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FISIOLOGIA DE LA FIBRA

MUSCULAR ESQUELETICA

Elaborado por: Ms.C. Edinson Larco León

FISIOLOGIA HUMANA

Ms.C. Edinson Larco León

TEJIDO MUSCULAR

• FUNCIONES.

Producción de movimientos corporales.

Estabilización de la postura.

Regulación del volumen de órganos.

Movimiento de sustancias en el cuerpo.

Producción de calor.

• PROPIEDADES

Excitabilidad eléctrica.

Contractilidad.

Extensibilidad.

Elasticidad.

• TIPOS

Esquelético

Liso

Cardiaco


ORGANIZACIÓN MICROSCOPICA DE UNA

FIBRA MUSCULAR

a. En el embrión, los mioblastos se fusionan y forman una fibra muscular, cuyo díametro varía entre 10 a 100 um y su longitud 100 mm pero puede llegar hasta 30 cm.

b. El sarcolema, que es la membrana plasmatica de la fibra, envuelve al sarcoplasma y las miofibrillas.


ORGANIZACIÓN DE UNA FIBRA MUSCULAR

Cada fibra muscular, contiene entre cientos y miles de miofibrillas, las mismas que están recubiertas por cisternas del retículo sarcoplasmático e invaginaciones del sarcolema (túbulos transversos ó T) organizadas en estructuras llamadas triadas.


ORGANIZACION DE UNA MIOFIBRILLA A NIVEL MOLECULAR

Cada miofibrilla contiene unos 3000 filamentos delgados (actina, tropomiosina y troponina), cuyo diámetro es de apenas 8 nm y 1500 filamentos gruesos (miosina) de 16 nm de díametro que son polímeros proteicos responsables de la contracción muscular. Ninguno de los dos filamentos se extienden a la largo de toda la fibra muscular, sino que están dispuestos en forma ordenada, dentro de las sarcómeras, creando un patrón repetitivo de bandas claras y oscuras alternantes.


ORGANIZACIÓN BIDIMENSIONAL DE UNA SARCOMERA

En cada sarcómera, la disposición de los filamentos delgados y gruesos conforman diversas zonas y bandas, las mismas que dan origen a las estrías presentes en las miofibrilas y fibras musculares. La porción intermedia más oscura de la sarcómera es la banda A, que se extiende a lo largo de los filamentos gruesos. Hacia el extremo de cada banda A, está la zona de traslape, donde los filamentos gruesos y delgados se sobreponen entre sí. La banda I, de color más claro, contiene el resto de los filamentos finos, sin incluir gruesos. Un disco Z pasa por el centro de cada banda I. Una angosta zona H situada en el centro cada banda A posee solo filamentos gruesos. En medio de cada zona H, se encuentra la línea M ubicada en parte central de cada sarcómera.


ORGANIZACIÓN TRIDIMENSIONAL DE UNA SARCOMERA


PROTEINAS CONTRACTILES DEL MUSCULO: FILAMENTOS DE MIOSINA

Las dos proteínas contráctiles de los músculos son la miosina y la actina. Cada filamento grueso consta de 300 moléculas de miosina conformadas a la manera de dos palos de golf enrolladas entre sí (A). La cola de miosina apunta hacia la línea del centro de la sarcómera. Las colas de las moléculas de miosina adyacentes están dispuestas en paralelo y forman el cuerpo del filamento grueso (B).


FILAMENTOS DELGADOS

Los filamentos delgados, que se extienden desde los puntos de anclaje en los discos Z, tienen como componente principal a la actina G, cuyas moléculas se unen para formar un filamento (actina F) retorcido a manera de hélice. En cada una de estas moléculas, hay un sitio de unión de miosina donde puede insertarse una cabeza de esta proteína. Cantidades menores de dos proteínas reguladoras tropomiosina y troponina también forman el filamento fino.


OTRAS PROTEINAS DE LA FIBRA MUSCULAR ESQUELETICA

Dos tipos de proteinas, titina y nebulina, aseguran la alineación correcta de los filamentos dentro de un sarcómero. La titina estabiliza la posición de los filamentos contráctiles y, dada su elasticidad, permite el retorno de los músculos estirados a su longitud de reposo. Esta proteína es ayudada por la nebulina, que por su inelasticidad alinea los filamentos de actina del sarcómero.


