conferencia 3. contracción muscular

8/17/2019 Conferencia 3. Contracción Muscular

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Dr. Tomás Noel Santana

TéllezDoctor en Ciencias Médicas.Magister en Enfermedades

Infecciosas.Especialista en Medicina

CONTRACCICONTRACCIÓNÓNMUSCULARMUSCULAR


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ARCHIBALD VIVIAN HILL

Investigacin so!re la

termo#inámica #e los m$sc%los

Contraccin m%sc%larme#ia#a &or o'(geno ) la

gl%cosa se meta!oliza aáci#o láctico

OTTO FRITZ MEYERH

*R+MIOS NO,+L

http://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%BAsculohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_l%C3%A1cticohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_l%C3%A1cticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%BAsculohttp://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1mica


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M-SCULO

Es un Tejido CONTRCTIL formado por células

llamadas bras musculares que ejercen tracción

mediante tendones sobre un sistema de palancasarticuladas (uesos ! articulaciones".

TI*OS

M$sc%lo es/%elético.M$sc%lo car#(aco.M$sc%lo liso.


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#pro$imadamente el %& ' del cuerpo es

msculo esquelético.

)& ' es msculo liso ! card*aco.


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ANATOM0A

1ISIOLÓ2ICAD+L M-SCULO

UNIDAD 1UNCIONAL 3 +STRUCTURAL

1i!ra m%sc%lar 4di+metro de )& a ,& -m".En la ma!or parte de este msculo las bras se

e$tienden en TODA SU LON2ITUD ! abitualmente

(e$cepto el '" est+n IN+R5ADAS *OR UNA SOLAT+RMINACIÓN N+R5IOSA locali/ada cerca del punto

medio de la misma.


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0anda I1 Claras.0anda #1 2scuras.


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SARCOL+MA OMIOL+MA

Membrana celular de la bra muscular3 est+ formado

por una membrana celular denominada mem!rana

&lasmática ! una c%!ierta e'terna que contiene

numerosas brillas delgadas de col+geno.

En cada e$tremo la capa supercial del sarcolema se

fusiona con una bra tendinosa ! éstas a su 4e/ se

agrupan en aces para formar los tendones

musculares que se insertan en los uesos.


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MIO1I,RILLAS41ILAM+NTOS D+ ACTINA 3

MIOSINA6

1I,RA MUSCULAR5Cientos a miles de MIO1I,RILLAS.

MIO1I,RILLA51ILAM+NTOS7 responsables de la contracción() 6&& de miosina ! 7 &&& de actina".

1ILAM+NTOS7 se interdigitan ! aparecen ,ANDAS.

,ANDAS CLARAS7 contienen 8lamentos #e actina 4,ANDAS I6.

,ANDAS OSCURAS7 contienen 8lamentos #e miosina

4,ANDAS A".


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SARCO*LASMA

8os espacios entre las miobrillas est+n

llenos de l*quido intracelular denominado

SARCO*LASMA que contiene grandes

cantidades de potasio3 magnesio ! fosfato.

También posee mitocondrias que proporciona

grandes cantidades de energ*a (#T9".


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R+T0CULO

SARCO*LSMICO

En el SARCO*LASMA que rodea a las miobrillas

de todas las bras musculares3 se encuentra un

e$tenso ret*culo sarcopl+smatico3 que es mu!

importante para controlar la contracción muscular.

8os tipos de bras musculares mu! r+pidas tienen

ret*culos sarcopl+smicos e$tensos.


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SARCÓM+RO

,an#a A1 0anda compuesta por los lamentos gruesos de miosina ! nos de actina.

:e subdi4ide en1

0anda ;1


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S

CONTRCT


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1ILAM+NTOS D+MIOSINA

8a longitud es de ).= -m.

>o e$isten cabe/as en el centro del lamento demiosina (&. micrómetros".

Mltiples moléculas de miosina %,& &&& g?mol.

MOL:CULA D+ MIOSINA cadenas pesadas && &&& g?mol C28#.

% cadenas ligeras & &&& g?mol C#0E


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1ILAM+NTO D+

ACTINA4;


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ACTINA

1Actina 2 &olimeriza#a (% &&& g?mol")7 en cada re4olución.

) molécula de #D9 en cada #ctina @

(sitios activos"

:e encuentran escalonados.) sitio acti4o cada 3A nanómetros.


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TRO*OMIOSI

NA A& &&& g?mol

%& nanómetro En espiral alrededor de la élice de actina B.

eposo descansa sobre sitios acti4os (bloqueo

de unión actina?miosina".


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TRO*ONINA

nida a la tropomiosina• Troponina I #ctina• Troponina T Tropomiosina

• Troponina C Ca .


