CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO ESQUELETICO

DRA. KAREM MARCELA ESPINOZA
MUÑOZ
1. MÚSCULO ESTRIADO ó
ESQUELÉTICO (40% del cuerpo)
ORGANIZACIÓN
MIOFIBRILLAS
*Abundante vascularización e
inervación.
*FIBRAS
MUSCULARES
ESTRIADAS (10 y 80 m)
diám) en haces o fascículos,
envueltos por tejido conectivo.
*Sus extremos de fusionan con
una fibra tendinosa.
Formadas por cientos de
Miofilamentos,
parcialmente intercalados,
lo que hace que presenten
Bandas
alternas
entre
oscuras y claras, por la luz
polarizada: BANDA A y la
BANDA I. Con una
BANDA H central es menos
birrefringente, en su centro
se ve la LÍNEA M es
delgada y oscura.
Cada BANDA I esta
dividida por una LÍNEA Z
(DISCO Z) bien definida
en zigzag . El segmento
entre 2 líneas Z adyacentes
es llamado SARCÓMERA
(UNIDAD ESTRUCTURAL
Y CONTRACTIL BÁSICA)
tiene 2- 7 m de diám.
Presentan SISTEMAS T.
Cada fibra está envuelta por
el Sarcolema, rodeada por
la membrana plasmática y
una cubierta externa de
fibrillas
delgadas
de
colágeno. En los extremos
se fusionan con una fibra
tendinosa.
El Sarcoplasma contiene
K+, Mg++ y fosfato;
enzimas protéicas, retículo
sarcoplasmico especializado
y varias mitocondrias.
MIOFILAMENTOS
Mol. protéicas polimerizadas.
a) GRUESOS: Compuestos
principalmente por MIOSINA
(1500 por cada miofibrilla).
Ocupan las BANDAS
A
(Anisotrópas).
b) DELGADOS: Compuestos
principalmente por ACTINA
(3000 por cada miofibrilla).
Unidos a las Líneas Z y se
extienden a través de las
BANDAS I (Isotrópas) y
parte de las BANDAS A donde
se interdigitan.
La MIOSINA (bastoncillo) con
2
subunidades:
la
MEROMIOSINA
LIGERA
(mayor parte del mango) y la
MEROMIOSINA
PESADA
(forma la cabeza y tallo).
La ACTINA (F-actina) consta
de 2 subunidades: G-actina
(forma
helicoidal)
y
TROPOMIOSINA, en esta se
adhieren TROPONINA
Rodeado por EPIMISIO (relativamente
gruesa).
Rodeado por PERIMISIO, se
conecta con los demás tejidos
Conectivos (aponeurosis, hueso,
dermis).
Rodeado
por
ENDOMISIO
(contiene la red vascular y
terminaciones nerviosas).
Las moléculas filamentosas de TITINA
mantienen en su lugar los filamentos de
miosina y actina.
Uno de sus extremos está unido al disco Z y
la otra parte se une a la miosina.
La interacción de los PUENTES
CRUZADOS de la miosina con los
filamentos de Actina producen la
Contracción
MECANISMO GENERAL
DE LA CONTRACCION
MUSCULAR
MECANISMO DE
FILAMENTO
DESLIZANTE
(CONTRACCION)
EL RETICULO SARCOPLASMICO
LIBERA GRANDES CANTIDADES DE
IONES Ca++
(FUERZAS DE ATRACCION ENTRE
LAS PROTEINAS CONTRACTILES)
IONES DE Na+ FLUYEN AL
INTERIOR DE LA MEMBRANA
DE LA FIBRA MUSCULAR
(INICIO DE POTENCIAL DE
ACCION)
POTENCIAL DE ACCION
(NERVIO MOTOR)
SECRETA ACETILCOLINA
(APERTURA DE CANALES)
I. MECANISMO GENERAL DE LA
CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Potencial de acción
Secreción de Acetilcolina.
Apertura de canales de cationes.
Difusión del ion Sodio al interior de la
membrana sarcoplasmica, inicia la
despolarización.
Inicio del Potencial de acción de la membrana
sarcoplasmica.
Liberación de iones de Calcio por el retículo
sarcoplasmico.
Provoca el mecanismo de filamento deslizante.
Relajación.
