CARACTERISTICAS UNIVERSALES DEL TEJIDO MUSCULAR Excitabilidad Las células musculares pueden producir corrientes eléctricas Contractibilidad Las células musculares se pueden acortar Extensibilidad Las células musculares se pueden estirar Elasticidad Una vez estiradas, las células musculares recuperan su longitud original TIPOS DE TEJIDO MUSCULAR NO ESTRIADO ESTRIADO • Músculo esquelético Sincitios (plurinucleadas), grandes Estriadas, unidad funcional: sarcómero • Músculo cardiaco individuales (mononucleadas), más pequeñas, uniones GAP y discos intercalares. Estriadas, unidad funcional: sarcómero • Músculo liso 1 50 um Músculo esquelético miofibrilla nucleo 500.000 um Músculo cardíaco 14 um Disco intercalar Músculo liso 3 - 8 um 30 - 200 um Musculo Esquelético • • • • • Células cilíndricas alargadas Muchos nucleos por célula Estriado Control Voluntario Contracciones Rápidas 2 Anatomía del Músculo Esquelético • El músculo : – Muchos Fascículos (haces): • Muchas Fibras musculares: células individuales Músculo Esquelético Fascículo Fibra muscular LA FIBRA MUSCULAR Retículo Sarcoplasmático (RE) Túbulos T Sarcolema (mp) Mitocondria Nucleo Filamento grueso Miofibrilla Filamento delgado Sarcoplasma (citop) 3 LA FIBRA MUSCULAR (microanatomía) Invaginaciones: Tubulos Transversales Retículo Sarcoplasmático Cisternas terminales Tubulos T TRIADA Sarcolema Sarcoplasma Miofibrillas Importancia de RS por: Almacén de Ca++ y Proximidad a Túbulos T en Triadas Microanatomía del Músculo Esquelético Uno de los nucleos Miofibrilla Banda clara – IBanda oscura – A- Estriaciones 4 El sarcómero es la unidad funcional del músculo SARCOMERO Banda A Disco Z Disco Z MIOFIBRILLA secciones transversales Línea M Banda I Zona H exterior Banda A: gruesos y delgados solapan M: gruesos + prots. accesorias Túbulo T Sarcolema Filamento delgado Filamento grueso I: solo F. delgados H: solo F. gruesos Retículo Tríada Sarcoplásmico Cisterna terminal Cuanto más larga fibra muscular, mayor número de sarcómeros tiene ESTRUCTURA DEL SARCOMERO Banda I Sarcómero Banda A Zona H Banda I Filamento delgado Filamento grueso Disco Z Disco Z Linea M Nebulina Titina Linea M Actina Troponina y Tropomiosina Proteínas que forman los miofilamentos Miosina 5 MIOFILAMENTOS: SARCOMERO Filamento delgado Cadena de Actina Filamento grueso Banda H +Troponina +Tropomiosina Cadena de Actina Tropomiosina Actina: sitios de unión a miosina (MBS) La Tropomiosina La Troponina Troponina esconde los MBS de actina estabiliza unión Tropomiosina-actina. Molécula de Actina Cuando la Troponina une Ca+2 se desestabiliza unión Tropomiosina-actina quedando los MBS de la actina libres para la unión ACTINA- MIOSINA MIOFILAMENTOS: Banda H Filamento grueso Filamento delgado Cabezas de Miosina SARCOMERO Cabezas Colas Molécula de Miosina sitio unión ATP sitio unión actina 6 La UNIDAD FUNCIONAL CONTRÁCTIL del músculo es EL SARCÓMERO Los filamentos delgados (lados sarcómero) MECANISMO DEL FILAMENTO DESLIZANTE se deslizan hacia el centro de la banda A tirando de las lineas Z a las que se anclan Músculo relajado El sarcómero se acorta durante la contracción Músculo contraído La zona H y la Banda I se acortan durante la contracción, la Banda A no cambia La longitud de los filamento no cambia, SOLO ∆ SU GRADO DE SOLAPAMIENTO TODOS LOS SARCÓMEROS DE UNA FIBRA MUSCULAR SE ACORTAN AL TIEMPO Y LA FIBRA SE CONTRAE CONTRACCIÓN DE FIBRAS DEL MÚSC ESQUELÉTICO • La Contracción ocurre por activación de los puentes cruzados de miosina. Comienza la contracción cuando