unidad motora y mecanica muscular

1. Universidad de Chile
Facultad de Medicina ICBM
Curso Fisiología Celular 2015
UNIDAD MOTORAUNIDAD MOTORA
ALGUNOS ASPECTOS DE MECALGUNOS ASPECTOS DE MECÁÁNICA ENNICA EN
EL MEL MÚÚSCULOSCULO ESQUELESQUELÉÉTICOTICO
Prof. Dr. Rodolfo Miralles L.
Funciones de la Musculatura Esquelética
Movimiento del cuerpo (locomoción)
Mantenimiento de la postura
Respiración (contracción del diafragma e intercostales
externos)
Comunicación (verbal y facial)
Producción de calor (termogénesis)
Unidad Motora: constituída por la alfa motoneurona
y el conjunto de fibras musculares que inerva.
• El número de fibras musculares por unidad motora
puede variar desde unas pocas (5) a varios cientos
(1800).
• Los músculos que controlan los movimientos finos
(dedos, ojos) tienen unidades motoras pequeñas.
• Los músculos que soportan peso (piernas) tienen
unidades motoras grandes.

2. Tipo I Tipo IIa Tipo IIx
Rojas Rojas Pálidas

3. Umbral de excitación de unidades motoras
Unidades motoras:Unidades motoras:
-- fuerza
- resistencia a la fatiga
- velocidad de contracción
Tipo IIx Tipo I

4. Unidades motoras:Unidades motoras:
-- fuerza
- resistencia a la fatiga
- velocidad de contracción
Resistencia a la fatiga: depende de las propiedades
metabólicas de las fibras musculares:
- mayor resistencia a mayor cantidad de enzimas oxidativas
(metabolismo oxidativo aerobio): Tipo I.
- menor resistencia a mayor cantidad de enzimas glicolíticas
(menor cantidad de enzimas oxidativas): Tipo IIx
Unidades motoras:Unidades motoras:
-- fuerza
- resistencia a la fatiga
- velocidad de contracción
Contraction Speed

5. Velocidad de contracciVelocidad de contraccióón:n:
•• Rapidez de generaciRapidez de generacióón de tensin de tensióónn ((velocidad ATPásica de la miosina))
•• DuraciDuracióón del transitorio de calcion del transitorio de calcio
rapidez de la liberación de calcio por el retículo
rapidez de disociación del calcio de la troponina C
rapidez de la bomba de calcio del retículo
La velocidad de contracción es menor en las fibras tipo I en
comparación con las fibras tipo IIx
Todas las acciones motoras que involucran actividad en
los músculos esqueléticos, se llevan a cabo mediante tres
tipos de contracciones:
• Isotónica Concéntrica (acortamiento)
• Isotónica Excéntrica (alargamiento)
• Isométrica (fuerza)
• acortamiento
• isometrica
• alargamiento
(Isotonica: acortamiento contra
carga fija, la velocidad de
acortamiento depende de la
actividad ATPasica de la Miosina y
de la carga)
Tres tipos posibles de contracción muscular:
Mayor posibilidad de daño muscular
El biceps se acorta
durante la contracción
el biceps se alarga
durante la contracción
Contracción Isotónica Concéntrica
(acortamiento)
• El sentido del desplazamiento es el mismo que el de
la fuerza muscular.
• El músculo es el que produce el movimiento.
Trabajo realizado = Fuerza x Desplazamiento
(Debido a que el desplazamiento se produce en
la misma dirección que la fuerza generada, el
trabajo es positivo)

6. Contracción Isotónica Concéntrica
Gentileza Prof. Dr. Ricardo Bull
Contracción Isotónica Excéntrica
(alargamiento)
• El movimiento se produce en sentido contrario a la
contracción muscular.
• Existe una fuerza externa mayor y opuesta a la
desarrollada por el músculo y este actúa frenando
parcialmente el movimiento.
Trabajo = Fuerza x Desplazamiento
(Debido a que el desplazamiento se produce
en dirección opuesta a la fuerza generada por
el músculo, el trabajo es negativo)
Contracción Isotónica Excéntrica
Gentileza Prof. Dr. Ricardo Bull
Gentileza Prof. Marcelo CanoGentileza Prof. Marcelo Cano