PROTEINAS REGULADORAS: TROPONINA Y TROPOMIOSINA

En el músculo esquelético, los delgados filamentos de actina de la miofibrilla están asociados con dos proteínas reguladoras: la troponina y tropomiosina. En el músculo relajado, estas proteinas evitan que las cabezas de miosina completen su golpe de fuerza, y por tanto, la miosina no puede unirse a la actina.


INHIBICION DE LA INTERACCIÓN ACTINA-MIOSINA POR EL COMPLEJO TROPONINA-TROPOMIOSINA: ROL DEL Ca2+

En presencia de Ca2+, desaparece el efecto inhibidor del complejo troponina-tropomiosina sobre los filamentos de actina. La unión de Ca2+ a la Tn C induce cambio conformacional del complejo troponina que desplaza la banda de tropomiosina a una región mas profunda del surco situado entre dos bandas de actina. De este modo descubre los sitios activos de actina (sitios de unión a la miosina) y por tanto permite que se efectúe la contracción.


ESTADO RELAJADO Y CONTRAIDO DE UNA SARCOMERA

Los filamentos de actina y miosina se sobreponen en mayor o menos medida, según el músculo está relajado o

contraído. A medida que el músculo se contrae, los filamentos gruesos y delgados se deslizan unos sobre otros,

aproximando entre sí los discos Z del sarcómero. En estado de relajación, un sarcómero tiene una banda I

grande (solo filamentos delgados) y una banda A cuya longitud es la longitud del filamento grueso. A medida que

se lleva a cabo la contracción, el sarcómero se acorta. Los dos discos en cada extremo se aproximan mientras

que la banda I y la zona Z, las regiones donde no se superponen la actina y la miosina en el músculo en reposo,

casi desaparecen.

Ms.C. Edinson Larco León http://highered.mcgraw-

hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter10/animation__sarcomere_contraction.html

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EL CICLO DE CONTRACCION MUSCULAR: MECANISMO DE DESLIZAMIENTO DE FILAMENTOS

En este esquema se muestran las cabezas de dos puentes cruzados que se une a, y se separan de, los sitios activos de un filamento de actina. La unión de la cabeza a un sitio activo causa simultáneamente cambios profundos en las fuerzas intramoleculares en la cabeza y el brazo del puente cruzado. La nueva alineación de las fuerzas determina que la cabeza se inclinara hacia el brazo, arrastrando con ella al filamento de actina (impulso de fuerza). Inmediatamente después de la inclinación, la cabeza se separa automáticamente del sitio activo y regresa a su dirección perpendicular normal. En esta posición, se combinaría con un nuevo sitio activo de actina más alejado. Luego tendría lugar una nueva inclinación similar para producir otro impulso de fuerza desplazándose una vez más el filamento de actina.


hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter10/animation__myofilament_contraction.html

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BASE MOLECULAR DE LA CONTRACCION


hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter10/animation__breakdown_of_atp_and_cross-

bridge_movement_during_muscle_contraction.html

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RELACION ENTRE LA LONGITUD Y LA TENSION PRODUCIDA POR UN SARCOMERO


FUENTES ENERGETICAS DEL MUSCULO ESQUELETICO SOMETIDO A DIFERENTES CONDICIONES DE ACTIVIDAD


FUENTES ENERGETICAS DEL MUSCULO ESQUELETICO EN CONDICIONES AEROBICAS Y ANAEROBICAS

UNION NEUROMUSCULAR (PLACA MOTORA)

La unión neuromuscular es la conexión entre una motoneurona somática y una fibra muscular. El axón se divide en un cúmulo de bulbos o terminales sinápticos, en cuyo interior se encuentras las vesículas sinápticas conteniendo el neurotransmisor. La invaginación del sarcolema es la hendidura sináptica y en el fondo de esta depresión se encuentran numerosos pliegues de la membrana muscular denominados hendiduras subneurales. La región del sarcolema adyacente a los bulbos sinápticos terminales se denomina placa motora terminal .


