Contracción del musculo esquelético

Anatomía fisiológica del musculo esquelético

Fibras del musculo esquelético: 10- 80 µm

Sarcolema: Capa delgada de material polisacárido Contiene numerosas fibras delgadas de colágeno Se une con fibras tendinosas

Miofibrillas: filamentos de actina y miosina

1500 -miosina 3000 -actinaBandas claras (actina)- bandas I (isótropas)Bandas oscuras (miosina)- bandas A

(anisótropas)Puentes cruzadosDisco ZSarcómero

Moléculas filamentosas de titina

Permite la yuxtaposición entre miosina y actina Muy elástica Actúa como armazón

SARCOPLASMA Liquido intracelular entre las miofibrillas Potasio, magnesio, fosfato. Mitocondria

RETICULO SARCOPLASMICO

Mecanismo general de la contracción muscular

1. Potencial de acción (fibra motora)2. Acetilcolina3. Abre múltiples canales4. Permiten la entrada de sodio5. Viaja a lo largo de la fibra muscular6. El potencial de acción activa el retículo

sarcoplásmico para que libere calcio7. El calcio inicia fuerza de atracción entre la actina

y la miosina8. El calcio regresa al RS mediante una bomba de

Ca

Mecanismo molecular de la contracción muscular

Deslizamiento de los filamentosRelajado- Contracción

Producido por la interacción de los puentes cruzados

La energía para la contracción procede de los enlaces de alta energía de ATP que se degrada a ADP para liberarla

Características molecularesFilamento de miosina (1.6 µm) cada

molécula formada por 6 cadenas polipeptídicas

En el centro NO hay cabezas de puentes cruzados (o.2 µm)

Actividad ATPasa de la cabeza de miosinaFilamento de actina- actina, tropomiosina y

troponina ADP puntos activos interactúan con los puentes

cruzados (2.7µm) Mide 1 µm

Moléculas de tropomiosina (40 µm) Enrolladas en la F actina En reposo recubre los puntos activos

Troponina y su función en la contracción muscular I- actina T- tropomiosina C- calcio El calcio inhibe el complejo inhibidor troponina-

tropomiosina sobre la actina

Interacción entre el filamento de actina activado y los puentes cruzados de miosina: teoría de la cremallera de la contracción.

Golpe activo: desplazamiento de la cabeza

ATP como fuente d energía para la contracción

Efecto Fenn1. ATPasa escinde al ATP en ADP2. Complejo troponina-tropomiosina se una al

Ca3. Golpe activo4. Liberación de ATP y unión de nueva

molécula de ATP5. Comienza un nuevo golpe activo6. Cuando la cabeza se une a un nuevo punto

activo y proporción un golpe activo

Efecto de la cantidad de superposición de los filamentos de actina y miosina sobre la tensión desarrollada por el musculo en

contracción

Efecto de la longitud muscular sobre la fuerza de contracción

El musculo en reposo (2 µm) se contrae a una fuerza de contracción próxima a la fuerza máxima cuando es activado

La tensión activa se reduce a medida que el musculo es distendido mas allá de su longitud normal

Relación de la velocidad de contracción con la carga

Contracción rápida (0.1 seg) – carga nula

Mas lenta a medida que aumenta la carga

Carga – opone a la fuerza contráctil

Energética de la contracción muscular

Carga realizada: trabajo

T=C x D

La energía procede de reacciones químicas de las cel. musculares

Fuentes de energía para la contracción muscular

ATP:1. Bomber iones calcio desde el sarcoplasma2. Bombear iones Na y K

Mantiene la contracción por 1 o 2 seg

Varias fuentes de fosforilacion del ATP

1. Fosfocreatina Enlace fosfato de alta energía Poca cantidad en la fibra muscular (5 veces mas) ATP + fosfocreatina : contracción 5 a 8 seg

2. Glucolisis del glucógeno Acido piruvico y láctico – ADP en ATP Se producen incluso en ausencia de oxigeno Formación de ATP 2.5 veces mas rápido Pierde su capacidad de mantener una contracción

máxima después de 1 minuto

3. Metabolismo oxidativo Oxigeno + productos finales de la glucolisis 95% de la energía que utilizan los músculos Carbohidratos, grasas y proteínas

Eficiencia de la contracción muscular

% de energía que se convierte en trabajoEn musculo es menor del 25%Energía en formación de ATPContracción moderada (lentamente) – calor

de mantenimiento – reduce la eficiencia hasta un cero %

Contracción rápida – mucha energía – reduce la eficiencia de contracción

Eficiencia máxima: velocidad de contracción 30% de la vel.maxima

Características de la contracción en todo el musculo

Isométrica: el musculo no se acorta durante la contracción

Isotónica: cuando se acorta

Fibras rápidas y fibras lentas

Fibras rápidas: 1. Grandes 2. RSP extenso3. Grandes cantidades de enzimas glucolíticas4. Vascularización menos extensa5. Menos mitocondrias

Fibras lentas:1. Mas pequeñas2. Inervadas por fibras nerviosas pequeñas3. Vascularización mas extensa4. Muchas mitocondrias5. Grandes cantidades de mioglobina

Mioglobina da al musculo el aspecto rojizo

Mecánica de la contracción

Unidad motora: todas las fibras musculares que son inervadas por una única fibra nerviosa

Músculos pequeños – pocas fibras musculares por unidad motora

Músculos grandes – muchas fibras musculares por unidad motora

Micro fascículos de 3 a 15 fibras

Sumacion: adición de espasmos individuales

Sumacion de fibras múltiples: aumenta conforme aumenta la intensidad de la señal

Sumacion de frecuencia: