MSCULOM. LisoM. CardiacoM. EsquelticoFUNCIN: ContraccinCONTRACCINAcortarseDesarrollar fuerzaTIPOS DE MSCULOLisoEstriado CardiacoEstriado Esqueltico

MSCULO ESQUELTICOEl msculo esqueltico esta formado por clulas cilndricas, multinucleadas,rodeadas de tejido conectivo (el perimisio)

TIPOS DE CONTRACCINA: ISOTNICAB: ISOMTRICAEl msculo se acortaEl msculo desarrolla fuerzaEl organismo se desplaza de un lugar a otroEl organismo mantiene una posicin

ORGANIZACIN MORFOLGICA

TEJIDO:Unidad: Msculo. Conjunto de fibras musculares, rodeadas de tejido conectivo (EPIMISIO)

CLULA:Unidad: Fibra muscular. Conjunto de miofibrillas, rodeadas de tejido conectivo (PERIMISIO)

SUBCELULAR:Unidad: Miofibrilla. Formada por protenas contrctiles, rodeadas de tejido conectivo (ENDOMISIO)

MOLECULAR Unidad: Protenas contrctiles. Filamentos interdigitantes de actina y miosina. Su diferente ndice de refraccin dan el aspecto estriado de este tipo de msculo (bandas claras y obscuras).

CONTRACCIN MUSCULAR Y PROTENAS CONTRCTILES

SARCMERA: Es la distancia comprendida entre dos lneas z. Constituye la unidad funcional del msculo.Est formado por las protenas actina (filamento delgado) y miosina (filamento grueso) intercaladas.Durante la contraccin muscular la longitud de la sarco- mera disminuye, debido a que la actina y la miosina se desplazan una sobre la otra. (TEORA DEL DESLIZAMIENTO)

TEORA DEL DESLIZAMIENTOPropuesta independientemente por Hodgkin y Hanson (1954) y Hodgkin y Niedergerke (1954)

Propone que durante la contraccin muscular los filamentos de actina y miosina se deslizan entre s.Para que ocurra el deslizamiento de los filamente de actina y miosina, estos deben interactuar formando puentes cruzados de actina y miosina

MOLCULAS DE ACTINA Y MIOSINAActina: Protena filamentosa (filamento delgado), constituida por numerosas porpolimeros de actina G, formando una doble hlice alrededor de una molcula de tropomiosina. A intervalos regulares se localiza el complejo troponinaMiosina: Protena filamentosa de mayor dimetro y mayor peso molecular que la actina, a intervalos regulares presenta salientes denominadas cabezas de miosina. En presencia de calcio (Ca+2), el complejo troponina se desplaza y descubre el sitio activo de la actina. Este se une a la miosina formando el puente cruzado.

PUENTES CRUZADOS

CONTRACCIN MUSCULAR

La contraccin muscular es un ciclo que ocurre en presencia de Ca+2 y ATP. Relajacin: La actina y la miosina se encuentran separadas. Una molcula de ATP est unida a la cabeza de mio- sina.2. El ATP es hidrolizado y la cabeza de miosina forma un ngulo de 90 con la molcula de actina 3. En presencia de Ca+2 , se unen la actina y la miosina, se libera Pi4. La cabeza de miosina forma un ngulo de 45 y jala a la actina. Se libera ADP. En presencia de ATP, la actina y la miosina se separan. Se reinicia el ciclo.

DE DNDE PROVIENE EL CALCIO

EL CALCIO SE ALMACENA EN EL RETCULO SARCOPLSMICO

El in Ca+2 es almacenado en el retculo sarcoplsmico y en respuesta a un potencial de accin, generado en una motoneurona, es liberado hacia el sarcoplasma. Difundehasta alcanzar al complejo troponina.

FUENTES ENERGTICAS

El ATP utilizado durante la contraccin muscular proviene del metabolismo:Aerobio. Se efecta en la mitocondria. El ATP se sintetiza en presencia de oxgeno.Anaerobio. Se efecta en el sarcoplasma, en ausencia de oxgeno. El ATP se obtiene a partir de la glucosa y el glucgeno presentes en el medio.Fosfgenos. Son molculas que almacenan energa. En el msculo, la fosfo-creatina puede ceder su Pi, para que ste sea utilizado en la sntesis de ATP.

TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES

Las fibras musculares que constituyen un msculo, presentan diferentescaractersticas morfolgicas, energticas y contrctiles.

Metabolismo oxidativo, sacudida lenta. Msculos de color rojo, debido a que contienen abundante mioglobina, presentan numerosas mitocondrias.2. Metabolismo glucoltico, sacudida rpida. Msculos de color blanco,escasas mitocondrias, contienen abundante glucgeno.3. Metabolismo glucoltico- oxidativo. Sintetizan ATP tanto mediante la va anaerobia como la aerobia. La duracin de su sacudida es intermedia entre la lenta y la rpida.

