UNIDAD IV (1)

MORFOLOGÍA Y FUNCIONAL PARA INGENIERÍA BIOMÉDICA

UNIDAD IV: ARTROLOGÍA Y MIOLOGÍA

Profesor: Jesús Arellano

ARTROLOGÍA

La artrología es la cienciaque se encarga del estudiode los diferentes elementosy funciones de las articulaciones que componen el cuerpo humano. También se le conoce comosindesmología.

ARTROLOGÍA

Las articulaciones las podemos definir como elconjunto de partes blandas y duras por medio delas cuales se unen dos o más huesos próximos.

ARTROLOGÍA

Clasificación de las articulaciones: - Movilidad.- Tipo de tejido interpuesto entre ambas superficies articulares.

ARTROLOGÍA

Clasificación de las articulaciones: - Movilidad: Articulaciones móviles (diartrosis). Articulaciones semimóviles (anfiartrosis). Articulaciones inmóviles (sinartrosis).

ARTROLOGÍA

Clasificación de las articulaciones:- Tipo de tejido interpuesto entre ambas superficies articulares: Articulaciones sinoviales. Articulaciones cartilaginosas. Articulaciones fibrosas.

ARTROLOGÍA

Características de las articulacionescartilaginosas:- Carecen de cavidad sinovial.- Superficies articulares, poseen formaciones fibrosas o fibrocartilaginosas que se interponen entre ambos huesos.- Presentan ligamentos periféricos que rodean la articulación.

ARTROLOGÍA

Clasificación de las articulacionescartilaginosas:- Anfiartrosis verdaderas o típicas: Las dos superficies articulares, cada una con un cartílago hialino, están unidas entre sí por un fibrocartílago interóseo (articulación de los cuerpos vertebrales entre sí, sínfisis púbica).

ARTROLOGÍA

Clasificación de las articulacionescartilaginosas:- Diartroanfiartrosis: Tipo de transición entre las diartrosis y las anfiartrosis, caracterizada por presentar el fibrocartílago interóseo, en su centro, una cavidad rudimentaria (sacro-ilíaca).

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Clasificación de las articulaciones fibrosas:- Sincondrosis.- Sinfibrosis: suturas: dentadas. escamosas. planas o armónicas. esquindilesis. sindesmosis. gonfosis.

ARTROLOGÍA

Clasificación de las articulaciones fibrosas:- Sincondrosis: Los huesos desarrollados por osificación condral se hallan reunidos por cartílago, para luego convertirse en sinostosis (articulación de la apófisis ó proceso estiloides con el peñasco o porción petrosa del temporal, cóndro-costal).

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Clasificación de las articulaciones fibrosas:- Sinfibrosis: Huesos que proceden directamente de un esbozo membranoso están unidos por tejido fibroso.

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Sinfibrosis:Suturas:- Dentadas: las superficies articulares están provistas de dientes que engranan recíprocamente (huesos del cráneo).

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Sinfibrosis:Suturas: - Escamosas: las que tienen los dos huesos cortados a bisel.

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Sinfibrosis:Suturas: - Planas o armónicas: en las cuales los huesos establecen contacto por superficies regularmente lisas, planas y rugosas (articulación de los huesos nasales).

ARTROLOGÍA

Sinfibrosis:Suturas: - Esquindilesis: aquellas en las cuales se encuentran como superficies articulares, por una parte, una ranura, y por otra, una cresta obtusa o cortante (articulación del vómer con la base ó cresta del esfenoides).

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Sinfibrosis:Sindesmosis: Poseen mayor tejido fibroso que las suturas(articulación tibio-peronea ó tibio-fibular).

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Sinfibrosis:Gonfosis: Unión de los dientes con los alvéolos dentales.

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Constitución macroscópica de unaarticulación sinovial:- Superficies articulares: cartílago articular, de revestimiento o de incrustación. rodetes ó labios articulares. meniscos ó discos articulares.- Cápsula.- Ligamentos.- Sinovial.

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Constitución macroscópica de unaarticulación sinovial:- Superficies articulares: Es la que aportan los huesos, su forma es variable según el tipo de articulación, pero en línea general la superficie de una pieza ósea se corresponde con una superficie configurada en sentido inverso.

