Excitabilidad Nerviosa y Muscular

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a. Permeabilidad de la membrana celular.

• Selectiva: < menor al Na+

> mayor al K+

= Cl- igual al K+

Page 3: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

GLICOPROTEÍNAGLICOLIPIDO

FLUIDO EXTRACELULAR

CADENA DE CARBOHIDRATO

MOLECULA DE COLESTEROL

MOLECULA DE FOSFOLIPIDOSFLUIDO INTRACELULAR

CANAL

VARIAS PROTEÍNASDE LA MEMBRANA

LÍNEA OSCURA

LÍNEA OSCURA

ESPACIO CLARO

APARIENCIA CON EL USO DE MICROSCÓPIO OPTICO

LIPIDO

Page 4: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Na+

Cl-

K+

b. Concentraciones de los principales Iones, dentro y fuera de la membrana celular.

Page 5: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

c. Características de las células respecto a sus cargas.

Page 6: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

d. Presencia de la bomba sodio/potasio ATPasa: Saca 3 iones sodio e introduce dos iones potasio en contra de los gradientes de concentración y eléctrico.

CANAL Na+ CANAL K+ (PASIVO) (ACTIVO)

(ACTIVO)(PASIVO) BOMBA

Extracelular

Intracelular

Page 7: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Intracelular

Extracelular

Page 8: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Fibra Nerviosa

+

+

+

+

+

+

+

+

+

_

_

_

_

_

_

_

_

_

Cl-

Proteínas(-)

_

_

_

_

_

_

_

_

_

+

+

+

+

+

+

+

+

+

K+ K+

Na+ Na+

Cl-

Page 9: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Potencial de Reposo

DefiniciónOrigen: Por la presencia de iones intra

y extracelulares.Dentro y Fuera Existe igual carga de cationes

y aniones, o sea que la carga total es neutra.

Dentro K+, Proteinatos-, Sulfatos-,Fosfatos-.

Fuera Na+, Cl-, ligeros cambios que se puedan dar los regula la bomba Na+/K+ ATPasa.

Page 10: Excitabilidad Nerviosa y Muscular
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Todas las células del cuerpo mantienen una diferencia de potencial (voltaje) a través de la membrana.

El Potasio (K+) es el Ion más importante en la determinación del Potencial de Membrana en Reposo.

Page 12: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

DEPENDE DE:

› Gradientes de concentración de iones.

› Permeabilidad de la membrana.

Page 13: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Iones poseen cargas eléctricas (+/–). Membrana celular es capaz de mantener

diferencias en las concentraciones de iones.

Membrana es selectivamente permeable y solo permite una difusión limitada de iones inorgánicos de carga positiva.

Membrana mantiene atrapada en el interior de la célula grandes moléculas orgánicas con carga negativa.

Bomba Sodio Potasio ATPasa.

Page 14: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Definición

Todas las células poseen un potencial de reposo, mas no todas son capaces de generar un potencial de acción.

Solo células con membranas eléctricamente excitables son capaces de generar potenciales de acción.

Page 15: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

NeuronNeuronaa

MúsculoMúsculo

GlándulaGlándula

Page 16: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Polarización: la membrana tiene potencial (-70 mv); existe una separación de cargas opuestas (potencial de reposo).

Depolarización: el potencial de membrana es reducido de su estado de reposo; se mueve hacia 0 mv. (+55 mv).

Repolarizacion: el potencial retorna al potencial de reposo despues de ser depolarizado. (-70 mv).

Hyperpolarizacion: el potencial es mayor que el potencial de reposo; se hace más negativo. (-80 mv).

Page 17: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Activación del Na+ Depolariza Inactivación del Na+ Activación de K+ Repolariza

Page 18: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

m

h

n

Extracelular

Intracelular

Canal de

SodioCanal de Potasio

Extracelular

Intracelular

Na+

Membrana Celular

Estado de Reposo

Estado de Activación

Na+

K+

K+

Compuertas de Sodio: activadas por ligando o por voltaje

Page 19: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Extracelular

Intracelular

Na+

K+

Extracelular

Intracelular

Na+

K+

Pospotencial Hiperpolarizante

Page 20: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Umbral

Page 21: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

FLUIDO EXTRACELULAR (ECF)

MEMBRANA PLASMÁTICA

PUERTA DE INACTIVACIÓN PUERTA DE ACTIVACIÓN

FLUIDO INTRACELULAR(ICF)

APERTURA RAPIDADESENCADENADAEN EL UMBRAL

APERTURA LENTA DESENCADENADA EN EL UMBRAL

CERRADO PERO CAPAZ DE ABRIR ABIERTO (ACTIVADO) CERRADO E INCAPAZ DE ABRIR

(INACTIVADO)

EN POTENCIAL DE DESCANSO(-70 mV)

DESDE EL UMBRAL PARA ALCANZAR EL MÁXIMO POTENCIAL(-50 mV hasta +30 mV)

DESDE EL PICO ALPOTENCIAL DE REPOSO

(+30 mV a -70 Mv)

Page 22: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

FLUIDO EXTRACELULAR(ECF)

MEMBRANA PLASMÁTICA

FLUIDO INTRACELULAR(ICF) APERTURA RETARDAD

ACTIVADA EN EL UMBRAL

CERRADO

ABIERTO

EN EL POTENCIAL DE DESCANSO: APERTURA RETARDADA ACTIVADA EN EL UMBRAL; PERMANECE CERRADA

EN EL POTENCIAL MÁXIMO

DESDE EL MÁXIMO POTENCIAL DESPUES DE LA HIPERPOLARIZACIÓN

(+30 Mv a -80Mv)

Page 23: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

(A)

DEPOLARIZACIÓNEVENTO ACTIVADOR

(B)

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DEPOLARIZACIÓN EXPLOSIVA; EL

POTENCIAL ALCANZA 0mV

(C) (D)

Page 25: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

(E) (F)

PICO MÁXIMODE ACCIÓN

POTENCIAL;POTENCIAL

REVERTIDO LA REPOLARIZACIÓN COMIENZA

Page 26: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

(G) (H)

POTENCIAL DE ACCIONCOMPLETO

LA HIPERPOLARIZACIÓN COMIENZA

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DOS (2) PERIÓDOS:

– RELATIVO

– ABSOLUTO

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LOS PERIÓDOS REFRACTARIOS ASEGURAN LA PROPAGACIÓN UNIDIRECCIONAL

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FLUIDO EXTRACELULARCANAL CERRADONa+

FLUIDO INTRACELULAR

MEMBRANA ENTERA EN POTENCIAL DESCANSO

UN EVENTO DESENCADENANTE ABRE LOS CANALES DE Na+

AREA INACTIVA EN POTENCIAL DE DESCANSO

AREA INACTIVA EN POTENCIAL DE DESCANSO

AREA ACTIVA DEPOLARIZADA

LA CORRIENTE DE FLUJO LOCAL OCURRE ENTRE LAS AREAS ADYASCENTES ACTIVAS E INACTIVAS

AREA INACTIVA

AREA PREVIAMENTE I NACTIVA SIENDO DEPORALIZADA

AREA ORIGINAL ACTIVA

AREA INACTIVA

PROPAGACIÓN DE POLARIZACIÓN

AREA PREVIAMENTE INACTIVA SIENDO DEPORALIZADA

CARGAS DES BALANCEADASDISTRIBUIDAS A LO LARGO DELA MEMBRANA PLASMATICAQUE SON RESPONSABLES DELPOTENCIAL DE MEMBRANA

PORCIÓN DE UNA CELULA

EXCITABLE

Page 33: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

CONDUCCION POR FLUJO DE CORRIENTE LOCAL

CONDUCCION SALTATORIA

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LA COBERTURA DE MIELINA ACELERA LA VELOCIDAD DE CONDUCCIÓN.

Page 36: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Mielina

Page 37: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

DIAMETRO DE LA FIBRA NERVIOSA.

MIELINA.

Page 38: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Clasificación según Gasser:

Fibras tipo A Alfa, beta, gamma, cubierta de mielina y mayor diámetro.

Fibras tipo B Cubiertas de mielina, menor diámetro.

Fibras tipo C Sin cubierta de milelina y menor diámetro.

Nervios: Conjunto de axones que conduce a diferentes

velocidades, debido a la presencia de fibras A, B, C.

Page 39: Excitabilidad Nerviosa y Muscular
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Page 41: Excitabilidad Nerviosa y Muscular
Page 42: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

EXCITABILIDAD: Es la capacidad que tienen la células vivientes de responder a determinadas modificaciones propias, complejas y características a determinadas modificaciones del medio en que se haya.

ESTÍMULO: Cualquier cambio que al actuar sobre una célula con intensidad suficiente, sea capaz de provocar cambios complejos y característicos en dicha célula.

RESPUESTA: Son las modificaciones propias, complejas y características que sufre una célula por efecto de la acción de un estímulo.

Una vez conocido el potencial de reposo y el potencial de acción, la producción y el registro de ambos, podemos definir:

Page 43: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

DEFINICIÓN

RELACIONES SINÁPTICAS ENTRE CÉLULAS NERVIOSAS

AXODENDRITICA AXOSOMÁTICA AXOAXONICA DENDRODENDRITICA

Page 44: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Sinapsis

Page 45: Excitabilidad Nerviosa y Muscular
Page 46: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Sinapsis operan en una sola dirección.