INERVACIN: SENSITIVA Y MOTORAEl msculo esqueltico no se contrae espontneamente, requiere ser estimulado elctricamente. En condiciones naturales, el msculo es estimulado mediante potenciales de accin, generados en las motoneuronas alfa (va eferente).El msculo informa al sistema nervioso central de la condicin (relajado o contraido) en la que se encuentra, por medio de terminaciones nerviosas sensitivas localizadas en el huso muscular (sensible a cambios de longitud) y en el rgano tendinoso de Golgi (detecta cambios en la tensin)

LOCALIZACIN MOTONEURONAS ALFA Y GAMMALas fibras extrafusales son inervadas por las motoneuronas alfa, mientras que las fibras intrafusales son inervadas por motoneuronas gamma.Las motoneuronas alfa y gamma, son activadas simultneamente por comandos descendentes

FUNCIN DE LAS MOTONEURONAS GAMMALa actividad de las motoneuronas alfa, provoca la contraccin (acortamiento) de las fibras extrafusales las fibras extrafusales se vuelven silentes la actividad de la motoneurona gamma contrae los polos del huso muscular, esto jala a la regin ecuatorial del huso muscular, lo cual provoca la actividad de las aferentes Ia

RGANO TENDINOSO DE GOLGIEl rgano tendinoso de Golgi, acta como un sensor de tensin. Monitorea la fuerza de contraccin.Se localiza en la unin del msculo con el tendn, est inervado por axones sensitivos Ib.A diferencia de los husos musculares, situados en paralelo respecto a las fibras musculares, el rgano tendinoso se localiza en serie a stas.

Esta diferencia anatmica es lo que permite a ambos tipos de sensores proporcionar a la mdula espinal distinta informacin sobre la condicin del msculo:HUSO MUSCULAR, codifica informacin sobre la longitud del msculoRGANO TENDINOSO DE GOLGI, codifica informacin a cerca de la tensin muscular

REGISTRO EXPERIMENTAL DE LA CONTRACCIN MUSCULARExperimentalmente puede provocarse la contraccin muscular, aplicando estmulos elctricos sobre el nervio motor correspondiente o directamen-te sobre el msculo. Para ello se utilizan un par de electrodos de estimulacin, para aplicar corrientes de intensidad, duracin y frecuencia conocidas. Los pulsos de corriente son generados por un estimulador.La actividad mecnica (contraccin) del msculo se registra mediante un poligrafo o un osciloscopio.

REGISTRO DE LA SACUDIDA SIMPLEUn pulso nico de corriente de baja intensidad, activar solamente a las fibras musculares gruesas, de bajo umbral.A medida que se aumenta la intensidad del estmulo, se van reclutando las fibras musculares de menor dimetro y la amplitud de la respuesta contrctil incrementa gradualmente. Cuando todas las fibras musculares se han activado, la amplitud de la respuesta mecnica ya no crece

RESPUESTA A FRECUENCIASSi una vez alcanzada la respuesta mxima para una sacudida simple, esto es cuando se han activado todas las fibras que contituyen un msculo, ste es estimulado con trenes de pulsos (estimulacin repetitiva) se observar que la duracin y la amplitud de la respuesta se incrementarn. La duracin de la respuesta contrctil es directamente proporcional a la duracin del estmulo. La amplitud de la respuesta contrctil es proporcional a la frecuencia (nmeros de pulsos de corriente por segundo) de estimulacin.

PROBLEMASi al aplicar al msculo una estimulacin supramxima se activan todas las fibras musculares que lo constituyen Por qu al incrementar la frecuencia de estimulacin (sin variar la intensidad del estmulo), aumenta la amplitud de la respuesta mecnica?

La disposicin de las fibras musculares depende de la naturaleza que stas deben realizar, as los msculos que producen gran desplazamiento pero ejercen poca tensin estn formados por haces paralelos de fibras largas, por ejemplo el msculo sartorio (humano).En cambio los msculos que producen mucha fuerza estn formados por numerosas fibras cortas con una disposicin ms o menos pinnada (en penacho).ORGANIZACIN ESTRUCTURAL DE LAS FIBRAS MUSCULARES Los msculos pinnados pueden tener su tendn a lo largo de un lado (uni-pinnados), en el centro (bipinnados) o pueden poseer numerosos tendones pequeos unidos (multi-pinnado)

Los msculos interactan con los huesos mediante de la unin del sarcolema con el periostio direc-tamente o mediante un tendn. sta unin puede efectuarse en el extremo distal del msculo, cercade la articulacin; esto permite mover la articulacin con rapidez y con poco acortamiento muscular(Biceps braquial). No obstante, algunos msculos (deltoides humano) se unen al hueso lejos de laarticulacin, lo cual provoca un mayor desplazamiento de sta, pero disminuye considerablementesu velocidad.

En resumen, los msculos a menudo desplazan una parte mvil distal respecto al cuerpo por lo quees comn distinguir el origen (ubicado en la parte ms proximal y fija del hueso), de la insercin (localizada en la regin distal y mvil del hueso).

