FISIOLOGÍA MUSCULAR

1-Tipos de Músculos

Esquelético Liso Cardíaco

Multiunitario: cada fibra se comportaComo una unidad funcional

Musc. Intestinales, Uterino, de vías Biliares, Uretral y de pequeños vasos

Unitario: sinciciofuncional

Musc Pilomotores e Intrínsecos del ojo

Control voluntario por

SNMS. Sin actividad espontánea

Control involuntario por

SNA. Sin actividad espontánea

Marcapasos.

Regulación involuntaria (hnas, nts)

Marcapasos. Regulado por

SNA

Músculo Estriado

Filamentos gruesosFilamentos finos

Unidad Contráctil

Músculo Estriado

Proteínas Contráctiles:• Miosina• Actina

Proteínas Regulatorias:• Tropomiosina • Troponina T C I

Unión a Tropomiosina

Sitios de unión para el calcio

Inhibe interacción miosina-actina

Filamentos gruesos: MIOSINA

Cuerpo del filamento

•Cabezas de miosina se orientan hacia fuera del filamento

•Formada por dos cadenas pesadasy dos ligeras

•Poseen sitios de unión a : ACTINA y ATP

•Poseen actividad ATPásica

Filamentos finos: ACTINA + TROPOMIOSINA + TROPONINA

MÚSCULO ESTRIADO. Sarcolema , Túbulos T y Retículo Sarcoplásmico

ESQUELÉTICOTRIADAS

CARDIACO DIADAS

Funciones de Sarcolema/ Túbulos TPropagar el potencial de acción hacia el interior de la fibra muscular Importante para la entrada de Ca++ a la célula cardíaca por canales de Ca++ VD

(DHPR) y por el intercambiador Na+ - Ca++

Túbulos T + glicocálix: gran cantidad de cargas - y alta afinidad por el Ca++

Retículo Sarcoplásmico (RS) :

• Conjunto de túbulos longitudinales que se anastomosan formando las CISTERNAS TERMINALES, orientadas transversalmente.

• Funciones: Principal reservorio de Ca++ , Secuestro y liberación de Ca++.

• Musc Esquelético : TRIADAS : cisterna + túbulo T + cisterna• Musc Cardíaco : DIADAS: (cisterna + túbulo T) O ( cisterna +

sarcolema) • El RS posee canales liberadores de Ca++ = canales

de Rianodina (RyR)

Músculo Liso• Sarcolema• Sin Túbulos T• CAVEOLOS:

Invaginaciones poco profundas del sarcolema

• RS muy rudimentario; está íntimamente asociado al sarcolema y a las caveolas.

• RS + SARCOLEMA + Caveolos:

Delimitan el reservorio de Ca++

Importantes para la contracción y relajación muscular.

Aparato Contráctil del Músculo Liso

• Filamentos gruesos: Miosina• Filamentos Finos: Actina +

Proteínas regulartorias: Tropomiosina, Calponina y Caldesmon

• Cuerpos Densos: Cuerpos amorfos asociados al

sarcolema o inmersos en el citoplasma.

Punto de apoyo para los filamentos finos y gruesos

Inserción de los filamentos finos.

-Bases Moleculares de la Contracción Muscular

Acoplamiento excitocontráctil

Conjunto de mecanismos iniciados por un estímulo a nivel de la membrana plasmática

y terminan con el aumento del calcio citoplasmático y la contracción muscular

calcioNexo entre fenómeno eléctrico y fenómeno

mecánico

Tipo de Músculo Aporte de Calcio

ESQUELÉTICO RS

CARDÍACO RS + LEC

LISO LEC

MUSCULO ESQUELÉTICO: Secuencia de eventos durante la contracción y relajación

ETAPAS DE LA CONTRACCION:1) Descarga de la motoneurona2) Liberación del transmisor (Ach) en la placa motora3) Unión de la Ach a los receptores nicotínicos musculares4) Aumento de la conductancia al Na+ y K+ en la membrana muscular por apertura

del receptor colinérgico= canal ligando dependiente.5) Generación del potencial de placa terminal (potencial local)6) Aumento de conductancia al Na+ y K+ por apertura de canales VD7) Generación del potencial de acción en la fibra muscular8) Diseminación de la despolarización a través de los Túbulos T9) Liberación de Ca2+ de las cisternas terminales del RS y difusión hacia los

miofilamentos10) Unión de Ca2+ a la Troponina C y cambio conformacional de las proteínas

reguladoras, con liberación del sitio activo de la Actina.11) Formación de Puentes Cruzados entre Actina y Miosina y deslizamiento de los

filamentos finos sobre los gruesos acortando el sarcómero y generación de tensiónETAPAS DE LA RELAJACION:1) Bombeo de calcio de regreso al RS 2) Liberacion de Ca de la Troponina C3) Suspensión de la interacción ente actina y miosina, relajación