1. POTENCIAL DE ACCIÓN
 Estímulo motor,
desencadenado en el SNC
 1. ASTAS ANTERIORES
DE LA MÉDULA
ESPINAL

1.1 Un Potencial de
acción viaja a lo largo de las
MOTONEURONAS
(Fibras nerviosas
mielinizadas) iniciando una
despolarización de la
membrana.
 Estas ramificaciones
estimulan las FIBRAS
MUSCULARES (UNIÓN
NEUROMUSCULAR)
ANATOMÍA FISIOLÓGICA DE LA
UNIÓN NEUROMUSCULAR:
HENDIDURAS
SUBNEURONALES
> Acción del
neurotransmisor
VALLE
SINAPTICO
Membrana
invaginada
HENDIDURA
SINAPTICA
20 – 30 nm
ancho
ATP
PLACA MOTORA TERMINAL
Cubierta por células de
Schwann (aislan de los liq.)
2. SECRECIÓN DE
ACETILCOLINA



En cada terminal del
nervio
(botón
presináptico), se secreta
un
neurotransmisor
ACETILCOLINA,
encargado de transmitir el
potencial de acción de la
Motoneurona a la fibra
muscular,
donde
se
localizan
receptores
colinérgicos.
Se liberan 125 vesículas
(formadas en el Aparato de
Golgi) de Acetilcolina, que
excitan la membrana de la
fibra muscular.
Existe apertura de los
Canales
de
Calcio,
ingresan a la terminación
nerviosa y las vesículas se
desplazan a la membrana
neural y por Exocitosis
vacía la Acetilcolina al
espacio sináptico.
3. APERTURA DE
CANAL DE CATIONES
 La unión de la Acetilcolina a
sus receptores provoca un
cambio en la conformación
de los canales de Na+ y
K+, y los abre permitiendo
su paso por la membrana
sarcoplásmica en favor del
gradiente de concentración.
4. DIFUSIÓN DEL ION Na+ AL
INTERIOR DE LA MEMBRANA
SARCOPLÁSMICA
 Provoca una
despolarización de la
Membrana
sarcoplásmica, que se
va propagando.
5. INICIO DEL POTENCIAL DE ACCIÓN
DE LA MEMB. SARCOPLÁSMICA
Canal activado por Acetilcolina
Sobre la membrana de la
fibra muscular pos sináptica
existen receptores para la
Acetilcolina formados por 5
subunidades proteicas (2 ,
, , ) forman un Canal
tubular.
0,65nm
Paso de Na+,
K+ y Ca++
+
No pasan
iones (-)
POTENCIAL DE LA PLACA TERMINAL
POTENCIAL DE ACCIÓN
CONTRACCIÓN MUSCULAR
ACETILCOLINESTERASA
POTENCIAL DE ACCION MUSCULAR
1. Potencial de membrana en
reposo
es
de
aproximadamente -80 a -90mV
en las fibras esqueléticas.
2. Duración es de 1 – 5s.
3. Velocidad de conducción es de
3 a 5mm/s.
PROPAGACIÓN:
Del Potencial de acción al interior
de la fibra muscular, a través de
los «túbulos transversos» (túbulos
T), se produce liberación de iones
calcio en el interior de la fibra
muscular y estos producen la
Contracción  ACOPLAMIENTO
EXCITACIÓN – CONTRACCIÓN.
ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN - CONTRACCIÓN
1
2
3
4
6. LIBERACIÓN DE IONES Ca++ POR EL
RETÍCULO SARCOPLÁSMICO
 La despolarización
de la membrana
activa al Retículo
sarcoplásmico
para que libere
iones calcio hacia
el
sarcoplasma,
estos se unen a la
Troponina “C”.
 Provoca atracción
de
los
miofilamentos.
7. MECANISMO DE FILAMENTO DESLIZANTE
(MECANISMO MOLECULAR DE LA CONTRACCIÓN)
 El calcio provoca
un cambio en la
conformación de
la tropomiosina.
 Esto desplaza los
filamentos
en
sentido
longitudinal.
 Los
puentes
cruzados
se
adhieren a los
puntos
activos
(sitios de unión)
de la G-actina.