El mismo neurotransmisor es siempre liberado en una sinapsis dada.

Una sinapsis dada, es siempre excitatoria o inhibitoria.

Page 47: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

1. Sinapsis eléctrica: Se produce por “contacto” entre las células excitables, a través de zonas especializadas.

2. Sinapsis química: Unión establecida a través de la hendidura sináptica por la liberación de un neurotransmisor.

CLASIFICACIÓN DE LAS SINAPSIS

Page 48: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Excitatorias: Acetilcolina, Adrenalina, Noradrenalina, aumenta permeabilidad al Na+, despolariza.

Presenta vesículas sinapticas redondas.

Inhibitorias: GABA, aumentan permeabilidad al Cl-, hiperpolariza.

Presenta vesículas aplanadas u ovoides.

Page 49: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

TIPOS DE SINAPSIS

ExcitatorioExcitatorio InhibitoriaInhibitoria

K+

K+

Na+

+ ─Cl ─

Page 50: Excitabilidad Nerviosa y Muscular
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DEFINICIÓN.

UNIDAD MOTORA: Número de fibras musculares inervadas por una motoneurona.

Page 52: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

MEMBRANA PLASMÁTICADE LA FIBRA MUSCULAR

RECEPTOR DE ACETILCOLINA

ACETILCOLINAESTERASA

PUERTA DEL VOLTAJECANAL DE Na+

PROPAGACIÓN DELPOTENCIAL DE ACCIÓN EN LA FIBRA MUSCULAR

AXON DE LA MOTO NUERONA

VAINA DE MIELINA

AXON TERMINAL

BOTON TERMINAL

VESÍCULAS DE ACETILCOLINA

ELEMENTOS CONTRACTILES DENTRO DE LA FIBRA DEL MUSCULO

ESPACIO SINÁPTICO

PROPAGACIÓN DEL POTENCIALDE ACCIÓN EN LA MOTO NEURONA

PUERTA DE VOLTAJECANAL DE CALCIO

PUERTA QUIMICACANAL DE CAPTACIÓN

Page 53: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

a. Pie terminal Sin mielina, abundantes mitocondrias, vesículas

sinápticas.b. Espacio sináptico Separación entre pie terminal y

membrana post-sináptico o Sarcolema.

c. Membrana post-sináptica Surco pie terminal abundante

invaganinaciones presencia de receptores al mediador químico.

d. Mediador químico Acetil colina Acetil Coa + colina Enzima acetil

transferasa de la colina.e. Enzima degradadora Acetil colinesterasa.

a. Pie terminal Sin mielina, abundantes mitocondrias, vesículas

sinápticas.b. Espacio sináptico Separación entre pie terminal y

membrana post-sináptico o Sarcolema.

c. Membrana post-sináptica Surco pie terminal abundante

invaganinaciones presencia de receptores al mediador químico.

d. Mediador químico Acetil colina Acetil Coa + colina Enzima acetil

transferasa de la colina.e. Enzima degradadora Acetil colinesterasa.

Page 54: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

a. Fármacos que BLOQUEAN los receptores de acetil colina Curariformes. Tenemos: - D-tubocurarina

- Curare

b. Farmacos que ESTIMULAN al igual que la acetil colina: - Carbacol

- Metacolina- Nicotina

c. Farmacos que INACTIVAN la enzima acetil colinesterasa: - Fisostigmina

- Neostigmina- Eserina

MIASTEMIA GRAVE

a. Fármacos que BLOQUEAN los receptores de acetil colina Curariformes. Tenemos: - D-tubocurarina

- Curare

b. Farmacos que ESTIMULAN al igual que la acetil colina: - Carbacol

- Metacolina- Nicotina

c. Farmacos que INACTIVAN la enzima acetil colinesterasa: - Fisostigmina

- Neostigmina- Eserina

MIASTEMIA GRAVE

Page 55: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

• Llegada de un potencial de acción al pie terminal.• Aumento de permeabilidad al calcio.• Vesículas sinápticas se acercan a la membrana presinápsica, se

fusionan y liberan acetil colina.• Varía la permeabilidad de la membrana post-sináptica al unirse a

receptores específicos.• Se da el flujo de Na+, K+, Cl - y se crea el potencial de placa y

hace que la membrana postsináptica se despolarice en cierta medida, ya que no cambia por completo su polaridad, creando una pila interna que ocasiona corriente de salida que despolariza las zonas vecinas y crea un potencial de acción que se propaga.

• El potencial de acción penetran a través de los túbulos T al interior de la fibra muscular.

• Ocasiona la liberación de calcio del retículo sarcoplasmático y se da la contracción, es decir el deslizamiento de los filamentos de actina y miosina.