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Superficies articulares:- Cartílago articular, de revestimiento o de incrustación: Cada superficie articular está revestida por un cartílago articular hialino, que se adhiere íntimamente al hueso. Su superficie libre es pulida y de coloración blanquecina.

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Maleable, extensible y compresible, se deformabajo la influencia de presiones, para retornaroriginal cuando éstas cesan.

La extensión del revestimiento cartilaginoso esdirectamente proporcional a los movimientos dela articulación.

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No posee vasos sanguíneos, se nutre porimbibición a expensas del líquido sinovial.

Su desaparición acarrea el desgaste rápido delhueso por presión y frotamiento recíproco.

Imbibición: desplazamiento de un fluido viscoso por otro fluido inmiscible con este.

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Superficies articulares:- Rodetes ó labios articulares: Generalmente se disponen en forma de anillo alrededor de ciertas cavidades articulares a las que aumentan su superficie articular.

ARTROLOGÍA

Vistos en un corte son triangulares; su basedescansa sobre el contorno de la superficiearticular y se confunde, interna ó medialmente,con el cartílago articular y, por fuera, con elperiostio; su cara interna ó medial mira a lacavidad articular, y la externa ó lateralconfinada con los medios de unión periféricos.

En un traumatismo la inserción ósea puededesgarrarse.

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Superficies articulares:- Meniscos ó discos articulares: Interpuestos entre las superficies articulares, mejoran su concordancia. Al corte, dos de sus caras miran a la superficie articular y su base periférica se adhiere a la cápsula. Pueden presentar inserciones óseas como ocurre en la rodilla.

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Constitución macroscópica de unaarticulación sinovial:- Cápsula: Asegura el contacto entre las superficies articulares. La cápsula se inserta en el hueso en la vecindad del revestimiento del cartílago articular.

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En algunas articulaciones se fija a ciertadistancia de las superficies articulares,pudiendo tener un trayecto recurrente hasta elborde del cartílago articular. En otras, la cápsula se fija a distancia delcartílago. En este caso puede ocurrir que parte o totalidaddel cartílago de conjunción ó epifisario setopografía dentro del límite de la cápsulaarticular.

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Constitución macroscópica de unaarticulación sinovial:- Ligamentos: Al igual que el anterior, asegura el contacto entre las superficies articulares y le confieren a la articulación gran firmeza. Son engrosamientos que presenta la cápsula articular en los lugares donde se ejercen fuerzas de tracción.

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Constitución macroscópica de unaarticulación sinovial:Algunos ligamentos se encuentran a distanciade la articulación, corresponden a músculos o atendones periarticulares.

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Poseen forma variables: bandas o cinta, cordóndiferenciado, espesamientos adherentes a lacápsula, etc. Sólidos y flexibles presentan elasticidadvariable: los ligamentos fibrosos,prácticamente inextensibles, los ligamentoselásticos más extensibles (ligamento amarillode las articulaciones vertebrales).

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Músculos yuxtaarticulares, son músculos queentran en contacto con la articulación a travésde un tejido conjuntivo periarticular,desempeñan una acción de ligamentos activos,aun cuando anatómicamente, en sentidoestricto, no forman parte de la articulación.

ARTROLOGÍA

Constitución macroscópica de unaarticulación sinovial:- Sinovial: Es una membrana delgada que tapiza la cápsula articular por su superficie interna. Se inserta por sus extremos en el contacto del revestimiento cartilaginoso de las superficies articulares, con el que comparte el origen embriológico.

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Cuando la cápsula se inserta a distancia de lasuperficie articular, la sinovial tapiza toda lasuperficie ósea interpuesta, reflejándose apartir de la cápsula, fondo de saco ó recesosinovial.

La sinovial es la parte más ricamentevascularizada de la articulación.

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El término sinovial deriva del griego syn (con) ydel latín ovum (huevo), sugiriendo que el líquidose asemeja a la clara de huevo cruda.

Es un dializado del plasma mezclado con ácidohialurónico.

Se produce por ultrafiltración de la rica redvascular en el tejido sinovial.

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El ácido hialurónico, una mucoproteína, sesegrega en el dializado por las células sinoviales.