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UNIDAD MOTORA

Conjunto de todas las bras musculares que soniner4adas por una nica bra ner4iosa.

8os msculos pequeFos (reaccionan r+pidamente

! control e$acto tienen m+s bras ner4iosas para

menos bras musculares".

8os msculos grandes que no precisan un control

no pueden tener 4arios centenares de bras

musculares en una unidad motora.


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M+CANISMO 2+N+RAL

D+ LA CONTRACCIÓNMUSCULAR


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)" n potencial de acción 4iaja a lo largo de la bra

motora asta sus terminaciones sobre las brasmusculares.

" En cada terminal el ner4io secreta acetilcolina.

7" 8a acetilcolina acta en una /ona local de lamembrana de la bra muscular para abrir mltiples

canales Gacti4ados por acetilcolinaH.

%" 8a apertura de los canales acti4ados permite que

grandes cantidades de sodio difundan acia es interior

de la membrana iniciando un potencial de acción.


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6. El potencial de acción 4iaja a lo largo de la membrana

de la bra muscular

=. El potencial de acción despolari/a la membranamuscular ! ace que el ret*culo sarcopl+smico3 libere

grandes cantidades de iones de calcio.

A. 8os iones de calcio inician las fuer/as de atracciónentre los lamentos de actina ! de miosina aciendo

que se produ/ca el proceso contr+ctil.

,. Después de una fracción de segundo los calcio

retornan al ret*culo sarcopl+smico asta que llega un

nue4o potencial de acción. Esta retirada ace que

cese la contracción muscular.


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Cuando el impulso nervioso llega a la unión neuromuscular,

ésta libera una sustancia llamada Acetilcolina


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La Acetilcolina penetra la fibra muscular, a través de los Túbulos “T”,

hasta llegar a la miofibrilla, momento en el cual la fibra muscular libera

el Calcio que tiene almacenado


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El Calcio liberado en la fibra muscular se distribuye entre

los filamentos de la miofibrilla


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En el filamento de Actina se distinguen la Tropomiosina y la

Troponina, mientras en el de Miosina el ATP.


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El #T9 libera una molécula de 93 se produce un cambioconformacional en la cabe/a de la miosina3 por lo que aparece

un mo4imiento que mue4e a la actina3 por acción de la miosina


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8a cabe/a de la Miosina esta fuertemente unida a la molécula de actina.

+TA*A ; 4AD=+SIÓN6


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8a cabe/a de Miosina se desacopla dellamento de #CTI>#

S+ UN+ +L AT* A LA CA,+9A D+ LAMIOSINA

+TA*A >4se&araci

n6


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Durante el procesode contracción se

encienden grandescantidades de #T9para formar #D9

8# #CTIID#D DE #T9asaDE 8# C#0E# E:CI>DE

I>MEDI#T#ME>TE E8 #T9#>JE DEKE 82:

92DCT2: DE 8#E:CI:I2>El complejo de troponina Ltropomiosina se unen a losiones de calcio quedan al

descubierto los puntosacti4os de lamento de

actina

;ace que la cabe/a sedesplace acia elbra/o del puente

cru/ado estoproporciona el golpeacti4o para tirar del

lamento de actina

Esto permite laliberación del #D9! el ion fosfato

que pre4iamenteestaban unidos a

la cabe/a


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#4an/a la cabe/a de la miosina como consecuencia de la

idrólisis del #T9. ( #D9 9 i" se despla/a unos 6 nm

+TA*A ?41L+@IÓN6


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;a! liberación de 9i de la cabe/a deMiosina

8a cabe/a de miosina se une débilmente a la molécula contigua de

actina 3 pro4ocando liberación de 9 inorg+nico3 lo que pro4oca un golpede fuer/a al retornar la cabe/a de la miosina a su posición ! el AD* se

libera.

+TA*A 2eneracin #e 1%erza


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2OL*+ D+ 1U+R9A


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:e a propuesto que

cuando una cabe/a se

une a un punto acti4o

esta unión producesimult+neamente

cambios profundos en

las fuer/as

intermoleculares entre lacabe/a ! el bra/o de este

puente cru/adoNE:TE DE:98#T2 DE 8# C#0E2MI># @289E#CTI2

8# C#0ETE DE8 9>T2 #CTI2

NE> E:T# 92:ICIP> :E C2M0I># C2> >E2 9>T2 #CTI2


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CONTRACCION+S MUSCULAR+S D+DI1+R+NT+S 1U+R9AS

SUMACIÓN D+ 1U+R9AS :ignica la adición de los espasmos indi4iduales para

aumentar la intensidad de la contracción muscular global.

8a sumación se produce de #os maneras1

). #umentando el numero de unidades motoras3 denominada

s%macin #e 8!ras m$lti&les.

