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FISIOLOGÍA MUSCULAR
1-Tipos de Músculos
Esquelético Liso Cardíaco
Multiunitario: cada fibra se comporta
Como una unidad funcional
Musc. Intestinales,
Uterino, de vías
Biliares, Uretral y
de pequeños vasos
Unitario: sincicio
funcional
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
gruesos Filamentos 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 pesadas
y 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 T
Propagar 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
calcio Nexo 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 motoneurona
2) Liberación del transmisor (Ach) en la placa motora
3) Unión de la Ach a los receptores nicotínicos musculares
4) 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 VD
7) Generación del potencial de acción en la fibra muscular
8) Diseminación de la despolarización a través de los Túbulos T
9) Liberación de Ca2+ de las cisternas terminales del RS y difusión hacia los miofilamentos
10) 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 tensión
ETAPAS DE LA RELAJACION:
1) Bombeo de calcio de regreso al RS 2) Liberacion de Ca de la Troponina C
3) Suspensión de la interacción ente actina y miosina, relajación
RyR
Actina
Cabeza de
Miosina
Miosina
ATP-Miosina
ATP
ADP-Pi-Miosina-Actina
complejo activo
--ADP. Pi
ADP-Pi-Miosina
--ADP. Pi
Miosina-Actina
complejo de rigor
ADP
Pi
Tropomiosina Complejo Troponina
Ca 2+ ATP Ca 2+
Impulso de
fuerza
Interacción cíclica entre las cabezas de miosina
con la actina (puentes cruzados)
+
Hidrólisis de ATP
Deslizamiento de los filamentos de
actina sobre los de miosina
Disminuye la distancia entre las líneas Z
Acortamiento del SARCÓMERO
Desarrollo de Tensión
RELAJADO
CONTRAIDO
CONTRACCIÓN RELAJACIÓN
Ca++ intracel (10-7 mM)
Troponina
tropomiosina
ATP
Ca++ intracel (10-5 mM)
ATP
Miosina
Actina
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
RE
sarcolema
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 LEC
Desunión 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