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Constituye una porción vulnerable de laarticulación: es sensible a las infeccionesaportadas por la sangre (artritis septicémicas)o las modificaciones del medio interno(reumatismo, gota).

Los traumatismos que las desgarran provocanhemorragias intraarticulares (hemartrosis).

Las alteraciones que en ella asientan repercutensiempre sobre el juego articular (dolor, rigidez).

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Funciones del liquido sinovial:- Llena la cavidad articular y actúa como lubricante, manteniendo al mínimo la fricción entre los huesos durante el movimiento o mientras se soportan pesos.- Suministra un medio nutricional para el cartílago.

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Vascularización e inervación de unaarticulación sinovial:- Vascularización: Reciben su irrigación y drenan hacia los vasos de la vecindad.

Las arterias son numerosas a nivel de las grandes articulaciones, proceden de los grandes troncos supra, látero y subyacentes a la articulación, los que se ramifican y anastomosan formando círculos periarticulares.

ARTROLOGÍA

Estos poseen una acción supletoria detrascendencia en las ligaduras arteriales.

Las venas, satélites de las arterias, drenan lasangre de la articulación.

Los linfáticos se reconocen en la sinovial dondeforman un plexo de mallas irregulares conprolongaciones ciegas; en la cápsula, las redeslinfáticas son menos numerosas.

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El resto de las formaciones articulares carecende vías linfáticas.

El o los plexos linfáticos drenan su contenido enunidades nodales regionales mediante vasosvalvulares que acompañan a los vasosprincipales de la región.

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Vascularización e inervación de unaarticulación sinovial:- Inervación: Proporcionada por los nervios periarteriales. Las articulaciones poseen nervios propios somáticos o autónomos. Profusamente distribuidos, se reparten en la cápsula, los ligamentos y la sinovial formando una amplia red; en su terminación presentan corpúsculos sensitivos.

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Esta rica distribución confiere a lasarticulaciones una extrema sensibilidad.

Los traumatismos que las desgarran provocanhemorragias intraarticulares (hemartrosis). Las alteraciones que en ella asientanrepercuten siempre sobre el juego articular(dolor, rigidez).

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Clasificación de las articulacionessinoviales:- Según la forma de las superficies articulares.- Según los eje de movimiento.

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Clasificación de las articulacionessinoviales:- Según la forma de las superficies articulares: - Enartrosis o esferoidales. - Condíleas, condilartrosis o elipsoidales. - Encaje recíproco, silla de montar o selares. - Tróclear, trocleartrosis, gínglimoides o bisagra. - Trocoides, trocoidea o pivote. - Artrodias o planas.

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Según la forma de las superficiesarticulares:- Enartrosis ó esferoidales: Las superficies articulares son esféricas. Una de ella convexa se aloja en una superficie cóncava.

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Según la forma de las superficiesarticulares:- Condíleas, condilartrosis ó elipsoidales: Las superficies articulares están representadas por dos segmentos elipsoidales dispuestos en sentido inverso.

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Se distinguen dos subgéneros: Bicondíleas simples: dos superficies convexas deslizan una sobre la otra.

Bicondíleas dobles: dos cóndilos de una epífisis entran en contacto con superficies más o menos cóncavas o planocóncavas.

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Según la forma de las superficiesarticulares:- Encaje recíproco, silla de montar o selares: Cada una de las superficies articulares es cóncava en un sentido y convexa en otro. La concavidad de una corresponde a la convexidad de la otra.

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Según la forma de las superficiesarticulares:- Tróclear, trocleartrosis, gínglimoides o bisagra: Una de la superficies tiene forma de polea, en cuya “garganta” se aloja la saliente de la superficie opuesta.

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Según la forma de las superficiesarticulares:- Trocoides, trocoidea o pivote: Las dos superficies articulares están constituidas una por un cilindro óseo, que gira alrededor de su eje, y otra por un anillo osteofibroso.

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Según la forma de las superficiesarticulares:- Artrodias ó planas: Presentan superficies articulares planas o casi planas.

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Clasificación de las articulacionessinoviales:- Según los eje de movimiento: Uniaxiles. Biaxiles. Multiaxiles.

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Según los eje de movimiento:- Uniaxiles: Presentan un solo eje y realizan dos (2) movimientos. Troclear y trocoides.