LIBERACION DE CALCIO POR EL
RETICULO SARCOPLASMICO SE UNE
A
LA
TROPONINA
CON
DESPLAZAMINETO DE LA TROPONINA
Y TROPOMIOSINA (CONTRACCION DE
LAS MIOFIBRILLAS) SE DESCUBREN
LOS SITIOS DE UNION
LAS CABEZAS DE LA
MIOSINA
ACTUAN
COMO UN ATPasa
PARA DESDOBLAR
EL ATP en ADP
MECANISMO
MOLECULAR
LAS
CABEZAS
DE
LA
MIOSINA SE DESPLAZAN
HACIA LAS SUBUNIDADES
DE LA ACTINA Y SE GENERA
LA FUERZA CONTRACTIL
RELAJACION
EL
CALCIO RETORNA AL
R. SARCOPLASMICO Y
LA
MIOFIBRILLA
RETORNA
A
SU
TAMAÑO
EXTREMOS
DE
LOS
FILAMENTOS GRUESOS SE
APROXIMAN
A
LOS
DISCOS Z (ACORTAN LA
SARCOMERA)
1. LIBERACIÓN DE ATP
2. HIDRÓLISIS DEL ATP
3. ATRACCIÓN DE MIOFILAMENTOS
4. GOLPE DE POTENCIA
5. RELAJACIÓN
Las moléculas de TITINA mantienen en
su lugar a los miofilamentos, durante la
yuxtaposición
8. RELAJACIÓN
 El ADP se adisiona con la





molécula de P, se convierte en
ATP.
El Ca++ retorna al R.
Sarcoplásmico.
Complejo
troponina
–
tropomiosina, cubren los
puntos activos de la G-actina y
evitan la unión con la miosina.
Se activa una repolarización
de
la
membrana
sarcoplásmica por salida del
ion K+.
Generando un desplazamiento
de
los
miofilamentos
(separación).
La Acetilcolina es inhibida por
la
ACETILCOLINESTERASA.
*
Del
glucógeno
almacenado en
las
células
musculares; se
dividen
en
ácido pirúvico
y ácido láctico,
liberan energía
para convertir
ADP en ATP.
* Reconstituye
el ATP y la
fosfocreatina.
* Capaz de
producir
contracción
muscular de
hasta 1 min.
METABOLISMO
OXIDATIVO
*
Reconstituye
el ATP.
* Capaz de
producir una
contracción
muscular
máxima de
5-8 seg.
GLUCÓLISIS
* Activan el
Mecanismo de
filamento
deslizante
(puentes
cruzados tiran
a la actina).
* Bombear
iones Ca++
desde el
sarcoplasma
hacia el interior
del retículo
sarcoplasmico.
* Bombear
iones Na+ y K+
a través de la
membrana para
mantener el
entorno iónico
(Potencial de
acción).
SUSTANCIA
FOSFOCREATINA
ATP
FUENTES DE ENERGÍA PARA LA
CONTRACCIÓN MUSCULAR:
* Combina
oxígeno
con
los
productos
finales de
la glucólisis
para liberar
ATP.
* Capaz de
producir
una
contracción
muscular
sostenida,
hasta 4 hrs.
CARACTERISTICAS DE LA CONTRACCION:
ISOMETRICA
ISOTONICA
AUXOTONICA
EL MUSCULO SE
CONTRAE (CONTRA
UN TRANSDUCTOR
DE FUERZA) Y SU
LONGITUD
NO
VARIA,
SOLO
CAMBIA
LA
TENSION.
EL MUSCULO VARIA
SU LONGITUD PERO
SE
MANTIENE
CONSTANTE
LA
FUERZA DURANTE
LA CONTRACCION
EL MUSCULO SE
ACORTA
CONTRA
UNA CARGA FIJA.
VARIA TANTO LA
LONGITUD
COMO
LA FUERZA
para
liberación
rápida
de
iones
de
Ca++
*Gran
cantidad de
Enzimas
Glucolíticas
*Menor
irrigación
*Menor
número de
Mitocondrias
Tipo I
(Rojo)
*Pequeñas
*Mayor
irrigación
*Mayor
número de
mitocondrias
*Grandes
cantidades
de
mioglobina
FIBRAS MUSCULARES LENTAS
sarcoplasmico
FIBRAS MUSCULARES RAPIDAS
Tipo II (M.
Blanco)
*Grandes
*Extenso
retículo
Fulcro
Los músculos
actúan
aplicando una
tensión a sus
puntos
de
inserción en los
huesos y estos
forman
sistemas
de
palancas.
Longitud del brazo
SISTEMAS DE
PALANCA DEL
CUERPO:
Punto de inserción muscular
GRACIAS…