. #umentando la frecuencia de la contracción3 lo que sedenomina s%macin #e Brec%encias ! puede producir

tetanizacin.

0


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T+OR0A D+ LA CR+MALL+RA D+ LACONTRACCIÓN

4T+ORIA D+L TRINU+T+6

• Cuando una cabe/a de miosina se unea un sitio acti4o3 la cabe/a se inclinaautom+ticamente acia el bra/o queest+ siendo atra*do acia el lamentode actina. Esta inclinación de la cabe/ase llama gol&e activo. 8uego lacabe/a se separa ! recupera su

dirección perpendicular normal


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Teor*a Gpaso a paso de la contracciónH

(trinquete"@olpe de fuer/a

:eparación autom+tica ! 4uelta a la perpendicularidad.>ue4o golpe de fuer/a.

Cada puente cru/ado es independiente.

A ma)or canti#a# #e &%entes cr%za#os ma)orB%erza.


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LA CUR5A TI+N+UNAS DIM+NSION+SAL2O DI1+R+NT+S

D+ LAS U+ S+MU+STRA *ARA LA1I,RA MUSCULAR

INDI5IDUAL A

AUNU+ MU+STRALA MISMA 1ORMA2+N+RAL *ARA LA*+NDI+NT+ +N +L

INT+R5ALO NORMAL

D+ CONTRACCIÓN


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n musculo esqueléticose contrae r+pidamente

cuando lo ace frente a

una carga nula3 asta un

estado de contracción

completa es

apro$imadamente &3)s

para un musculo medioCuando se aplican cargas3la 4elocidad de la

contracción se ace cada

4e/ mas lenta a medida

que aumenta su carga


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8a cabe/a de la Miosina se une con rme/a a lamolécula de #ctina

#unque una cabe/a de Miosina indi4idual se separe del lamento

no durante el ciclo3 otras cabe/as mios*nicas del mismo lamento

grueso se jar+n a moléculas de actina3 lo cual produce mo4imiento.

Esta acción tracciona los lamentos nos acia la el interior de la

0anda #3 con lo que el sarcómero se acorta.

+TA*A E4R+AD=+SI

ÓN6


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+l QQQQQQQQQ se %ne a la FFFFFFFFFFFF lo /%e &rovoca%n cam!io en s% conBormacin. La FFFFFFFFFFF#es&laza a la FFFFFFFFFFFFFF e'&onien#o los sitios#e %nin a la miosina en los 8lamentos #e actina.

calcio tro&oninatroponinatropomiosina


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+l FFFFFF se #escom&one en AD* ) BosBato 4*i6. Lasca!ezas #e miosinas /%e &oseen AD* ) *i se %nena los sitios activo #e la actina Borman#o %nFFFFFFFFFFFFFFFFFF.

AT*

&%ente transversal.


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+l BosBato ) FFFFFFFF se li!eran ) &rovocan/%e la miosina e'&erimente %n cam!io #econBormacin.

el AD


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La miosina se FFFFFFFFFFF %nos EG ) los8lamentos #e actina son FFFFFFFFF Hacia elcentro #el sarcmero.

e'ionatira#os


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+l com&leJo FFFFFFFFFFFFFFF %ne a %n n%evo FFFFF ) lamiosina se #es&ren#e #e la actina.

+l AT* #e!e %nirse a la FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF antes #e /%e elFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF &%e#a #es&ren#erse #e la actina e iniciar%n n%evo ciclo. +sta serie #e movimientos &rogresivos tiran#e los FFFFFFFFFFFFFFFFFFFF Hacia el centro #el FFFFFFFFFFFFF.C%an#o varios sarcmeros se contraen sim%ltáneamente se&ro#%ce la contraccin #el m$sc%lo en s% conJ%nto.

actinaK miosina AT*

ca!eza #e miosina&%ente transversal

8lamentos #elga#os sarcmero


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Consec%encia #el mecanismo

molec%lar


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Animacin #e contraccin m%sc%lar.


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TI92: d MR:C82 8I:2


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TI92: de MR:C82 8I:2


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:e contraen r+pidamente (no se desencadena

iner4ación"3

8os del tero3 uréter3 aparato gastrointestinal3 etc.


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na masa de cientos de miles de bras musculares

lisas se contraen juntas como una unidad nica.

8as bras est+n dispuestas en l+minas o fasc*culos

8as membranas celulares est+n unidas por uniones

en hendidura a tra4és las cuales los iones pueden

Suir de una bra a otra

También llamado1 Músculo liso visceral


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8as contracciones dependen de la estimulación

ner4iosa.