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Según los eje de movimiento:- Biaxiles: Presentan dos ejes y realizan cuatro (4) movimientos. Condíleas y encaje recíproco.

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Según los eje de movimiento:- Multiaxiles: Presentan tres ejes y realizan seis (6) movimientos. Enartrosis.

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Los movimientos que se efectúan en lasarticulaciones sinoviales son:- Angulares.- Rotación.- Deslizamiento.- Circunducción.

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- Eje anteroposterior: abducción y aducción.- Eje transversal o horizontal: flexión y extensión.- Eje vertical: rotación externa y rotación interna.

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Ejemplos de articulaciones según la formade la superficies articulares.

Enartrosis ó esferoidales: - escapulo-humeral.- coxo-femoral.- metacarpo-falangicas.- astragalo-escafoidea.

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Condíleas, condilartrosis ó elipsoidales: - humero-radial.- radio-cubito-carpiana. Bicondíleas simples: - temporo-mandibular. Bicondíleas dobles: - femoro-tibial. - occipito-atloidea.

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Encaje recíproco, silla de montar o selares: - esterno-costo-clavicular.- carpometacarpiana del pulgar ó pollicis.- calcaneo-cuboidea.

Troclear, trocleartrosis, gínglimoides obisagra:- humero-cubital.- interfalangicas.- tibio-peronea-astragalina.

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Trocoides, trocoidea o pivote: - atloido-odontoidea.- radio-cubital ó radio-ulnar superior.- costo-transversa.- astragalo-calcanea posterior. Artrodias o planas: - 4 últimos metacarpianos.- astragalo-calcaneo anterior.- costo-vertebral (doble artrodia).

MIOLOGÍA

La miología es la cienciaque se encarga del estudiode los diferentes músculos que forman el cuerpo humano.

MIOLOGÍA

Clasificación de los músculos: Los músculos se clasifican de acuerdo a:- Forma.- Localización.- Acción.

MIOLOGÍA

Clasificación de los músculos de acuerdo asu forma:- Largos. - Anchos. - Cortos. - Anulares.

MIOLOGÍA

Clasificación de los músculos de acuerdo asu forma:- Largos: Se les encuentra en los miembros. Los más superficiales son los más largos; algunos de ellos pueden pasar por dos articulaciones (bíceps braquial, semimembranoso).

MIOLOGÍA

Clasificación de los músculos de acuerdo asu forma:- Anchos: Se caracterizan por ser aplanados, se les encuentran en las paredes de las grandes cavidades como el tórax y el abdomen.

MIOLOGÍA

Presentan forma variable: Triangulares, acintadas, plana, curva, etc.

Sus bordes son rectilíneos y dentados; algunosde ellos forman verdaderos tabiques deseparación como el músculo diafragma y elelevador del ano.

MIOLOGÍA

Clasificación de los músculos de acuerdo asu forma:- Cortos: Se encuentran en aquellas articulaciones donde los movimientos son poco extensos (músculos de la eminencia tenar).

MIOLOGÍA

Clasificación de los músculos de acuerdo asu forma:- Anulares: Dispuestos alrededor de un orificio al cual circunscriben y aseguran el cierre. Se les llama “orbiculares o esfínteres”.

Músculo recto mayor del abdomen es largo y ancho. Músculos digástricos en su trayecto una interrupción tendinosa que origina la existencia de dos vientres musculares.

MIOLOGÍA

Clasificación de los músculos de acuerdo asu localización:- Superficiales.- Profundos.

MIOLOGÍA

Clasificación de los músculos de acuerdo asu localización:- Superficiales: Llamados también cutáneos porque se encuentran inmediatamente debajo de la piel.

Se les encuentra en la cara, cabeza, cuello.

MIOLOGÍA

Clasificación de los músculos de acuerdo asu localización:- Profundos: Se encuentran situados por debajo de la fascia superficial que constituye su cubierta.

La mayoría de éstos se insertan sobre el esqueleto.

MIOLOGÍA

Existe un pequeño número de músculosprofundos que se encuentran anexados aórganos privados del esqueleto como losmúsculos del ojo, la lengua, faringe, ano.

