MUSCULO ESQUELÉTICO
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TEMA Fisiología Muscular
Subtema
Musculo Esquelético
Objetivos
• Explicar estructura del musculo esquelético y mecanismos de contracción.• Explicar componentes moleculares de la
sarcomera. Diferentes estados del miofilamento traslapado. Molécula de la miosina subunidades (cadenas ligeras y pesadas y su función). Estructura de los miofilamentos gruesos y delgados
27/04/23
2
Objetivos
• Explicara como el ciclo del puente cruzado da por resultado el acortamiento del musculo.• Enlistar los pasos en el acoplamiento de
la excitación-contracción del musculo esquelético y describirá el papel de los túbulos transversos del sarcolema, retículo sarcoplasmico, filamentos delgados y los iones de calcio
27/04/23
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Objetivos
• Describirá el papel del ATP en la relajación y contracción del musculo esquelético• Diferenciará entre la contracción
isométrica e isotónica• Distinguirá entre sacudida, sumación y
tétanos en el musculo esquelético
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Objetivos
• Describirá como influyen los tendones del musculo esquelético en la función contráctil.• Definir la unidad motora y describir el
orden de reclutamiento de la unidad motora durante la contracción del musculo esquelético variando las fuerzas
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50% 50% DEL CUERPO ES DEL CUERPO ES MÚSCULOMÚSCULO○40% 40% músculo músculo esqueléticoesqueléticoUnido a Unido a huesohueso
VoluntarioVoluntarioEstrías Estrías Desplaza Desplaza al cuerpoal cuerpo
○10% músculo 10% músculo visceralvisceralInvoluntarioInvoluntario9.6% 9.6% músculo lisomúsculo liso
0.4% 0.4% músculo músculo cardíacocardíaco
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FUNCIONESFUNCIONES CargaCarga MovimientoMovimiento DesplazamientoDesplazamiento FuerzaFuerza Parte Parte
indispensable del indispensable del sistema de sistema de relación de los relación de los seres vivosseres vivos
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COMPONENTE ELÁSTICOCOMPONENTE ELÁSTICO
La forman tendones y tejido conectivoLa forman tendones y tejido conectivo Tejido conectivo forma parte importante de la Tejido conectivo forma parte importante de la
estructura del sistema músculo-esqueléticoestructura del sistema músculo-esquelético Son las partes Son las partes no contráctilesno contráctiles del del
músculo , se elongan durante la músculo , se elongan durante la contraccióncontracción
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ESTRUCTURESTRUCTURA DEL A DEL MUSCULOMUSCULO
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ANATOMIA MACROSCOPICAANATOMIA MACROSCOPICA
FibrasFibrasFormadas por Formadas por
subunidadessubunidades98% inervadas 98% inervadas
por 1 sola por 1 sola terminación terminación nerviosanerviosa
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HISTOLOGIAHISTOLOGIA
La La membrana membrana celular celular tiene una tiene una capa capa externa de externa de colágenocolágeno
La fibra La fibra muscular posee muscular posee estriaciones, y estriaciones, y varios núcleos varios núcleos periféricosperiféricos
27/04/2311
ESTRUCTURA DE ESTRUCTURA DE FIBRAS MUSCULARESFIBRAS MUSCULARES
SarcolemaSarcolema SarcoplasmaSarcoplasma Retículo Retículo
sarcoplásmicsarcoplásmicoo
Miofibrillas y Miofibrillas y filamentos de filamentos de actina y actina y miosinamiosina
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SARCOLEMASARCOLEMA Membrana celular Membrana celular
de las fibrasde las fibras Constituida por una Constituida por una
membrana membrana plasmáticaplasmáticaCubierta exterior de Cubierta exterior de
polisacaridos y polisacaridos y colágenocolágeno
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SARCOLEMASARCOLEMA
En los extremos se En los extremos se fusiona con una fibra fusiona con una fibra tendinosatendinosa
Se une esta en haces Se une esta en haces y formay forma
Tendones Tendones muscularesmusculares
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SARCOPLASMASARCOPLASMA Matriz que Matriz que
suspende las suspende las miofibrillasmiofibrillasContiene potasio, Contiene potasio,
magnesio y fosfato y magnesio y fosfato y enzimas proteicasenzimas proteicas
Mitocondrias Mitocondrias paralelas a las paralelas a las miofibrillas (aportan miofibrillas (aportan ATP)ATP)
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SARCOMEROSARCOMERO La porción de
miofibrilla entre dos discos “Z” es Sarcómero
Es la unidad funcional del músculoCélula en reposo
2micr.