8os que se encuentran en el iris3 membrana nictitante


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MR:C82 8I:2M8TI>IT#I2

Bormado por bras musculares lisas separadas ! discretas

Cada una de las bras acta independientemente de las

dem+s. 8a supercie e$terna esta cubierta por una capa de

sustancias similares a una membrana basal3 col+geno !

glucoprote*nas

Contracción independiente ! su control se ejerce por

seFales ner4iosas.


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M+CANISMO CONTRACTIL +N +L MUSCU

,AS+ U0MICA D+ LACONTRACCIÓN D+L M-SCULO LISO

El musculo liso contiene flamentos tanto de actina como

de miosina, que tienen caracter*sticas qu*micas similares

e interactan igual que en msculo esquelético.

>o contiene el complejo de troponina normal que es

necesario para el control de la contracción del musculoesquelético3 de modo que el mecanismo de control de la

contracción es diferente.


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,AS+ 10SICA D+ LA CONTRACCIÓN D+L M-


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C2M9##CIP> del MR:C82 8I:2


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C2M9##CIP> del MR:C82 8I:2C2> E8 Esquelético


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MEC#>I:M2 CE2K2

GMecanismo que permite manteneruna contracción tónica prolongada

en el msculo liso durante oras conun bajo consumo de energ*a.H

P


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TE>:IP> N elajación

GMecanismo medianteel cual permite que

un órgano ueco

mantengaapro$imadamente lamisma presión en elinterior de la lu/ a

pesar de grandescambios de4olumen.H

E@8#CIP> DE 82: I2>E:


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E@8#CIP> DE 82: I2>E:C#8CI2

).N los iones calcio se unen a la Calmodulina.N la combinación calcio L Calmodulina se une a la

Miosina cinasa3 que es una en/ima fosforiladora ! laacti4a7N 8as cabe/as de la Miosina se fosforilan arespuesta de esa Miosina cinasa ocasionando que lascabe/as de Miosina se puedan insertar en los puntos

#cti4os de los lamentos de #ctina

I>TE9CIP> DE 8#


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I>TE9CIP> DE 8#C2>T#CCIP>

GCuando los ni4eles de iones calciodisminu!en por debajo de un ni4el

cr*tico3 los procesos se in4iertenautom+ticamente3 esto ocasiona la

aparición de la en/ima Miosina

osatasa que esciende el fosfato de lacadena ligera reguladora3 es necesariapara la relajación de la contracciónH

C2>T28 >EI2:2


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C2>T28 >EI2:2 ;2M2>#8

>I2>E: >E2M:C8#E:


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>I2>E: >E2M:C8#E:DE8 M:C82 8I:2


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::T#>CI#: ECIT#D2#: 2


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::T#>CI#: ECIT#D2#: 2I>;I0ID2#:


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92TE>CI#8E: DE #CCIP> DE8


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92TE>CI#8E: DE #CCIP> DE8MR:C82 8I:2

9otenciales de #cción del Msculo lisonitario o 4isceral.


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E$citación del musculo liso


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E$citación del musculo liso4isceral por distensión

Cuando el musculo liso 4isceral es distendidolos suciente3 se generan potenciales de

acción espont+neos que se deben a1). 8os potenciales de ondas lentas normales. 8a disminución de la negati4idad global del

potencial de membrana que produce la

distensión

AUTOCORRECCIÓN AUTOMTICA

Despolari/ación del musculo


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Despolari/ación del musculoliso Multiunitario

8a terminaciones ner4iosas secretan1#cetilcolina ! >oradrenalina ocasionando

una despolari/ación en la membranaproduciendo la entrada de iones calcio parael inicio de la contracción muscular

8as bras ner4iosas son tan pequeFas queno es necesario un potencial de acción en lamembrana del msculo para que se de inicioa la contracción3

Efectos tisulares ! ormonas


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Efectos tisulares ! ormonasen la contracción muscular lisa


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;


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;ormonas

2rigen de los iones calcio que


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2rigen de los iones calcio quecausan la contracción


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9uente cru ado


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9uente cru/ado

Cabe/a de miosina #T9


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asa.

*OR U: LOS 1ILAM+NTOS D+ ACTINA S+ D+SLI9AN


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*OR U: LOS 1ILAM+NTOS D+ ACTINA S+ D+SLI9AN+NTR+ LOS 1ILAM+NTOS D+ MIOSINA

@racias a fuer/as que se generan por lainteracción de los puentes cru/ados que4an desde los lamentos de actina a losde miosina.

Cuando un potencial de acción 4iaja alo largo de la bra el : libera calcioque acti4an las fuer/as de atracciónentre lamentos ! comien/a la

contracción para lo cual es necesarioenlaces de energ*a procedentes del #T9.

conferencia 3. contracción muscular

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