MIOLOGÍA

Clasificación de los músculos de acuerdo asu acción:- Agonistas.- Antagonistas.- Figadores.

MIOLOGÍA

Clasificación de los músculos de acuerdo asu acción:- Agonistas: Son aquellos músculos que participan en un movimiento determinado.

MIOLOGÍA

Clasificación de los músculos de acuerdo asu acción:- Antagonistas: Aquellos que se oponen a los agonistas y que por su contracción puede invertir o impedir un movimiento.

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Clasificación de los músculos de acuerdo asu acción:- Figadores: Son aquellos que por su contracción fijan un segmento del cuerpo para permitir un apoyo básico en los movimientos ejecutados por otros músculos.

MIOLOGÍA

Por ejemplo:En el levantamiento de pesas, los músculosabdominales se contraen para prevenir que sehundan las caderas y el tronco, permitiendo quela inercia se transfiera desde el cuerpo al peso.

MIOLOGÍA

Dentro de los músculos fijadores, se distingueun tipo especial de músculos:

Los sinergistas, que permiten a los agonistasejecutar una acción de forma indirecta.

MIOLOGÍA

Ejemplo:Para fijar el omoplato a la espalda el músculotrapecio y el músculo serrato deben trabajarcomo sinergistas, es decir en conjunto parapoder lograr la acción, esto es posible ya que eltrapecio acerca el omoplato a la columnavertebral y el serrato la aleja.

MIOLOGÍA

Vascularización e inervación de un músculoesquelético:- Vascularización: Cada músculo recibe una o varias arterias propias, de las cuales algunas pueden ser muy voluminosas.

La arteria de mayor calibre es la arteria principal, que está acompañada por dos venas y por el nervio correspondiente.

MIOLOGÍA

De esta forma se constituye el pedículovasculonervioso principal del músculo, lasrestantes arterias que penetra en elmúsculo son arterias accesorias.

Una arteria, por intermedio de susramificaciones puede irrigar un grupo demúsculos.

MIOLOGÍA

Otras veces cada arteria se origina de troncosdiferentes o una serie de arterias escalonadasirrigan aun músculo.

En el interior del músculo, las ramificacionesarteriales se disponen en el sentido de las fibrasmusculares, se ramifican e intercambiannumerosas anastomosis con la red arteriolarprecapilar.

MIOLOGÍA

Venas: Se desarrollan de acuerdo con la necesidadenergética del órgano. Las venas nacen de las redes interfasciculares yse reúnen para formar venas más voluminosasque emergen del músculo por los lugares depenetración de las arterias y terminan en lostroncos venosos profundos de la vecindad,siguiendo un trayecto satélite de las arterias.

MIOLOGÍA

Linfáticos: Los músculos contienen numerosos vasoslinfáticos que tienden a situarse en los espaciosconjuntivos interfasciculares, donde confluyenpara emerger del músculo y terminar en losespacios perimusculares regionales yposteriormente en los ganglios regionales.

MIOLOGÍA

Vascularización e inervación de un músculoesquelético:- Inervación: El músculo puede ser abordado en uno o varios puntos por filetes nerviosos múltiples, integrantes del pedículo vasculonervioso o como elementos independientes.

MIOLOGÍA

Cada fibra mielínica termina en una fibramuscular (placa motora que se interpone entrela fibra nerviosa y la fibra muscular).

La placa motora recibe una fibra amielínica, queasegura la presencia del sistema nerviosoautónomo.

MIOLOGÍA

El músculo contiene fascículos neuromusculares,que son los receptores de su sensibilidad para eldolor y sensibilidad propioceptiva para el sentidode la posición, equilibrio, coordinación demovimientos voluntarios.

FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO

Tejido muscular:- Esta formado por un grupo de células especializadas cuya función principal es la contracción. - A causa de esta especialización la mayoría de las células musculares son alargadas y por lo tanto son denominadas fibrocélulas.- En su citoplasma presentan los miofilamentos, componentes de la célula muscular relacionados con la contractilidad.

Tradicionalmente se han utilizado términosespeciales para designar determinadoscomponentes de las células musculares:- Membrana celular o sarcolema.- Matriz citoplasmática denominada sarcoplasma.- Retículo endoplásmico denominado retículo sarcoplásmico. - Mitocondrias se les denomina sarcosomas.

