Presentacin de PowerPoint

Instituto Politcnico NacionalENMyHFisiologa humana IIDr. Ricardo Nava LarraguivelMsculo EsquelticoEquipo 1

Esquivel Morales SergioLuis EnriqueLpez Balbuena ErickRivera Mendoza IsabelRocha Prez Sandra Paola3HM1

TEJIDO MUSCULAR

GeneralidadesMovimiento del cuerpo y de sus partes.El cambio de tamao y forma de los rganos internos.Representa el componente ms abundante del organismo humano.Trabajo mecnico.

CaractersticasPosee conjuntos de largas clulas especializadas, dispuestas en haces paralelos, cuya funcin principal es la contraccin.

CaractersticasDos tipos de miofilamentos se asocian con la contraccin celular:Filamentos finos:Actina F (actina fibrilar)Actina G (actina globular)Filamentos gruesos:Miosina II (200 a 300 molculas)

Los dos tipos de miofilamentos ocupan la mayor parte del volumen de citoplasma.

ClasificacinSe clasifica segn el aspecto de las clulas contrctiles:

Tejido muscular estriado:Las clulas exhiben estriaciones transversales. Tejido muscular liso:Las clulas no tienen estriaciones transversales.

Tejido muscular estriadoEl tejido muscular estriado se subclasifica adems de acuerdo con su ubicacin:

Tejido muscular estriado esqueltico:Se fija a los huesos.Movimiento de los esqueletos axial y apendicularMantenimiento de la postura o posicin corporal.El msculo esqueltico ocular ejecuta los muy precisos movimientos de los ojos.

Tejido muscular estriado visceral:Morfologa idntica a la del msculo esqueltico pero su distribucin se limita a unos pocos sitios; la lengua, la faringe, la porcin lumbar del diafragma y el segmento superior del esfago. Fonacin, la respiracin y la deglucin.

Tejido muscular estriado cardaco:Se halla en la pared del corazn y en la desembocadura de las grandes venas que llegan a ese rgano.

PROTENAS CONTRCTILES

Fibra muscular vista al m. luz polarizadaLas bandas oscuras son anisotrpicas y por ello se llaman bandas A. permanece de tamao constante en todas las fases de la contraccin.

Las bandas claras son isotrpicas o bandas I. Estas bandas mas largas en la relajacin y mas cortas en la contraccin.

13Fibra muscular vista al m. luz polarizadaLa banda I est dividida por una lnea transversal la lnea Z o disco Z.

Los segmentos de las miofibrillas situados entre dos lneas Z se llama sarcmera.

14Ultraestructura de las miofibrillas. Microscopa electrnica.Las bandas A, I, Z se observan mejor con m.e.En la banda A presenta en su centro una banda H.Y la banda H es atravesada en su parte central por la banda M (mesofragma)Las miofibrillas estn formadas por miofilamentos de dos clases:Actina (finos) y miosina (gruesos)

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MiosinaRepresentan el mayor componente de la banda A.Forman una barra o cola de miosina.En el extremo, las regiones globulares, forma dos cabezas divergentes.

17Actina Son filamentos finos de aspecto arrosariado, formados por monmeros globulares de actina G.Los polimeros de actina F, forman 2 cadenas de forma helicoidal.

18Tropomiosina y TroponinaAsociadas a los filamentos de actina hay largas molculas de tropomiosina dispuesta en los surcos de las cadenas de actina F.Unido a cada molcula de tropomiosina hay un complejo de 3 pptidos de troponina, que se conocen como TnT, TnI y TnC

19Componentes submicroscpicosTnT: une el complejo a la tropomiosina.TnC: tiene un sitio de unin para el calcio que inicia la contraccin.TnI: inhibe la unin de las cabezas de miosina a la actina en el msculo en reposo.

20Titina Es una protena muscular de reciente descubrimiento.Es una cadena larga de aminocidos.Se extiende desde la lnea M y el disco Z Se piensa que las propiedades elsticas de las molculas delas molculas de titina son las responsables de que el msculo recupere su longitud de reposo.21Msculo esqueltico

Msculo esqueltico

SarcmeroUnidad funcional o contrctil de Ia miofibrilla.Se extiende desde una lnea Z hasta Ia siguiente.La banda A marca Ia extensin de los filamentos de miosina.Los filamentos de actina se extienden desde Ia lnea Z hacia Ia regin de Ia banda A, en donde se interdigitan con los filamentos de miosina.

Interdigitacin de los filamentos finos (actina) y gruesos (miosina) no es completa; las bandas H e I son relativamente anchas.

Aumenta Ia interdigitacin de los filamentos finos y gruesos de acuerdo con el grado de contraccin.Filamentos finos y gruesos no interaccionan; las bandas H e I son muy anchas.Banda S: Filamentos gruesos y finos. Se subdivide en:Banda H: Filamentos de miosina visible.Banda M: La miosina se encuentra unida a la miosina adyacente.Banda I: Filamentos finos.Discos Z: Sector donde se encuentran unidas las actinas adyacentes y se mantiene la continuidad con el sarcmero subsiguiente.