la tensión generada por los puentes cruzados excede a las fuerzas que se oponen al acortamiento Termina la contracción cuando los puentes cruzados se inactivan, la tensión generada decae, y se induce la relajación. En el estado relajado, los filamentos gruesos y delgados solapan ligeramente Durante la contracción, el deslizamiento de los filamentos delgados sobre los gruesos aumenta el solapamiento de actina y miosina. MECANISMO: • • • Tras la estimulación, las cabezas de miosina se unen a la actina formando PUENTES CRUZADOS y comienza el deslizamiento Cada cabeza de miosina se une y separa varias veces durante la contracción generando tensión para propulsar a los filamentos delgados hacia el centro del sarcómero esto ocurre a nivel de todos los sarcómeros provocando el acortamiento de la fibra muscular 7 USO DE ATP DURANTE LA FORMACIÓN DE PUENTES CRUZADOS (rigor configuration) ANCLADA LIBERADA ACTIVA (disparando) Pi GOLPE DE POTENCIA CARGADA ANCLADA (rigor configuration) MECANISMO DE CONTRACCIÓN: DESLIZAMIENTO DE FILAMENTOS Cabeza de miosina: alta energía Los puentes cruzados de miosina anclan los filamentos de actina Filamento delgado Liberación de Pi inorgánico Filamento grueso La hidrólisis del ATP hace que la cabeza de la miosina gire y se recicle Golpe de potencia: la cabeza de miosina gira y se dobla empujando al filamento de Actina hacia la línea M Cabeza de miosina: Configuración de Baja energía La unión de ATP a la cabeza de Miosina hace que se rompa el puente cruzado 8 El Ca+2 controla a la Troponina que controla a la Tropomiosina que esconde los MBS de Actina Ca+2 controla la formación de puentes cruzados: actina-miosina!! La importancia de los Túbulos T • Són invaginaciones del sarcolema • Conducen los Potenciales de Acción hasta las regiones más profundas del músculo. • Poseen Receptores operados por Voltaje acoplados a canales de Ca+2 en las cisternas terminales del RS • Los Potenciales de Acción (impulsos) són señales para la liberación de Ca2+ desde las cisternas terminales ADYACENTES • El aumento de Ca+2 en citosol posibilita la contracción 9 Regulación de la Contracción • Para poder contraerse, un músculo esquelético tiene que: – Estimularse por una terminación nerviosa – Propagar una corriente eléctrica, o un potencial de acción, a lo largo de su sarcolema – Sufrir un aumento en los niveles de Ca2+ intracelular, que es la última diana para la contracción – La conversión de la señal eléctrica en una contracción es el acoplamiento excitación-contracción…. QUE ES EL PROXIMO TEMA!!! MIOFIBRILLAS = ESTRUCTURAS CONTRÁCTILES DE LA FIBRA MUSCULAR Contiene 6 tipos de proteínas: • Actina • Miosina • Tropomiosina • Troponina • Titina • Nebulina Contráctiles Reguladoras Accesorias 10 Porción de una fibra muscular (célula) Banda oscura- A I A Banda clara- I Miobribilla Disco Disco Z Zona H Z Filamento fino-Actina Filamento grueso- Miosina I Filamento fino-Actina A I Linea M SARCOMERO Filamento elástico- Titina Filamento grueso- Miosina Secuencia de pasos necesarios para la contracción (texto para diapos 15 y 16) • Anclaje de los puentes cruzados – Los puentes cruzados de la miosina anclan los filamentos de actina • Golpe de potencia – la cabeza de miosina gira y tira del filamento de actina hacia la linea M • Liberación de los puentes cruzados – El ATP se une a la cabeza de la miosina y el puente cruzado se rompe • Reciclaje de la cabeza de miosina – La energía de la hydrólisis del ATP recicla la cabeza de miosina hasta el estado de alta energía 11