• Llegada de un potencial de acción al pie terminal.• Aumento de permeabilidad al calcio.• Vesículas sinápticas se acercan a la membrana presinápsica, se

fusionan y liberan acetil colina.• Varía la permeabilidad de la membrana post-sináptica al unirse a

receptores específicos.• Se da el flujo de Na+, K+, Cl - y se crea el potencial de placa y

hace que la membrana postsináptica se despolarice en cierta medida, ya que no cambia por completo su polaridad, creando una pila interna que ocasiona corriente de salida que despolariza las zonas vecinas y crea un potencial de acción que se propaga.

• El potencial de acción penetran a través de los túbulos T al interior de la fibra muscular.

• Ocasiona la liberación de calcio del retículo sarcoplasmático y se da la contracción, es decir el deslizamiento de los filamentos de actina y miosina.

Page 56: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Los músculos con sus tendones obedecen a los nervios; y los nervios están subordinados al cerebro; la articulación obedece, pues, al tendón, el tendón al músculo, el músculo al nervio y el nervio al cerebro.

Leonardo da Vinci.

Page 57: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Movimientos Neurona Actividad mecánica coordinada señal macroscopica de vida.

Siglo II Galeno propuso espíritu animal que fluye de nervios a músculo contracción.

Año 1950 los músculos se encogen resortes contracción.

Actualidad gracias a la microscopia electrónica, bioquímica, biofísica deslizamiento de los filamentos finos sobre los gruesos por un potencial de acción.

Movimientos Neurona Actividad mecánica coordinada señal macroscopica de vida.

Siglo II Galeno propuso espíritu animal que fluye de nervios a músculo contracción.

Año 1950 los músculos se encogen resortes contracción.

Actualidad gracias a la microscopia electrónica, bioquímica, biofísica deslizamiento de los filamentos finos sobre los gruesos por un potencial de acción.

Page 58: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Esquelético, Voluntarios o EstriadosMúsculo voluntario; controlado

conscientemente.

Cardíaco (Miocardio)Se controla por si mismo con la ayuda de los

sistemas nervioso y endocrinoSolamente en el corazón

Lisos o InvoluntariosMúsculo involuntario.En la paredes de los vasos sanguíneos y

órganos internos

TIPOS DE MÚSCULOS

Page 59: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

LA ESTRUCTURA BÁSICA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO

Page 60: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

LA ESTRUCTURA BÁSICA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO

Page 61: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

PUNTOS CLAVES

Una célula muscular individual se conoce como fibra muscular.

Una fibra muscular está envuelta por una membrana plasmatica conocido como sarcolema

Fibra Muscular

El citoplasma de la fibra muscular se conoce como sarcoplasma.

Dentro del sarcoplasma, los túbulos T permiten el transporte de sustancias a través de la fibra muscular.

El retículo sarcoplasmático almacena calcio.

Page 62: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

MICROFOTOGRAFÍA DE UN CORTE TRANSVERSAL DE UN MÚSCULO

ESQUELÉTICO

Page 63: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

MICROFOTOGRAFÍA ELECTRÓNICA DE MIOFIBROLLAS:

Obsérvese la Presencia de Estriaciones

Page 64: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

ESTRUCTURA MICROSCÓPICA DE LA SARCÓMERA

Filamentos: Gruesos miosina Finos actina

Ambos constituyen bandas y líneas.

Filamentos: Gruesos miosina Finos actina

Ambos constituyen bandas y líneas.

Page 65: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

ESTRUCTURA MICROSCÓPICA DE LA SARCÓMERA

BANDA A (Anisotropa): Zona más oscura, hay superposición de actina y miosina.

ZONA H: Zona clara dentro de la banda A. Solo hay filamentos de miosina.

LINEA M: Parte central de la zona H, donde existen enzima para el metabolismo energético (creatin kinasa).

BANDA I (Isotropa): Porción del sarcomero entre dos bandas A. Solo hay filamentos de actina y LINEAS Z : Parte central de la banda I, sitio donde se une la actina.

SARCOMERO: Porción que va de una línea Z a otra línea Z.

BANDA A (Anisotropa): Zona más oscura, hay superposición de actina y miosina.

ZONA H: Zona clara dentro de la banda A. Solo hay filamentos de miosina.

LINEA M: Parte central de la zona H, donde existen enzima para el metabolismo energético (creatin kinasa).

BANDA I (Isotropa): Porción del sarcomero entre dos bandas A. Solo hay filamentos de actina y LINEAS Z : Parte central de la banda I, sitio donde se une la actina.

SARCOMERO: Porción que va de una línea Z a otra línea Z.