Los msculos estriados en general ejercencierto grado de giro en la articulacin sobrela que actan, esto es, desplazan un miem-bro de la articulacin sobre el otro, con unafuerza que es proporcional a la distancia dela lnea de accin del msculo desde el cen-tro de la articulacin.Los msculos pueden producir tensin sobresus puntos de unin y la distribucin del pesosobre los huesos, har que stos acten comopalancas.

PALANCAS DEL CUERPO

LOCOMOCIN EN LOS VERTEBRADOSEn cada articulacin se insertan varios msculos, la contraccin de algunos de stos provoca su flexin(MSCULOS FLEXORES), mientras que la contraccin de otro grupo muscular conduce a su extensin(MSCULOS EXTENSORES). Puesto que cada una de las articulaciones contiene msculos extensores yflexores es muy importante que la contraccin de ambos grupos musculares se efecte de manera coor-dinada y precisa.Para que un msculo se contraiga es necesario que se active un grupo de clulas nerviosas, llamadasMOTONEURONAS, que se localizan en la regin ventral de la mdula espinal. Las motoneuronas espinalesProyectan sus axones nerviosos hacia los msculos, donde hacen contacto sinptico (UNIN NEURO-MUSCULAR) con una o varias fibras musculares.

LOCOMOCINAdems, a medida que los animales incrementan la velocidad de su marcha, la pata delantera seposa en el suelo un poco antes de que se eleve la pata posterior. Durante el trote las extremida-des de los animales realizan movimientos alternados (patas PI y DD pisan el suelo al mismotiempo; mientras que PD y DI se elevan del suelo sincrnicamente)

Durante la locomocin, la mayoria de los cuadrpedos ejecutan una serie de movimientos estereotipados. Un gato, por ejemplo, desplaza una de sus extremidades traseras, digamos laizquierda (PI), a la que le sigue la delantera izquierda (DI), posteriormente la trasera derecha (PD)y finalmente la delantera derecha (DD).

Estas observaciones han permitido establecer que los movimientos de las extremidades de los vertebrados mantienen una estrecha relacin entre s, ya sea que estn acopladas en sincrona (cuando pisan el suelo al mismo tiempo) o en alternancia. Cuando un animal da un paso, cada una de sus extremidades realiza una serie de movimientos bsicos, los cuales se dividen en dos fases, que constituyen UN CICLO DE PASO.FASE DE BALANCEO: la pata del animal no est en con-Tacto con el piso en ningn momento, comprende La flexin de la pata para separarla del sueloEl desplazamiento de la misma, an flexionada, hacia delante.Su extensin antes de tocar el piso.

Al inicio de la fase de balanceo se flexionan las artticu-laciones de la cadera, la rodilla y el tobillo, mientrasque el final se extienden las articulaciones de la rodillay el tobillo, pero la cadera se mantiene flexionadaFASE DE SOPORTE: la pata del animal est en contactocon el piso,se desplaza en sentido contrario a la direccin que lleva el cuerpo.2. Impulsa el cuerpo del animal hacia delante.

Al inicio de la fase de soporte, el animal extiende laarticulacin de la cadera y flexiona las articulacionesde la rodilla y del tobillo, para extenderlas al final desta fase.

PAPEL DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL EN LA GENERACIN DE LA LOCOMOCINShik, Severin y Orlovsky (1966), observaron que la estimulacin elctrica de una pequea regin del tallo cerebral, a la que denominaron REGIN MESENCEFLICA LOCOMOTORA (RML), generaba locomocin en gatos colocados en una banda mvil. Estos investigadores tambin observaron que al aumentar la velocidad de la banda mvil y la intensidad de los est.mulos aplicados a la RML, se incrementa la frecuencia de la marcha y el animal pasa de una marcha lenta a un trote ligero, de ste a un trote vigoroso y finalmente a un galope sostenido.

Este tipo de experimentos permitieron establecer algunos centros nerviosos localizados en el tallo cerebral aportan lasSeales o los comandos que activan los mecanismos espinales responsables de generar los movimientos, en tanto que laInfluencia supraespinal y la entrada sensorial pueden alterar su funcionamiento. Esto ltimo confiere a los animales laCapacidad de alterar la direccin de su locomocin o adaptar sus movimientos a las irregularidades del terreno.

Grillner (1981), propuso el trmino GENERADOR CENTRAL DE PATRONES MOTORES (GCP), para designar al sistema deNeuronas espinales capaces de generar una secuencia motora particular. Este concepto ha permitido explicar numero-Sos eventos motores estereotipados que realizan los animales, por ejemplo la respiracin, los movimientos oculares, laMasticacin, el rascado y el vuelo. As mismo se han propuesto diferentes GCPs para cada uno de ellos (Cohen,Rossignol y Grillner, 1988).Posteriormente, se propuso que la mdula espinal contiene GCPs unitarios, denominados ms apropiadamente comoGENERADORES ESPINALES DE MOVIMIENTO o GEMs, uno para cada extremidad, los cuales podran controlar los Movimientos de las mismas de forma independiente (Grillner, 1985). As mismo estos GEMs podran interactuar entre s Para generar los distintos patrones de movimiento.

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