ACOPLAMIENTO EXCITACION - CONTRACCION

Un potencial de acción muscular se propaga a lo largo del sarcolema y túbulos T que, por estar en contacto

con el retículo sarcoplasmático (RS), abre los canales de liberación de Ca++ que se encuentran en las

membranas de este organelo produciendo difusión de Ca++ hacia el sarcoplasma e iniciando la contracción.

Luego, las bombas de transporte activo bombea, al RS, iones Ca++ disminuyendo la concentración del

sarcoplasma de este ión produciendo la relajación.


hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter10/animation__action_potentials_and_muscle_

contraction.htm

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ACONTECIMIENTOS ELECTRICOS Y MECANICOS EN LA CONTRACCION MUSCULAR

Los potenciales de acción de la ter-minación axónica y de la fibra mus-cular son seguidos por una contrac-ción muscular. En el miograma se puede observar que, en compara-ción con la breve duración del po-tencial de acción (1 a 2 ms), la contracción dura mucho mas de 20 a 200 ms.

Existe una breve demora entre el potencial de acción muscular y el inicio de la contracción, retraso que se conoce como periodo de latencia y dura casi 2 ms, que representa el tiempo necesario para que ocurra el acoplamiento E-C. La segunda fase o periodo de contracción dura 10 a 100 ms, y la tercera, el periodo de relajación, de igual duración, es causado por el transporte de Ca+2 de


regreso al retículo sarcoplasmático, lo cual produce la relajación.

CONTRACCION ISOTONICA E ISOMETRICA


CONTROL DE LA TENSION MUSCULAR: UNIDAD MOTORA

• El número de fibras por unidad motora varía (150 fibras como promedio). En el caso de los músculos extraoculares hay una motoneurona por cada 23 fibras musculares como promedio; y en el gastrocnemio, una neurona por cada 1000 mil fibras.

• La fuerza total de una contracción se puede controlar ajustando el numero de unidades motoras activadas.


CONTROL DE LA TENSION MUSCULAR: SUMACION DE ONDAS

Si se aplican dos estímulos repetidos separados por intervalos de tiempo (lo suficiente como para permitir que

termine el periodo refractario), los músculos responden a ambos estímulos, pues tienen tiempo para relajarse

completamente entre ambos estímulos. Pero cuando el segundo tiene lugar después de dicho periodo y antes

de que se relaje la fibra muscular, la segunda contracción es más fuerte que la primera. Este fenómeno, en el

cual los estímulos que llegan en diferentes momentos produce contracciones más intensas, se denomina

sumación de ondas.


CONTROL DE LA TENSION MUSCULAR: FATIGA MUSCULAR

• Fatiga muscular describe una condición en la

cual un músculo ya no puede generar o

sostener la producción o fuerza esperada

después de una actividad prolongada.

• Los mecanismos propuestos que explicarían

la fatiga son de origen central y periférico.

• Los de origen central son aquellos que

surgen en el SNC y se refiere a la sensación

subjetiva de cansancio y el deseo de cesar la

actividad. Es un mecanismo protector que

induce la interrupción de la actividad física

antes de que el daño muscular sea excesivo.

• La fatiga periférica tiene su origen en

cualquier sitio entre la unión neuromuscular y

los elementos contráctiles del músculo, pero

sobre todo en el fracaso a nivel de acopla-

miento excitación contracción en la fibra

muscular más que en una de las neuronas de

control o de la transmisión neuromuscular



TIPO DE FIBRAS MUSCULARES ESQUELETICAS

• Diámetro mas grande que las fibras lentas. • Relativamente pocos mitocondrios. • Vascularización menos extensa. • Producen contracciones rapidas, poderosas y

de corta duración. • Déficit de mioglobina, por eso el nombre de músculo

blanco.

• Diámetro pequeño. • Mitocondrios abundantes. • Red extensa de capilares. • Se tardan para contraerse, las mismas que duran largos

periodos de tiempo. • Alta concentración de mioglobina, que le da el aspecto

rojizo al músculo.

Date post:	19-Jan-2016
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