Page 66: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

ESTRUCTURA MICROSCÓPICA DE LA SARCÓMERA

RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO: Sistema Tubular que rodea a cada miofibrilla, almacena calcio.

SARCOLEMA: Membrana celular de cada fibra muscular, la cual sufre invaginaciones constituyendo los túbulos T, que hacen contacto con el retículo sarcoplasmático, formando la triada.

A través de los túbulos T, penetra el potencial de acción, se libera calcio, se da la contracción y luego se reabsorbe el calcio, se requiere ATP que lo proporciona las mitocondrias a través de la glicolisis anaeróbica.

RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO: Sistema Tubular que rodea a cada miofibrilla, almacena calcio.

SARCOLEMA: Membrana celular de cada fibra muscular, la cual sufre invaginaciones constituyendo los túbulos T, que hacen contacto con el retículo sarcoplasmático, formando la triada.

A través de los túbulos T, penetra el potencial de acción, se libera calcio, se da la contracción y luego se reabsorbe el calcio, se requiere ATP que lo proporciona las mitocondrias a través de la glicolisis anaeróbica.

Page 67: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

LOS TÚBULOS TRANSVERSALES Y EL RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO

Page 68: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

ESTRUCTURA MICROSCÓPICA DE LA SARCÓMERA

FILAMENTO GRUESO

MIOSINA: molecula grande y compleja, cabeza y cola, estructura helicoidal alfa.

Posee:Par de cadenas pesadas: Se entrelazan y forman la cola de la molécula de miosina.

Dos pares de cadenas ligeras: se enrollan y forman dos cabezas globulares (sitio de unión para la actina).

FILAMENTO GRUESO

MIOSINA: molecula grande y compleja, cabeza y cola, estructura helicoidal alfa.

Posee:Par de cadenas pesadas: Se entrelazan y forman la cola de la molécula de miosina.

Dos pares de cadenas ligeras: se enrollan y forman dos cabezas globulares (sitio de unión para la actina).

Page 69: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

FILAMENTOS GRUESOS:

Cabeza (puente cruzado) unión a la actina e hidrólisis de ATP.

Interacción entre puentes cruzados y filamentos finos, acortan la sarcómera (acercando las líneas Z entre sí).

Page 70: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

FILAMENTO GRUESO

Page 71: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Filamentos Delgados : Actina, tropomiosina y Troponina.

Actina: › Actina G, forma globular, dos cadenas retorcidas:› Actina F, (actina filamentosa)

Posee sitio de unión a la miosina

ESTRUCTURA DE LA FIBRA MUSCULAR – FILAMENTOS

Page 72: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Tropomiosina: Prot. Filamentosa que se ubica a lo largo del surco de la actina. Bloquea, en reposo, el sitio de unión con miosina.

Troponina: Complejo de tres prot. Globulares (T, I, C).› Troponina T: Se une a tropomiosina.› Troponina I: Junto con tropomiosina inhibe la interaccion

Actina miosina.› Troponina C: Se une al Calcio. Inicia la contracción.

ESTRUCTURA DE LA FIBRA MUSCULAR – FILAMENTOS

Page 73: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

FILAMENTO FINO

Page 74: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Un Filamento Delgado Compuesto por

Moléculas de Actina, Tropomiosina y Troponina

Un Filamento Delgado Compuesto por

Moléculas de Actina, Tropomiosina y Troponina

Page 75: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Las miofibrillas son los elementos contractiles del músculo esquelético, son varios miles constituyendo un solo músculo.

Las miofibrillas son los elementos contractiles del músculo esquelético, son varios miles constituyendo un solo músculo.

Un sarcómero se compone de dos filamentos proteícos, la miosina y actina, los cuales son los responsables de la contracción muscular.

Un sarcómero se compone de dos filamentos proteícos, la miosina y actina, los cuales son los responsables de la contracción muscular.

MiofibrillasMiofibrillas

La miosina es un filamento grueso con una cabeza globular en un extremo.

La miosina es un filamento grueso con una cabeza globular en un extremo.

El filamento de actina—compuesto de actina, tropomiosina y troponina—se adhiere a una linea Z.

El filamento de actina—compuesto de actina, tropomiosina y troponina—se adhiere a una linea Z.

Las miofibrillas se componen de sarcómeros, las unidades más pequeñas de un músculo.

Las miofibrillas se componen de sarcómeros, las unidades más pequeñas de un músculo.

PUNTOS CLAVES

Page 76: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

ARREGLO DE LOS FILAMENTOS EN UNA SARCÓMERO

Page 77: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

FENÓMENO DE LA CONTRACCIÓN

Una vez producido el potencial de acción viaja por el sarcolema, penetra por los túbulos T, contacta el retículo sarcoplasmático y se libera calcio.