De acuerdo con sus características morfológicas,funcionales y localizaciones, se distinguen dosgrandes categorías de músculo:

- Estriado: - esquelético (voluntario) 40%. - cardíaco (involuntario) 10%.- Liso (involuntario) 10%.

Funciones:- Mantenimiento de forma y posición.- Protección de tejidos frágiles.- Recubrimiento del tejido óseo.- Constituye el elemento importante para el movimiento.- Generación de calor.

Características:- Excitabilidad o irritabilidad ante un estímulo, respuesta potencial de acción (químicos: neurotransmisores u hormonas).

- Contractilidad: propiedad de acortarse y engrosarse, generación de fuerza para realizar trabajo.

- Extensibilidad: distensión muscular sin daño y coordinación con un músculo par.

- Elasticidad: vuelve a su forma original después de una contracción o distensión.

- El músculo esta rodeado de tejido conjuntivo que lleva los vasos sanguíneos, linfáticos y nervios. - Este tejido conjuntivo asociado con el músculo se designa con tres nombres según su disposición con respecto a las fibras musculares: - Epimisio. - Perimisio. - Endomicio.

Epimisio: Túnica conjuntiva de tipo fibroso que envuelvetotalmente al músculo.

Perimisio:Constituido por tabiques conjuntivos queenvuelven fascículos de fibras.

Endomisio:Formado por una fina capa de tejido conjuntivocon fibroblastos, fibrocitos y fibras de reticulinaque rodea a cada fibrocélula muscular.

Organización del músculo esquelético desde el nivel macroscópico hasta el molecular.

Miofibrillas: - Son estructuras cilíndricas que se distribuyen longitudinalmente a la fibra muscular, ocupando casi por completo el compartimiento citoplasmático.- Las miofibrillas intervienen en la conservación de la estructura y movimiento celular contráctil.

- Cada miofibrilla representa la asociación de haces de microfilamentos denominados miofilamentos, de naturaleza proteica y representan la base de la contracción muscular.

Los miofilamentos pueden ser de dos tipos:- Filamentos más gruesos de miosina de 14 nm de diámetro. - Filamentos más finos de actina de 5-7 nm de diámetro.

Al microscopio óptico las miofibrillas aparecencon estriaciones transversales originadas por laalternancia de bandas claras y oscuras.

Al microscopio depolarización, la banda oscura es anisotropa y por lo tanto recibeel nombre de disco A, mientrasque la clara o disco I es isotropa.

En un análisis más detallado observamos: - El disco claro I presenta en su porción central una línea densa muy refringente denominada línea Z, que lo divide en 2 hemidiscos claros.

- El disco oscuro A, también está dividido en 2 hemidiscos por una banda menos densa y de límites poco precisos llamada banda H, en el medio de la cual se puede observar una línea oscura más fina, llamada línea M o mesofragma.

- El área comprendida entre 2 líneas Z sucesivas se denomina sarcómero. - Por lo tanto, un sarcómero está constituido por la secuencia de un hemidisco claro, un disco oscuro completo y otro hemidisco claro.

Ultraestructura de los sarcómeros:El estudio del sarcómero al microscopio electrónico revela que el modelo descrito sedebe principalmente a la organización de losfilamentos de actina y miosina dispuestos enforma simétrica y paralela al eje longitudinalmente de la fibrocélula.

El disco claro I está constituido por filamentosfinos, los cuales se interrumpen en la línea Z,que le sirve de zona de anclaje por la presenciade otras proteínas filamentosas dispuestas comouna Y.

El disco oscuro A, está constituido por laproyección de miofilamentos finos hacia elcentro del mismo, y miofilamentos gruesos quevan de extremo a extremo en el disco. En elcentro el disco A presenta un engrosamientoformado por la Línea M de la banda H.

De tal manera, que en la región central de labanda H solo se encuentran filamentos gruesos.

Bases moleculares de la contracción:- Transducción quimiomecánica.- ATP (producción metabólica): fuerza o movimiento.- Unidad contractil: sarcómero.- Citoesqueleto: estructura de anclaje y transmisión de la fuerza.- Miofilamentos: finos y gruesos.