Contraccin Muscular

Mecanismo general de la contraccinmuscular

1. Un potencial de accin viaja a lo largo de una fibra motora hasta sus terminales sobre las fibras musculares.

2. En cada terminal, el nervio secreta una pequea cantidad de la sustancia neurotransmisora acetilcolina.

3. La acetilcolina acta en una zona local de la membrana de la fibra muscular para abrir mltiples canales de cationes a travs de molculas proteicas que flotan en la membrana.

4. La apertura de los canales activados por acetilcolina permite que grandes cantidades de iones sodio difundan hacia el interior de la membrana de la fibra muscular, provocando una despolarizacin local, a su vez, conduce a la apertura de los canales de sodio activados por voltaje. Iniciando un potencial de accin en la membrana.

5. El potencial de accin viaja a lo largo de la membrana de la fibra muscular de la misma manera que los potenciales de accin viajan a lo largo de las membranas de las fibras nerviosas.

6. El potencial de accin despolariza la membrana muscular, y buena parte de la electricidad del potencial de accin fluye a travs del centro de la fibra muscular, donde hace que el retculo sarcoplsmico libere grandes cantidades de iones calcio que se han almacenado en el interior de este retculo.

7. Los iones calcio inician fuerzas de atraccin entre los filamentos de actina y miosina, haciendo que se deslicen unos sobre otros en sentido longitudinal, lo que constituye el proceso contrctil.

8. Despus de una fraccin de segundo los iones calcio son bombeados de nuevo hacia el retculo sarcoplsmico por una bomba de Ca++ de la membrana y permanecen almacenados en el retculo hasta que llega un nuevo potencial de accin muscular; esta retirada de los iones calcio desde las miofibrillas hace que cese la contraccin muscular.

MiosinaLa cabeza de la miosina que es esencial para la contraccin muscular es que acta como una enzima ATPasa. Esta propiedad permite que la cabeza escinda el ATP y que utilice la energa procedente del enlace fosfato de alta energa del ATP para aportar energa al proceso de la contraccin.Los filamentos de actina estn formados por actina, tropomiosina y troponina.

Molculas de tropomiosina. En estado de reposo las molculas de tropomiosina recubren los puntos activos de actina, de modo que no se puede producir atraccin entre los filamentos de actina y de miosina para producir la contraccin.

Troponina Se piensa que este complejo une la tropomiosina a la actina. Se piensa que la intensa afinidad de la troponina por los iones calcio inicia el proceso de la contraccin, como se explica en la seccin siguiente.Troponina-TropomiosinaUn filamento de actina puro sin la presencia del complejo troponina-tropomiosina se une instantnea e intensamente a las cabezas de las molculas de miosina.Los puntos activos del filamento de actina normal del msculo relajado son inhibidos o cubiertos fsicamente por el complejo troponina-tropomiosina.Antes de que se produzca la contraccin, se debe inhibir el efecto bloqueante del complejo troponina-tropomiosina.

Cuando hay grandes cantidades de iones calcio, se inhibe el propio efecto inhibidor del complejo troponina-tropomiosina sobre los filamentos de actina.Teora del deslizamiento de los miofilamentosEl acortamiento o el alargamiento del sarcomero ocurre gracias al deslizamiento de los dos grupos de filamentos, uno sobre otro sin variaciones de longitudes.La fuerza generada por el musculo se debe a la accin debe los puentes cruzados, que estn constituidos por las porciones S1 de la molcula de miosina que se adhiere de forma cclica y despegan del filamento de miosina. En la fase de Adhesion los puentes generan la fuerza y hacen que deslizar los filamentos de actina por algunos nanomeros antes de separarse y adherirse al nuevo sitio del sitio de actina, que con el movimiento del filamento se encuentra a la distancia exacta, de forma ciclica y repetida.

Contraccin isotnica

Contraccion isotonica

Es cuando se produce acortamiento y tension del musculo permanece constanteEl musculo se acorta contra una carga fija .Las caracteristicas de la contraccion isotonica dependen de la carga con la que se contrae el musculo y de la inercia de la carga

Contraccion isometricaSe dice que la contraccin muscular es isomtrica cuando el musculo no se acorta durante la misma.En el sistema isomtrico el musculo esqueltico se contrae contra un transductor de fuerza sin que disminuya la longitud muscular Este es el mas utilizado para comparar las caracteristicas funcionales de diferentes tipos musculares porque registra estrictamente los cambios en la fuerza de la contraccin muscular.