REPOSO: Cabezas de miosina, puentes transversales, no contactan la actina, ya que se interpone la tropomiosina y la troponina C.

ACTIVIDAD: Calcio se ubica sobre la troponina C, desliza la tropomiosina en el surco de la actina y el puente transversal se une a la actina.

Una vez producido el potencial de acción viaja por el sarcolema, penetra por los túbulos T, contacta el retículo sarcoplasmático y se libera calcio.

REPOSO: Cabezas de miosina, puentes transversales, no contactan la actina, ya que se interpone la tropomiosina y la troponina C.

ACTIVIDAD: Calcio se ubica sobre la troponina C, desliza la tropomiosina en el surco de la actina y el puente transversal se une a la actina.

Page 78: Excitabilidad Nerviosa y Muscular
Page 79: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

FENÓMENO DE LA CONTRACCIÓN

Puente transversal con actividad enzimática escinde ATP en ADP más PI y se produce energía.

La energía actúa en el puente transversal que tiene forma de doble bisagra se une a la actina y la desliza sobre la miosina, produciendo acortamiento de la sarcómera y por lo tanto contracción.

RELAJACIÓN: Se reabsorbe el calcio hacia el retículo sarcoplasmático se fosforila el ADP por acción del fosfato de creatina en presencia de la enzima creatin kinasa.

Puente transversal con actividad enzimática escinde ATP en ADP más PI y se produce energía.

La energía actúa en el puente transversal que tiene forma de doble bisagra se une a la actina y la desliza sobre la miosina, produciendo acortamiento de la sarcómera y por lo tanto contracción.

RELAJACIÓN: Se reabsorbe el calcio hacia el retículo sarcoplasmático se fosforila el ADP por acción del fosfato de creatina en presencia de la enzima creatin kinasa.

Page 80: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

PUENTES CRUZADOS

Page 81: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

BASES MOLECULARES DE LA CONTRACCIÓNTransducción Quimiomecánica:

ATP (prod. metabólica) Fuerza o movimiento

UNIDAD CONTRACTIL: SARCOMERA

•Citoesqueleto: Estructura de anclaje y transmisión de la fuerza•Miofilamentos: Finos, Gruesos

Page 82: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

EVENTOS QUE CONDUCEN A LA ACCIÓN MUSCULAR

Page 83: Excitabilidad Nerviosa y Muscular
Page 84: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Secuencia de Acontecimientos durante la Acción Muscular

Calcio: Se une a la Troponina - Levanta la Tropomiosina: Cabezas de miosina se unen a los puntos activos de la actina

Page 85: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

SECUENCIA DE ACONTECIMIENTOS DURANTE LA ACCIÓN MUSCULAR

• Impulso nervioso llega a los axones terminales.

• Neurona motora secreta acetilcolina (ACh).

• ACh se fija sobre receptores en el sarcolema.

• Genera potencial de placa que lleva a un potencial de acción en fibra muscular.

• Libera iones de calcio (Ca+) : Desde retículo sarcoplasmático hacia el sarcoplasma.

• Ca+ se une con troponina C sobre el filamento de actina.

• Separa tropomiosina de los puntos activos en filamento de actina.

• Cabezas de miosina se adhieren a puntos activos en el filamento de actina.

Page 86: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

RELAJACIÓN

• El calcio se agota.• El calcio es bombeado hacia el retículo

sarcoplasmático para su almacenaje.• Son desactivadas la troponina y la

tropomiosina.• Se bloquea el enlace de los puentes cruzados

de miosina con los filamentos de actina.• Se interrumpe la utilización del ATP.• Filamentos de miosina y actina regresan a su

estado original de reposo/relajación.

Page 87: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

EXCITACIÓN - CONTRACCIÓNLIBERACIÓN DE CALCIO

Ca2+Ca2+

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Page 89: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+Fibra muscular

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Ca2+Fibra muscular

Page 91: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+Fibra muscular

Page 92: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+Fibra muscular

Page 93: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

acetilcolina

Fibra muscular

Page 94: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

acetilcolina

Na+

Fibra muscular

Page 95: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

Na+

Fibra muscular

Page 96: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

Na+

Fibra muscular

Page 97: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

Na+

Fibra muscular

Page 98: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

Na+

Fibra muscular

Page 99: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

Na+

Fibra muscular

Page 100: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

Na+

Fibra muscular

Page 101: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

Na+

Fibra muscular

Page 102: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

Na+

Fibra muscular

Page 103: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

Na+

Fibra muscular

Page 104: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

Na+

Fibra muscular

Page 105: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

Na+

Fibra muscular

Page 106: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

Na+

Fibra muscular

Page 107: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

Na+

Fibra muscular

Page 108: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+

Na+

Fibra muscular

Page 109: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+Na+

Fibra muscular

Page 110: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+Na+

Fibra muscular

Page 111: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+Na+

Fibra muscular

Page 112: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+Fibra muscular

Page 113: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Ca2+Fibra muscular

Page 114: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

COMPORTAMIENTO MUSCULAR POST MORTEN

RIGOR MORTIS O RIGIDEZ CADAVÉRICA: Se presenta ya que no se puede producir de nuevo ATP y los puentes transverso se mantienen unidos a la actina, por lo tanto rigidez.