El mecanismo general de la contracciónmuscular se produce siguiendo las etapas que acontinuación describimos: 1. Potencial de acción viaja por un nervio motor hasta el final del mismo en las fibras musculares.2. En cada extremo el nervio secreta una pequeña cantidad de neurotransmisor (acetilcolina).

3. Acetilcolina actúa localmente, en una zona de la membrana de la fibra muscular, abriendo múltiples canales para iones sodio con compuertas operada por acetilcolina.4. La apertura de esos canales permite la entrada a la fibra muscular de grandes cantidades de iones de sodio. De esta forma comienza un potencial de acción en la fibra muscular.

5. Ese potencial de acción se desplaza a lo largo del sarcolema.6. El potencial de acción despolariza el sarcolema y también viaja a su interior. Aquí provoca la liberación, desde el retículo sarcoplásmico hacia la miofibrilla, grandes cantidades de iones calcio.

7. Los iones calcio inician fuerzas de atracción entre los filamentos de actina y miosina, haciendo que se deslicen juntos, produciéndose la contracción.8. Una fracción de segundos después, se bombean los iones calcio hacia el retículo sarcoplásmico, donde permanecen almacenados hasta que llegue un nuevo potencial de acción. La contracción muscular cesa.

FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICOMecanismo de la contracción muscular

Trabajo de la contracción muscular:

T=C x D

T= trabajo efectuado.C= carga.D= distancia del recorrido efectuado por la carga.

Eficiencia de la contracción muscular:- El % de energía que usa el músculo que puede transformar en trabajo es < del 20-25%, el resto se convierte en calor. Esto se debe a: La mitad (E) se pierde = ATP 40-50% (E) ATP = T

- La eficiencia máxima se obtiene cuando la

velocidad de contracción es alrededor del 30%.

Lenta: Se liberan grandes cantidades de calor de mantenimiento durante la contracción.

Rápida: Se utilizan grandes cantidades de energía en vencer la resistencia de la fricción viscosa que existe en el propio músculo.

Características de la contracción:La contracción puede ser:- Contracción isométrica: iso: igual; métrica: medida/longitud. Igual medida o igual longitud.

- Contracción isotónica: iso: igual; tónica: tensión. Igual tensión.

- Contracción isométrica: En este caso el músculo permanece estático, sin acortarse ni alargarse, pero aunque permanece estático genera tensión.

En el sistema isométrico, el músculo se contrae contra un transductor de fuerza sin que se reduzcala longitud muscular.

Un ejemplo:“Cuando llevamos a un niño en brazos, los brazos no se mueven, mantienen al niño en la misma posición y generan tensión para que el niño no se caiga al piso”. No se produce ni acortamiento ni alargamiento de las fibras musculares.

- Contracción isotónica: Aquellas contracciones en las que las fibras musculares además de contraerse, modifican su longitud.

En el sistema isotónico, el músculo se acorta contra una carga fija.

Las contracciones isotónicas se dividen en:- Concéntricas.- Excéntricas.

- Concéntricas: Ocurre cuando un músculo desarrolla una tensión suficiente para superar una resistencia, de forma tal que este se acorta y moviliza una parte del cuerpo venciendo dicha resistencia.

Un ejemplo:

“Cuando llevamos un vaso de agua a la boca para beber, existe acortamiento muscular concéntrico ya que los puntos de inserción de los músculos se juntan, se acortan o se contraen”.

- Excéntricas: Cuando una resistencia dada es mayor que la tensión ejercida por un músculo determinado, de forma que éste se alarga se dice que dicho músculo ejerce una contracción excéntrica, en este caso el músculo desarrolla tensión alargándose es decir extendiendo su longitud.

Un ejemplo:

“Cuando llevamos el vaso desde la boca hasta apoyarlo en la mesa, en este caso el bíceps braquial se contrae excéntricamente”.

Fibras musculares rápidas y lentas: Rápidas:- Mucho más grandes, para obtener gran fuerza de contracción.

- Retículo sarcoplásmico extenso, para liberar rápidamente iones de calcio que inicien la contracción.

- Gran cantidad de enzimas glucolíticas, para liberar energía rápidamente por glucolisis.

- Menor aporte sanguíneo y menos mitocondrias, ya que su metabolismo oxidativo es secundario.