Tono del musculo esqueleticoCuando los musculos estan en reposo suele persistir un cierto grado de tension a la que se denomina tono muscular.Puesto que las fibras de los musculos esqueleticos no se contraen sin un potencial de accion que la estimule, el tono del musculo esquletico deriba en su totalidad de una baja frecuencia de impulsos nervios procedentes de la medula espinal estos impulsos estan a la vez controlados parcialmente por impulsos transmitidos desde el cerebro a las motoneuronas adecudas y parcialmente por impulsos que se originan en los husos musculares localizados en el propio musculoSuma de contraccionesSumacion significa combinacin de las contracciones individuales para aumentar para aumentar la intensidad de la contraccin muscular globalLa sumacion se produce de dos manerasAumentando el numero de unidades motoras que se contraen simultneamente lo que se denomina sumacion de mltiples fibras Aumentando la frecuencia de la contraccin lo que recibe el nombre de sumacion de frecuencia y puede dar lugar a la tetanizacionEfecto de la escalera (treppe)Cuando un musculo comienza a contraerse despues de un largo periodo de reposo su fuerza principal de contraccin puede ser hasta la mitad de la que presentara 10 a 50 contracciones mas tarde. Es decir la fuerza de contraccin aumenta hasta una meseta fenmeno denominado efecto escalera Se cree que se debe a un aumento de los iones de calcio en el citosol , debido a la liberacion de mas y mas iones procedentes del reticulo sarcoplasmico con cada potencial de accin muscular sucesivo y la incapacidad para recapturarlos inmediatamente

TetanizacionContracciones individuales que se producen una a continuacion de otra con baja frecuencia de estimulacin posteriormente al aumentar la frecuencia llega un punto en que cada nueva contraccin se produce antes de concluida la precedente. En consecuencia la segunda contraccin se suma parcialmente a la primera de modo que la fuerza total de la contraccin aumenta progresivamente al aumentar la frecuencia cuando esta alcanza un nivel critico las contracciones son sucesivas son tan rpidas que literalmente se fusionan entre si y la contraccin parece ser totalmente uniforme y continua

Bioenergtica de la contraccin muscular

Cuando un musculo se contrae contra una carga se realiza un trabajo.Se transfiere energa desde el musculo hasta la carga externa para levantar un objeto.Fuentes de energa para la contraccin muscular.La fuente inmediata de energa es el ATP , el musculo tambin tiene otro compuesto de fosfato, el cual es el fosforilcreatina.Esta el hidrolizada en fosfato y creatina.

Etapa anaerbica Los msculos tienen metabolismo anaerbico durante los primeros 45 a 90 segundos de ejercicio moderado a intenso.La intensidad del ejercicio tambin puede definirse por el umbral de lactato o anaerobico.

Etapa aerbicaSi el ejercicio le moderado, la respiracin aerbica contribuye con la principal porcin de los requerimientos de energa del musculo despus de los primeros 2 minutos de ejercicio.El ndice mximo de consumo de oxigeno en el cuerpo se le llama: capacidad aerbica. FosfocreatinaDurante la actividad muscular sostenida, la renovacin rpida de ATP se logra al combinar ADP con fosfato derivado de la fosfocreatina.La concentracin de fosfocreatina dentro de la clula es tres veces la concentracin de ATP. La creatina se produce en el hgado y riones y puede observarse una pequea cantidad al comer carne y pescado.

Creacin y restitucin Dentro de las clulas musculares la produccin de ATP a partir de ADP y fosfocreatina es tan eficiente que la concentracin de ATP solo disminuye muy poco.Durante los periodos de reposo. La reserva agotada de fosfocreatina puede restituirse mediante la reaccin inversa: fosoforilacion de creatina con fosfato derivado del ATP.

Fatiga MuscularEs la disminucin reversible , inducida por el ejercicio, de la capacidad de un musculo para generar fuerza.Parece deberse a la acumulacin de K+ extracelular. Esto disminuye el potencial de membrana de fibras musculares, e interfiere con su capacidad para producir potenciales de accin.Otras razones por las cuales el tejido muscular puede fatigarse. 1. Concentracin aumentada de PO4 derivado de la desintegracin de fosfocreatina, en el citoplasma.2. Una declinacin de ATP, en particular alrededor de la unin B de los tbulos transversos y el retculo sarcoplasmtico, que puede obstaculizar la accin de las bombas de Ca2+.3. Agotamiento del glucgeno muscular. parece disminuir la liberacin de Ca2+ desde el retculo sarcoplasmtico.

4. ADP aumentado en el citoplasma. Esto causa una disminucin de la velocidad del acortamiento muscular durante la fatiga muscular.Deuda energticaCuando se deja de hacer ejercicio, el ndice de captacin de oxigeno regresa lentamente, ese oxigeno extra se usa para pagar la deuda de oxigeno la cual se genera por el ejercicio.La deuda de oxigeno es provocada por:-tejidos calentados durante el ejercicio-metabolismo del acido lctico.

Musculo en el ejercicioLa captacin mxima de oxigeno, durante el ejercicio, promedia 50 ml de O2 por minuto por Kg. Para atletas entrenados, las captaciones de oxigeno pueden ser hasta 86 ml de O2 por minuto por Kg.Estas diferencias afectan el umbral de lactato y, as la capacidad del ejercicio que puede hacer antes de la produccin de acido lctico aun que los msculos empiecen a fatigarse.

Adems de tener una capacidad aerbica mas alta.Todos los tipos de fibras se adaptan al entrenamiento mediante el aumento de mitocondrias y as de las enzimas respiratorias.

BibliografaFisiologa humana. 12 edicin . Stuart Ira FoxTratado de fisiologa medica. 12 edicin. Guyton y Hall