FLACIDEZ CADAVÉRICA: Ocurre cuando las proteínas entran en descomposición, entonces se presenta la separación, por lo tanto relajación o flacidez.

RIGOR MORTIS O RIGIDEZ CADAVÉRICA: Se presenta ya que no se puede producir de nuevo ATP y los puentes transverso se mantienen unidos a la actina, por lo tanto rigidez.

FLACIDEZ CADAVÉRICA: Ocurre cuando las proteínas entran en descomposición, entonces se presenta la separación, por lo tanto relajación o flacidez.

Page 115: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

PROPIEDADES MECANICAS DEL MÚSCULO EN CONTRACCIÓN

MIOGRAFIA: Registro de actividad mecánica del músculo por acortamiento o tensión.

1.Miografía Isotónica2.Miografía Isométrica

ESTIMULACIÓN MUSCULAR: Un potencial de acción llega a través de las fibras nerviosas hasta la sarcómera y se da la contracción.

UNIDAD MOTORA: Número de fibras musculares inervadas por una motoneurona.

MIOGRAFIA: Registro de actividad mecánica del músculo por acortamiento o tensión.

1.Miografía Isotónica2.Miografía Isométrica

ESTIMULACIÓN MUSCULAR: Un potencial de acción llega a través de las fibras nerviosas hasta la sarcómera y se da la contracción.

UNIDAD MOTORA: Número de fibras musculares inervadas por una motoneurona.

Page 116: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

DIRECTA:

DOS ELECTRODOS SOBRE EL

SARCOLEMA

POTENCIAL DE ACCIÓN

INDIRECTA:

DOS ELECTRODOS SOBRE EL NERVIO

POTENCIAL DE ACCIÓN

ESTIMULO UMBRAL O SUPRA UMBRAL

CONTRACCION

Page 117: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Aumento de voltajeEstímulo mayor de número de fibras

Máxima contracción o respuesta máxima

ESTIMULO UNICO — SACUDIDA SIMPLE

Sistema Nervioso CentralMayor numero de unidades motoras

Mayor tensión muscular o fuerza

Page 118: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

PERIODO DE LATENCIA

E. DIRECTA + CORTA

E. INDIRECTA + LARGA

PERIODO DE CONTRACCION

PERIODO DE RELAJACION

Mayor tiempo en relajarse

Generación de ATP

Page 119: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Durante la sacudida simple se da un estímulo único.

Si se aumenta la frecuencia de los estímulos el músculo se mantiene contraído.

Page 120: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

NUEVA

CONTRACCIÓN

MUSCULAR

MAYOR TENSIÓN

QUE LA PRODUCIDA

CON LA SACUDIDA

SIMPLE

CUANDO UN SEGUNDO ESTÍMULO SE DA ANTES DE QUE SE ALCANCE LA RELAJACIÓN MUSCULAR TOTAL.

Page 121: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

CUANDO SE APLICAN VARIOS ESTÍMULOS EN POCO TIEMPO EL MÚSCULO PERMANECERÁ

CONTRAÍDO

20 estímulos cada 0.1 seg

SE ALCANZA LA MAXIMA TENSION.

CUATRO VECES MAS TENSION QUE LA

SACUDIDA SIMPLE

NO HAY RELAJACION

Page 122: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

NO SE PRODUCE UNA RESPUESTA A NUEVOS ESTIMULOS

ESTE PERIODO CONTROLA CUANDO UN MUSCULO PUEDE RESPONDER NUEVAMENTE A UN ESTIMULO

EN INSECTOS LOS MÚSCULOS DEL VUELO

SE CONTRAEN 1000 VECES POR SEGUNDO

EL PERIODO REFRACTARIO ES MUY

CORTO

Page 123: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

COMPONENTE ELÁSTICOTendones

COMPONENTES CONTRACTILActina, Miosina

Page 124: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Incorporando o desincorporando unidades motoras.

Descargando a una mayor frecuencia capaz de provocar tétanos.

Colocando al músculo en posición de reposo o del 100%.

Page 125: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Numero de Unidades Motoras incorporadas.

Numero de Fibras por Unidad Motora.

Numero de Fibras disponibles para la contracción.

Frecuencia de estimulación (Tétano).

