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4. músculo esquelético
- 1. Músculo esquelético Dra. Karina Soto Ortiz Cirujana Oftalmóloga Córnea y Cirugía Refractiva Imagenología Corneal
- 2. Anatomía fisiológica • Músculo • Fibras • Subunidades • Cada fibra inervada por una terminación nerviosa
- 3. Anatomía fisiológica • Sarcolema – membrana celular de la fibra muscular, formada por • la membrana plasmática • y una cubierta de colágeno. • En cada extremo el sarcolema se fusiona con una fibra tendinosa. • Las fibras tendinosas se agrupan en haces para formar tendones e insertarse en los huesos.
- 4. Tendón Vientre muscular Fascículo Miofibrilla Fibra muscular
- 5. Anatomía fisiológica • Fibra muscular • Cientos a miles de miofibrillas • 1500 filamentos gruesos de miosina • Bandas A (oscuras) • 3000 filamentos delgados de actina • Bandas I (claras) • Puentes cruzados • Proyecciones laterales de miosina • Su interacción con la actina produce la contracción.
- 6. Bandas I : oscuras – miosina Bandas A: claras - actina
- 7. Anatomía fisiológica • Disco Z • A él se unen los extremos de actina • Sarcómero • Porción entre dos discos Z • Titina • Proteina filamentosa, muy elástica • Une los filamentos de miosina y actina
- 8. Anatomía fisiológica • Sarcoplasma • Líquido intracelular que rodea las miofibrillas • Rico en potasio, magnesio, fosfato, enzimas • Gran cantidad de mitocondrias • Retículo sarcoplásmico • Retículo “especializado” • Controla la contracción
- 10. Mecanismo general de la contracción 1. Potencial de acción que viaja a lo largo de una fibra motora hasta la fibra muscular 2. Se secreta acetilcolina 3. Abre canales en la fibra muscular 4. Entra sodio e inicia un potencial de acción 5. El potencial de acción viaja en la fibra muscular 6. Se libera calcio desde el retículo sarcoplásmico 7. El calcio hace que se deslice la actina sobre la miosina 8. Regresa el calcio hacia el retículo sarcoplásmico
- 11. Mecanismo molecular de la contracción • Deslizamiento de los filamentos • Estado relajado • Los extremos de los filamentos de actina apenas se superponen • Estado Contraído • Los filamentos de actina se traccionan hacia dentro Entre los filamentos de miosina.
- 12. Mecanismo molecular de la contracción • Cuando un potencial de acción viaja a lo largo de la fibra muscular • Libera calcio • Activan fuerzas de atracción entre miosina y actina (puentes cruzados) • Mecanismo que utiliza ATP
- 13. Actina Miosina Downloaded from: StudentConsult (on 26 August 2009 04:25 AM) © 2005 Elsevier
- 14. Molécula de miosina • Dos cadenas pesadas • Se enrollan entre sí, forman la cola • En cada extremo forman una cabeza • Cuatro cadenas ligeras • Dos cadenas en cada cabeza • Controlan su función durante la contracción • Cabeza – actividad ATPasa
- 16. Filamento de miosina • Formado por 200 o más moléculas de miosina • Cuerpo • Conjunto de colas • Cabezas a los lados • Brazo • Separa la cabeza del cuerpo • Puentes cruzados • Brazos y cabezas que protruyen • Flexible en dos bisagras • Entre cuerpo y brazo • Entre brazo y cabeza
- 18. Filamento de actina • Actina • Tropomiosina • Troponina • Las bases de los filamentos se anclan a los discos Z • Los extremos protruyen para interdigitarse entre las moléculas de miosina
- 19. Filamento de actina • Tropomiosina • En reposo recubren los puntos activos de la actina • Troponina • Une la tropomiosina a la actina • Troponina I : afinidad por la actina • Troponina T: afinidad por la tropomiosina • Troponina C: afinidad por calcio
- 21. Actina- Miosina - Calcio • Calcio – inhibe el efecto inhibidor del complejo troponina- tropomiosina sobre los filamentos de actina • 4 Ca++ se unen al complejo • Se descubren los puntos activos de actina • Atraen las cabezas de miosina • Se produce la contracción
- 22. Teoría de la cremallera • Desplazamiento de filamentos de actina hacia el centro entre los filamentos de miosina • Las cabezas se desplazan hacia el brazo • Arrastran al filamento de actina • Se separan y regresa a la posición extendida • La cabeza se combina con otro punto activo • Vuelve a doblarse la cabeza jalando la actina • A mayor número de puntos cruzados en contacto con actina, mayor fuerza de contracción
- 23. Teoría de la cremallera
- 24. Energía • Trabajo • Cuando un músculo se contrae contra una carga realiza un trabajo, transfiere energía. • En la cabeza de miosina se genera energía • Entre más trabajo más ATP escindido a ADP
- 25. ATP ADP • Activa el mecanismo de cremallera • Bombea calcio desde el sacroplasma hacia el retículo sarcoplásmico (fin de contracción) • Bombea sodio y potasio para mantener un entorno adecuado
- 26. Energía • La energia liberada cuando se escinde el ATP a ADP sólo mantendrá la contracción por 1 o 2 segundos. • Para mantener la contracción se necesita fosforilar el ADP a ATP.