RyR

Actina

Cabeza deMiosina

Miosina

ATP-Miosina

ATP

ADP-Pi-Miosina-Actinacomplejo activo

--ADP. Pi

ADP-Pi-Miosina

--ADP. Pi

Miosina-Actinacomplejo de rigor

ADP Pi

Tropomiosina Complejo Troponina

Ca 2+ATP Ca 2+

Impulso de fuerza

Interacción cíclica entre las cabezas de miosinacon la actina (puentes cruzados)

+Hidrólisis de ATP

Deslizamiento de los filamentos de actina sobre los de miosina

Disminuye la distancia entre las líneas ZAcortamiento del SARCÓMERO

Desarrollo de Tensión

RELAJADO

CONTRAIDO

CONTRACCIÓN RELAJACIÓN

Ca++ intracel (10-7 mM)Troponina

tropomiosinaATP

Ca++ intracel (10-5 mM)ATP

MiosinaActina

Importancia del calcio en la CONTRACCIÓN MUSCULAR y RELAJACIÓN MUSCULAR

Músculo esquelético: Liberación y secuestro de Calcio por el RE

despolarización

Túbulo T

DHRP

RS

RyR

RyR Ca++

Miofibrillas

Contracción

Ca++relajación

Bomba Ca-ATPasa

DHRP

Músculo Cardíaco: Vías de entrada del Calcio

despolarización

Túbulo T

Ca++

RS

RyR Ca++

Miofibrillas

Contracción

Ca++

Ca++

Na+

DHRP

Intercambiador Na+/Ca++ en modo revertido

Vías de salida del Calcio de la célula miocárdica

REsarcolema

LEC

Ca++Na+

Na+K+

Ca++

Ca++

Bomba de Ca++

ATPasa

Relajación

Modo directo

Bomba de Ca++

ATPasa

EXCITACIÓN DE MÚSCULO LISO

• Actividad espontánea (actividad marcapasos intrínseca) modificada por SNA y hormonas

• Acoplamiento electromecánico: actividad dependiente de despolarización de la membrana: neurotransmisores, hormonas

• Acoplamiento farmacomecánico: actividad independiente de despolarización de mb. Agonistas que se U a Rec provocan liberación de Calcio desde reservorio i.c. y no generan potencial de acción: NA, AngII, Ach (m3), vasopresina, bradiquinina

Músculo liso: secuencia de eventos durante la contracción y relajación

EJEMPLO DE ACOPLAMIENTO FARMACOMECANICO

1) Unión de agonista a receptor (Acetilcolina a receptores muscarínicos )

2) Aumento del flujo de calcio hacia el interior de la célula

3) Formación del complejo (calcio-calmodulina)

4) Activación de una quinasa de cadenas livianas de miosina

5) Fosforilación de la miosina con lo que adquiere actividad ATPasica

6) Fijación de la miosina a la actina e hidrólisis de ATP

7) Contracción

8) Desfosforilación de la miosina por diversas fosfatasas

9) Pérdida de la actividad ATPasica

10) Relajación o 10´ ) Contraccíon tónica (sostenida) por mecanismo de “cerrojo de los puentes cruzados”

Músculo Liso

ATP

ADP + Pi

Hormonas

neurotransmisores

ACTINA

POTENCIAL DE ACCION

AGONISTAS QUE PROVOCAN LIBERACION DE CA EN

AUSENCIA DE P.A.

Comparación de la regulación

de la contracción por

el calcio

Músculo estriado

Vs

Musculo liso

ATP

Contracción: Formación de

puentes cruzados. Impulso de fuerza

Relajación: Bombeo de Calcio desde

el citoplasma al RE o al LECDesunión del complejo de

rigor

Bomba Na+/K+/ATPasa

Mantenimiento del potencial

de membrana y distribución normal de iones

Falta de ATP durante actividad muscular:

Fatiga

Contractura

-Importancia del ATP en la contracción y

relajación muscular

INTRODUCCION A LA MECÁNICA MUSCULAR

Temas de mecanica

• Tipos de contracciones : isoton – isomet

• Modelo mecanico : componentes contractil y elasticos

• Relacion longitud tension (curva tension activa, pasiva)

• Relacion carga-velocidad

• Suma de contracciones y tetania