde a la cisterna terminal, donde actúa sobre receptores, reacción que permite la aper-
tura de canales de Ca2+ en la membrana del RS, que se consideran Receptores de Rianodina. Esto aumenta la concentra-
ción de Ca2+ en el sarcoplasma y se activa la contracción.
Ca+2

39. + + ++ +
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+ + ++ +
Z Z ZZ
- - --
-
-
-
-
-
-
Túbulos T
RS
El sistema T y el retículo
sarcoplásmico (RS), en el
músculo relajado
Un potencial de acción
depolariza los túbulos T,
liberando calcio del RS.
Su unión a la troponina
del filamento delgado, deja
libre el sitio activo de la
actina e interacciona la miosina
con la actina y el músculo se contrae
Se restaura la polaridad inicial,
y el calcio es transportado
activamente hacia el RS y se
produce la relajación del
sarcómero (músculo)
Ca2+ 10-7M Ca2+ 10-5M Ca2+ 10-7M