Longitud de la Fibra al momento de la

contracción.

Tipo de Fibra Muscular.

Grado de Fatiga.

Page 126: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

LONGITUD DE REPOSO----LONGITUD DEL 100%

Longitud donde el músculo desarrolla un máximo de tensión o fuerza

FILAMENTOS DE ACTINA Y MIOSINA

Mayor y mejor contacto para interactuar

Rango de longitud Cambios que

pueden ocurrir en el cuerpo

(longitud del músculo en descanso)

Músculo acortado

Músculo estirado

Porc

en

taje

de t

en

sió

n

máxim

a

Page 127: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

FALTA DE CAPACIDAD DE UN MÚSCULO PARA CONTRAERSE LUEGO DE UN

ESTIMULO. • Generación de acido láctico de la glucólisis anaeróbica que puede cambiar el pH de 7.0 a 6.4.

• Fosfofructoquinasa (PFK) disminuye su actividad a pH ácidos.

• Agotamiento de reservas energéticas.

Page 128: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

FATIGA CENTRAL

El SNC no activa adecuadamente las motoneuronas que inervan los músculos.

DEFICIENCIAS BIOQUÍMICAS EN EL CEREBROFatiga psicológica (humanos)

Cuando las motoneuronas son incapaces de sintetizar la suficiente cantidad de Acetilcolina para

mantener la trasmisión del potencial de acción hacia el músculo.

MIASTENIA GRAVE

Page 129: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

MUSCULO LISO

CARACTERÍSTICAS:•Fibras pequeñas (2-5 de diámetro, 20-500 de longitud).•Disposición física es diferente.•Inicio de contracción es mas lenta y dura mayor tiempo.•Tiene mayor capacidad de acortarse y estirarse.•Posee escaso retículo sarcoplásmico, el calcio es almacenado en el citosol.•No posee túbulos transversos (demora en llegar a los filamentos).

Page 130: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

MUSCULO LISO

Page 131: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

1. UNITARIO O VISCERAL:

• Masa de cientos a millares de fibras musculares (capacidad de contraerse juntas, formando unidad)

• Asociadas en capas o haces

• Adheridas en muchos puntos (transmisión de fuerza)

• Uniones intercelulares laxas (gap junctions)

TIPOS:

Page 132: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

2. MULTIUNITARIO:

• Fibras musculares lisas discretas.

• Actividad independiente.• Inervadas por una sola

terminación nerviosa.• Revestidas por un colágeno fino

y fibrillas glucoproteícas que favorecen su aislamiento.

• Contracción independiente y con escasa frecuencia de contracciones espontáneas (músculo ciliar, iris ocular, membrana nictitante (animales inferiores), músculos piloerectores.

Page 133: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Músculo liso(corte longitudinal)

Músculo liso (corte transversal, anillo de

citoplasma visible)

Page 134: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

MUSCULO CARDIACO

Page 135: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

• Disposición de actina y miosina, bandas, zonas y discos similar al músculo esquelético

• Posee células más cortas, gruesas y no muy circulares en el corte transverso

CARACTERÍSTICAS

Page 136: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

DESMOSOMAS: mantienen unidas a las fibras y uniones de aberturas. (permite diseminación de los potenciales de acción entre fibras).

• Permanece contraído 10-15 veces más tiempo que el esquelético (aporte prolongado de Ca+ al sarcoplasma).

• Se contrae cuando lo estimulan sus fibras autorrítmicas, en reposo, 75/min.

• Requiere aporte importante de O2.• Abundante sarcoplasma.• Posee mitocondrias de mayor tamaño y en mayor

número• Dependen en mayor proporción de respiración celular

aeróbica (ATP).• Tienen la capacidad de usar el ácido láctico producido

por el músculo esquelético, para la producción de ATP, beneficioso durante ejercicio.

Page 137: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

MUSCULO CARDIACO

Page 138: Excitabilidad Nerviosa y Muscular

Propiedad Músculo Esquelético Músculo Cardíaco Músculo liso

Estructura largo, cilíndrico,

polinuclear Ramificado, irregular,

núcleo simple Forma de aguja, núcleo simple

Dimensiones 30 cm x 100 m 100 m x 15 m 50-200 m x 5 m

Estriasiones Sí Sí No

Actividad Miogénica No Si Sí

Inervación motora Somática Autonómica (simp/para)

Autonómica (simp/para)

Tipo de contracción Fásica Rítmica Tónica (pricipal) & Fásica (occasional)

Tono muscular básico Actividad neural Ninguno Intrínseo y extrínseco

Acoplamiento eléctrico No Sí Sí

Sistema – T Sí Sí (ventrículos

solamente) No

Regulación hormonal de la contractibilidad

No Sí Sí