- 27. ADP ATP • Fosfocreatina • Glucólisis – sin oxigeno, rápido. • Glucógeno • Àcido pirúvico • Ácido láctico • Metabolismo oxidativo • Combina oxígeno con carbohidratos, grasas, proteínas
- 28. Eficiencia de la contracción muscular • Eficiencia • Porcentaje de energía que se convierte en trabajo y no en calor. • En el músculo 25% de la energía se convierte en trabajo, el resto en calor. • Sólo puede conseguirse la eficiencia máxima cuando el músculo se contrae a una velocidad moderada. (30% de Vmax) • Velocidad lento o cero – calor de mantenimiento. • Velocidad rápida – mucha energía para superar la fricción.
- 29. Características de la contracción • Contracción isométrica • El músculo no se acorta durante la contracción. • Contracción isotónica • El músculo si se acorta, pero la tensión permanece constante durante toda la contracción.
- 30. Tipos de fibras musculares • Fibras rápidas (músculo blanco) • Fibras grandes, más fuerza • Retículo sarcoplásmico extenso • Enzimas glucolíticas • Menos vascularización, menos mitocondrias • Metabolismo oxidativo secundario
- 31. Tipos de fibras musculares • Fibras lentas (músculo rojo) • Fibras más pequeñas • Nervios más pequeños • Vascularización extensa • Gran cantidad de mitocondrias • Mioglobina • Proteína que se combina con oxígeno y lo almacena
- 32. Mecánica de la contracción • Unidad motora • Una fibra nerviosa – fibras musculares • Músculos pequeños, reacción rápida y exacta, más fibras nerviosas para menos fibras musculares • Músculos grandes, sin control fino, varias fibras musculares por una fibra nerviosa. • Las unidades motoras están interdigitadas para cooperar en la contracción
- 33. Mecánica de la contracción • Sumación de fuerzas • Adición de los espasmos individuales para aumentar la intensidad de la contracción. • Aumentando el número de unidades motoras • Aumentando la frecuencia
- 34. Sumación de fibras múltiples • Señal nerviosa débil • Se contraen las unidades motoras más pequeñas • Si aumenta la intensidad de señal • Se contraen unidades motoras de mayor tamaño • Las unidades motoras pequeñas son activadas por fibras nerviosas pequeñas, y son más excitables que las grandes. • La activación es sincrónica, la contracción se alterna de manera secuencial.
- 35. Sumación de frecuencia • Espasmos individuales que se producen de manera secuencial aumentando la frecuencia. • Cada contracción empieza antes de que termine la previa. • Cuando la frecuencia alcanza un nivel crítico, las contracciones se fusionan entre sí. • La fuerza de contracción alcanza su nivel máximo.
- 37. Mecánica de la contracción • Tono muscular • Incluso en reposo hay tensión, por impulsos de baja frecuencia procedentes de la médula espinal. • Controlados por señales • Del encéfalo a la médula espinal • De los husos musculares
- 38. Mecánica de la contracción • Fatiga muscular • Secundaria a contracción prolongada e intensa • Aumenta en proporción casi directa a la depleción de glucógeno del músculo. • La señal nerviosa también disminuye. • La interrupción del flujo sanguíneo también produce fatiga muscular.
- 39. Mecánica de la contracción • Coactivación de los músculos antagonistas • Todos los movimientos del cuerpo están producidos por una contracción simultánea de los músculos agonistas y antagonistas. • Esta coactivación está controlada por los centros de control motor del encéfalo y médula espinal.
- 40. Remodelado del músculo • Hipertrofia • Aumento de la masa total de un músculo • Aumento del número de filamentos de actina y miosina, y de enzimas (glucólisis) • Músculo sometido a carga durante la contracción
- 41. Remodelado del músculo • Ajuste de la longitud • Al distender un músculo se agregan sarcómeros en los extremos. • Si un músculo permanece acortado, los sarcómeros de los extremos pueden desaparecer. • Hiperplasia • Generación extrema de fuerza muscular • Aumento real del número de fibras musculares además de la hipertrofia.
- 42. Remodelado del músculo • Atrofia • Disminución de la masa total de un músculo • Cuando un músculo no se utiliza, disminuyen las proteinas contráctiles. • Efectos de la denervación muscular • Sin señales contráctiles, comienza la atrofia • En 2 meses hay cambios degenerativos • Posibilidad de recuperación en 3 meses • 1 – 2 años, no hay recuperación.
- 43. Remodelación del músculo • Atrofia • Degeneración • Sustitución del músculo por tejido fibroso y adiposo • Contractura del tejido fibroso.
- 44. The Maiden, Gustav Klimt