Músculo esquelético Músculo cardíaco Músculo liso • El músculo esquelético es un músculo voluntario con estriaciones transversales que forman los sarcómeros (estructuras funcionales del tejido muscular esquelético). • El músculo liso es un músculo involuntario, sin estriaciones ya que no tiene sarcómeros, se encuentra en vísceras (órganos huecos), como por ejemplo la vejiga, el tubo digestivo, estómago, útero y vasos sanguíneos en su capa intermedia permitiendo su contracción y relajación. • El músculo cardíaco es un músculo involuntario y que presenta estriaciones transversales por lo que tiene sarcómeros. La contracción de los músculos ocurre debido a la interacción entre dos proteínas contráctiles, la miosina y la actina que se encuentran en el citoesqueleto, esto está permitido por el aumento de la concentración de Ca+ en el medio intracelular. • Sirve para mantener la postura corporal y realizar movimientos voluntarios. • Sus células se caracterizan por la excitabilidad de su membrana plasmática, capaz de propagar un impulso y desencadenar el proceso de la contracción. • Están especializadas para la función del movimiento, basado en la transformación de la energía química en energía mecánica por la degradación del ATP (ruptura de un enlace). • El músculo esquelético está organizado en fascículos, y cada uno de ellos está formado por fibras musculares que cuentan con miofibrillas que dan el aspecto a las estriaciones. • El músculo está unido al hueso a través un tendón formado por elastina y colágeno. • Epimisio, es aquella capa conjuntiva que rodea el músculo completo. • Perimisio, es aquella capa conjuntiva que rodea los fascículos (fibras musculares agrupadas). • Endomisio, es aquella capa conjuntiva que rodea cada fibra muscular. • Son estrechas, miden entre 10-80 um de diámetro, pero miden hasta 25 cms de longitud. • Las miofibrillas, son haces de filamentos de actina y miosina que se disponen a lo largo de su eje longitudinal, generando estriaciones y los sarcómeros. • Sarco= músculo, por lo tanto, sarcolema es la membrana plasmática de la fibra muscular y sarcoplasma, su citoplasma. • Cuenta con gran cantidad de mitocondrias debido al trabajo energético. • La tríada, está compuesta por un túbulo T (invaginación de la membrana) y rodeado por las cisternas terminales que provienen del retículo sarcoplásmico (red intracelular de membranas que rodea cada miofibrilla) el cual almacena el calcio. • Los sarcómeros son la unidad estructural funcional y contráctil del músculo, están delimitados por las líneas o discos z. • Se componen por filamentos delgados de actina y filamentos gruesos de miosina. • Banda I (isótropa= deja pasar la luz): corresponde a los filamentos de actina a ambos lados de la línea z. • Banda A (anisótropas= no deja pasar la luz): corresponde a los filamentos gruesos de miosina entre bandas I. • Banda H (hell= claro): zona de la banda A, donde solo hay filamentos de miosina. • Línea M o membrana media: corresponde a proteínas esenciales para alinear filamentos de miosina. • Titina: ancla filamentos gruesos de miosina a las líneas Z. • Actina G (globular) forma Actina F (filamento) y tiene sitios de unión para la miosina. • Por otro lado, cuenta con otras proteínas como la tropomiosina que es una proteína reguladora que cubre los sitios de unión a miosina y la troponina, la cual permite la liberación del sitio de unión para la miosina, mediante la unión de la actina con calcio. • La liberación del sitio de unión a miosina se realiza sólo para la contracción, no ocurre en reposo. • La troponina es un complejo, son 3 proteínas, troponina C (se une a calcio), T (se une a tropomiosina) e I (se une a la actina), este complejo condiciona la posición de la tropomiosina sobre la actina y su capacidad de inhibir la unión a miosina. • El calcio liberado por el retículo sarcoplásmico es aquel que se une a la troponina, y este el que provoca un cambio conformacional en la proteína que permite la salida del sitio de unión para miosina (célula excitada, ocurre contracción). • La miosina cuenta con dos regiones: una región de la cola, y una región de los puentes cruzados. • En la región de los puentes cruzados se encuentra un brazo y dos cabezas globulares, las cuales tienen actividad enzimática ATPasa (degradan ATP) • Ocurre una sinapsis neurona a músculo. • La neurona participante es la motoneurona alfa, la cual sale de la médula espinal (asta ventral). • Cada rama de los nervios motores inerva una fibra muscular, razón de 1:1. • La sinapsis colinérgica, es un tipo de comunicación en el que ambas células se