7. Contracción Isométrica
Es aquella en que el músculo genera tensión y
su longitud externa no se modifica.
Trabajo = Fuerza x Desplazamiento
(Debido a que no se produce desplazamiento,
el trabajo es igual a cero)
ContracciContraccióón Isomn Isoméétricatrica
Gentileza Prof. Dr. Ricardo Bull
Isometric Contraction
• Produces no movement
• Used in
– Standing
– Sitting
– Posture
ContracciContraccióónn
IsomIsoméétricatrica
La tensiLa tensióón total quen total que
se puede medir ense puede medir en
un mun múúsculo,sculo,
corresponde a lacorresponde a la
suma de lasuma de la tensitensióónn
activaactiva y la tensiy la tensióónn
pasiva.pasiva.

8. Tensión activa
La tensión activa que se genera depende del numero de
puentes cruzados, que a su vez depende de la longitud
inicial del sarcómero (músculo).
Tensión pasiva
Gentileza Prof. Dr. Ricardo Bull

9. •• Los elementos no contrLos elementos no contrááctiles en la fibra muscularctiles en la fibra muscular
proveen estabilidad a los elementos contrproveen estabilidad a los elementos contrááctiles yctiles y
en parte son responsables de la tensien parte son responsables de la tensióón pasiva quen pasiva que
se observa cuando un mse observa cuando un múúsculo inactivo se estira ensculo inactivo se estira en
forma pasiva.forma pasiva.
Los puentes de actina-miosina se utilizan para:
Generar tensión
Velocidad de Acortamiento
Un músculo cuando se contrae genera tensión o
se acorta

10. Factores que determinanFactores que determinan
la fuerza muscularla fuerza muscular
• Longitud inicial del músculo (sarcómeras)
• Tamaño de las unidades motoras activadas
• Número de unidades motoras activadas (reclutamiento)
• Frecuencia de descarga de las unidades motoras activadas
• Area de sección transversal del músculo
Reclutamiento de Unidades MotorasReclutamiento de Unidades Motoras
Factores que determinanFactores que determinan
la fuerza muscularla fuerza muscular
• Longitud inicial del músculo (sarcómeras)
• Tamaño de las unidades motoras activadas
• Número de unidades motoras activadas (reclutamiento)
• Frecuencia de descarga de las unidades motoras activadas
• Area de sección transversal del músculo
Curso temporal de la contracción
Gentileza Prof. Dr. Ricardo Bull

11. Tétano incompleto
Tétano completo
Gentileza Prof. Dr. José Luís Valdés
Twich o sacudida
Muscle Fatigue

12. Fatiga muscular: incapacidad del
musculo para generar fuerza
• Modelo clásico: acumulación de lactato (umbral de lactato) y
disminución local de pH el cual podría interferir la excitación-
contracción.
• Modelo nuevo:
- componente periférico (fatiga del músculo propiamente tal)
1) disminución intracelular de K+ y acumulación
extracelular de K+
2) acumulación citoplasmática Pi derivado de la ruptura de
fosfocreatina
- componente central (falla en la activación de motoneuronas superior,
interneurona, motoneurona inferior)
Factores que determinanFactores que determinan
la fuerza muscularla fuerza muscular
• Longitud inicial del músculo (sarcómeras)
• Tamaño de las unidades motoras activadas
• Número de unidades motoras activadas (reclutamiento)
• Frecuencia de descarga de las unidades motoras activadas
• Area de sección transversal del músculo
Área de sección transversal muscular
• El músculo esquelético humano es capaz de ejercer
una fuerza de 3 a 4 kg por cm2 de área de sección
transversal.
• A mayor área de sección transversal, mayor fuerza
muscular.