Lentas:- Más pequeñas.- Inervada por nervios pequeños.- Mayor aporte sanguíneo por vasos y capilares, para el suministro de altas cantidades de oxígeno.- Gran número de mitocondrias.

- Fibras con mucha mioglobina. Proteína que contiene hierro. Almacena el oxígeno. Acelera el transporte de oxígeno a la mitocondria. Le dan el color rojizo al músculo lento.

FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICOPotencial de acción

Valores típicos de concentración de iones más importantes para una célula de mamífero en condiciones fisiológicas y los potenciales de acción.

Huso neuromuscular:Son receptores, que tienen dos funciones:

- Sensitiva, para informar la longitud del músculo.- Motora, mantienen el tono muscular y la postura.

Órgano tendinosos de Golgi:- Situados en la unión téndino-muscular, son receptores de estiramiento en los tendones. - Se estimulan por la contracción del músculo, que tira del tendón correspondiente.

Arco reflejo:Es un movimiento muy básico, sin controlvoluntario, en el que interviene la médulaespinal.

Unidad motora:Todas las fibras motoras inervadas por una únicafibra nerviosa.

Características de la unidad motora:- Una sola neurona produce contracción simultánea de aprox. 150 fibras musculares.- Todas las fibras musculares se contraen y se relajan a un mismo tiempo.- Músculos con movimientos precisos (producción de voz por la laringe) solo tiene dos o tres fibras por unidad motora.

- Músculos responsables de movimientos potentes y poco precisos (biceps braquial) pueden tener hasta 2,000 fibras musculares por unidad motora.- La fuerza total de una contracción se puede controlar ajustando el número de unidades motoras activadas.

Sumación:Indica la adición de contracciones individualespara aumentar la intensidad de la contracciónmuscular total.Esto sucede a través de:- Aumento del número de unidades motora que se contraen simultáneamente.- Aumenta la frecuencia de contracción, que consiste en la sumación de frecuencias o tetanización.

Fuerza máxima de contracción:- Es de 3 a 4 kilos por cm² de músculo. Ejemplo: El músculo cuadriceps bien desarrollado puede llegar a aplicar más de 50 kilos de tensión al tendón rotuliano.

Tono muscular:El músculo estando en reposo, persistehabitualmente un cierto grado de contracción.

Es el resultado de impulsos nerviososprocedentes de la médula espinal, controladospor:- El cerebro.- Husos musculares del propio músculo.

Fatiga muscular:Es la contracción prolongada y fuerte de unmúsculo, debido a:- Incapacidad de los mecanismos contráctiles y metabólicos de las fibras musculares para seguir suministrando la misma potencia.- La transmisión nerviosa por la placa motora

disminuye.- La interrupción del flujo sanguíneo.

Sistemas de palancas:- Puntos de inserción.- Distancia hasta el punto de apoyo.- Longitud de la palanca.- Posición de la palanca.

Ejemplo:Área de sección transversal 39cm² = fuerza max: 139Kg.Potencia aplicada a la mano para elevar un peso = 19Kg.

Remodelación del músculo:- Diámetro, longitud, fuerza, riego sanguíneo y fibras musculares se modifican.- Es continua.- Es bastante rápido.- Las proteínas contráctiles musculares pueden ser reemplazadas en su totalidad.- Puede ser: Hipertrofia. Atrofia. Hiperplasia.

Hipertrofia muscular: Aumento de la masa total de un músculo.- Aumento de miofibrillas adicionales.

Atrofia muscular:Disminución de la masa total de un músculo.- Es más rápido la velocidad de pérdida de proteínas contráctiles y miofibrillas que el ritmo con que se van sustituyendo.

Hiperplasia muscular:Aumento del número de fibras musculares.- Desdoblamiento lineal de fibras que previamente habían aumentado de tamaño.

Ejemplo:Fuerza muscular extrema, además del procesode hipertrofia.

Rigidez cadavérica:Todos los músculos del cuerpo entran en unestado de contractura, se contraen y quedan rígidos.- Se debe a la desaparición total del ATP. - Los músculos se mantienen rígidos hasta que se destruyen las proteínas musculares.- Si la temperatura es mayor el proceso es más rápido.

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