van a encontrar muy cerca y recibe el nombre de colinérgica debido al neurotransmisor liberado durante esta sinapsis, el cual es la acetilcolina. • Vainas de mielina hacen que el recorrido del potencial sea saltatorio y, por lo tanto, más rápido. • Botones presinápticos (liberan el neurotransmisor que está esperando dentro de una vesícula) están cercanos al sarcolema. • En el sarcolema habrá una región especializada para que inerve el axón de la motoneurona, llamada región de la placa terminal. • El botón presináptico tiene en su interior mitocondrias y vesículas con los neurotransmisores acetilcolina, una zona activa donde se estacionan los neurotransmisores para ser liberados, una membrana plasmática con canales iónicos. • El espacio entre ambas células se denomina hendidura sináptica y mide alrededor de 100 nm, en esta está la membrana basal compuesta por tejido conjuntivo de colágeno y glucoproteínas, una de las proteínas importantes para luego de la unión es la acetilcolina esterasa (degrada acetilcolina). • Membrana neurona: presináptica, membrana músculo: postsináptica. • La zona terminal se especializa mediante la invaginación de la membrana formando los pliegues de unión. • En la zona superior de los pliegues se encuentran los receptores de acetilcolina, y en la zona inferior, los canales iónicos de sodio dependientes de voltaje (dependen del voltaje de la membrana para activarse o desactivarse). Teñido de negro: receptores de acetilcolina (botones sinápticos) unión neuromuscular excitada (en proceso) • Por un estímulo supraumbral, la neurona se activa desencadenando el potencial de acción y abre los canales de sodio voltaje-dependientes, hacia dentro de la célula, provocando la despolarización completa de la célula. • Con el voltaje + positivo se abren canales de calcio, el cual entra y se une a las vesículas para hacer exocitosis y se liberen los neurotransmisores. • Acetilcolina se libera a la hendidura sináptica y se une a su receptor acoplado a ligando, por lo tanto al unirse la acetilcolina, se abre el poro y también pasan iones, entra sodio y sale potasio. • Por la entrada de sodio se produce una despolarización inicial, lo que desencadena un potencial de acción de placa terminal. • Se abren canales de sodio voltaje-dependientes, y se produce la despolarización completa generando potencial de acción en toda la fibra muscular esquelética. -Línea continua: pot. de acción. Experimento que bloquea receptores de acetilcolina: -Línea punteada: pot. de placa terminal no produce despolarización completa, necesita Canales de Na+ voltajes dependientes. • El receptor de acetil colina tiene un sitio activo, y además un canal selectivo de iones (Na+ y K+) • El receptor de acetil colina de la fibra muscular es un receptor nicotínico (ionotrópico): es acoplado a ligando. • A todo este proceso se le llama Acoplamiento excitacióncontracción. • Para detener esta comunicación, la acetilcolina esterasa de la membrana basal, degrada a la acetilcolina, a acetato y colina, así se detiene el pot. de acción de la placa terminal y por consiguiente el pot. de acción completo, haciendo que el músculo se relaje. • La colina es recaptada por el botón presináptico y se endocita para producir más neurotransmisores. • Una vez que se produce el potencial de acción en la f. muscular, llega hasta el túbulo T, el cual expresa canales de calcio tipo L (receptores de hidropiridina DHP), que están cerca de canales de calcio (receptores de rianodina RYR) de la cisterna terminal. • Cuando los canales de calcio tipo L se activan por el potencial, sufren cambio conformacional que les permite acoplarse a los receptores de rianodina, y estos se abren, provocando que salga el calcio hacia el sarcoplasma. • Por los canales de calcio tipo L, puede entrar calcio desde el LEC al LIC, pero este no es el que activa el acoplamiento, sino que la llegada del potencial. • Por lo tanto, el calcio va a a unirse a las proteínas de los filamentos de actina, específicamente a la troponina para que pueda liberar el sitio de unión a la miosina, produciendo finalmente el acortamiento de los sarcómeros (contracción del músculo). • Trianina y junciodina: se unen al RYR y a calsecuestrina (une calcio). • HRC: Proteína quelante de calcio rica en histidina. • Cuando ocurre la repolarización se cierran los canales de calcio, y el que quedó en el sarcoplasma, entra por expresión de bombas de calcio SERCA, y el calcio es secuestrado por la calsecuestrina y la célula vuelve al reposo. ➢ La interacción de las cabezas de miosina con la actina se le llama ciclo de puentes cruzados.