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MIOFIBRILLAS MIOFIBRILLAS (ACTINA Y (ACTINA Y MIOSINA)MIOSINA) Cada fibra millares Cada fibra millares
de miofibrillasde miofibrillas Cada miofibrillaCada miofibrilla
1500 filamentos 1500 filamentos de miosinade miosina
3000 filamentos 3000 filamentos de actinade actina○ Moléculas protéicas Moléculas protéicas
responsables de la responsables de la contracción muscularcontracción muscular
○ IntercaladosIntercaladosBandas claras Bandas claras
y obscurasy obscuras27/04/23 17
MIOFIBRILLAS (ACTINA Y MIOFIBRILLAS (ACTINA Y MIOSINA)MIOSINA)
Proyecciones de Proyecciones de miosina miosina
Puentes cruzadosPuentes cruzados La interacción de La interacción de
estos con actina estos con actina hacen la hacen la contraccióncontracción
27/04/23 18
27/04/2319
MIOFIBRILLAS (ACTINA Y MIOFIBRILLAS (ACTINA Y MIOSINA)MIOSINA)
Extremos de actina se Extremos de actina se unen a unen a disco Zdisco Z
Estos se extienden en Estos se extienden en ambas direcciones y se ambas direcciones y se intercalan con miosinaintercalan con miosina
Este disco cruza las Este disco cruza las miofibrillas uniendolasmiofibrillas uniendolas
La porción de miofibrilla La porción de miofibrilla entre dos discos Z es entre dos discos Z es sarcómerosarcómero
A la actina y miosina la A la actina y miosina la sostiene proteína sostiene proteína titinatitina
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FILAMENTOS CONTRACTILESFILAMENTOS CONTRACTILES
Actina Actina
MiosinMiosinaa
27/04/2321
FILAMENTO DE MIOSINAFILAMENTO DE MIOSINA Moléculas de miosina: Moléculas de miosina: 6 cadenas polipeptídicas6 cadenas polipeptídicas
2 pesadas se enrolla 2 pesadas se enrolla ( cola( cola ) ) extremos plegados extremos plegados (cabeza)(cabeza)4 ligeras4 ligerasCabeza 2 en cada extremo Cabeza 2 en cada extremo
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FILAMENTO DE MIOSINAFILAMENTO DE MIOSINA Compuesto por múltiples moléculas de Compuesto por múltiples moléculas de
miosinamiosina La molécula de miosina esta formada por 2 La molécula de miosina esta formada por 2
cadenas pesadas, y 4 ligeras cadenas pesadas, y 4 ligeras Estructura: cabeza y cuerpoEstructura: cabeza y cuerpo
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PUENTES CRUZADOS Y BISAGRASPUENTES CRUZADOS Y BISAGRAS Espiral de cada molécula que se Espiral de cada molécula que se
extiende hacia un lado que origina extiende hacia un lado que origina un brazo que lleva la cabezaun brazo que lleva la cabeza
BisagraBisagraPunto flexible de un puente cruzadoPunto flexible de un puente cruzado
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FILAMENTO DE ACTINAFILAMENTO DE ACTINA 3 componentes proteicos:3 componentes proteicos:
F-actinaF-actina tropomiosinatropomiosina troponinatroponina
Uno de los extremos de los Uno de los extremos de los filamentos se une en los discos Z , el filamentos se une en los discos Z , el otro esta libreotro esta libre
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TROPOMIOSINATROPOMIOSINA
Molécula proteica en héliceMolécula proteica en hélice Envuelve a actinaEnvuelve a actina En reposo esta sobre los sitios activos de En reposo esta sobre los sitios activos de
ActinaActina
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TROPONINATROPONINA Molécula unida a los lados de Molécula unida a los lados de
tropomiosinatropomiosina Formada por 3 unidades:Formada por 3 unidades:
troponina I se une a actinatroponina I se une a actinatroponina T se une a tropomiosinatroponina T se une a tropomiosina troponina C se une al calciotroponina C se une al calcio
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MECANISMO GENERAL DE LA MECANISMO GENERAL DE LA CONTRACCIÓN MUSCULARCONTRACCIÓN MUSCULAR
1.1.potencial de acción en potencial de acción en motoneuronamotoneurona
2.2. liberación neurotransmisor liberación neurotransmisor en pie terminal en pie terminal (Ach)acetilcolina(Ach)acetilcolina
3.3.abren canales de Na+ por abren canales de Na+ por AcH potencial de placaAcH potencial de placa
4.4.propagación del potencial propagación del potencial de acciónde acción
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MECANISMO GENERAL DE LA MECANISMO GENERAL DE LA CONTRACCIÓN MUSCULARCONTRACCIÓN MUSCULAR
5.-liberación de Ca desde cisternas terminales del 5.-liberación de Ca desde cisternas terminales del Retículo sarcoplásmicoRetículo sarcoplásmico
6.-difunde Ca a los miofilamentos6.-difunde Ca a los miofilamentos7.-combinación de Ca con 7.-combinación de Ca con complejo troponina-complejo troponina-
tropomiosinatropomiosina descubriendo sitios activos de descubriendo sitios activos de actinaactina
8.-formación de enlaces 8.-formación de enlaces actina-miosina actina-miosina (deslizamiento de filamentos y acortamiento (deslizamiento de filamentos y acortamiento de sarcómero)de sarcómero)
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TEORÍA PASO A PASO DE LA TEORÍA PASO A PASO DE LA CONTRACCIÓNCONTRACCIÓN activación de los filamentos de actina activación de los filamentos de actina
por Capor Ca atracción de las cabezas de los puentes atracción de las cabezas de los puentes
cruzados de miosina hacia los sitios cruzados de miosina hacia los sitios activos de actinaactivos de actina
contraccióncontracción
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Ca en la excitación contracción
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FUENTES DE ENERGÍAFUENTES DE ENERGÍA Mecanismo paso a Mecanismo paso a
paso usa ATP paso usa ATP Así los puentes Así los puentes
cruzados traccionan cruzados traccionan actina para:actina para:
Bombear Ca del Bombear Ca del sarcoplasma al sarcoplasma al retículo retículo sarcoplásmico sarcoplásmico terminada la terminada la contraccióncontracción
Bombear Na y K Bombear Na y K (potencial de acción)(potencial de acción)
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FUENTES PARA FUENTES PARA RECONSTRUIR ATPRECONSTRUIR ATP 1.-Fosfocreatina1.-Fosfocreatina proporciona un proporciona un
enlace fosfato hidrolizandose enlace fosfato hidrolizandose (contracción 5-8 seg.)(contracción 5-8 seg.)
2.-Glucógeno 2.-Glucógeno almacenado en almacenado en células musculares (degrada en ác. células musculares (degrada en ác. Pirúvico y láctico) liberando energíaPirúvico y láctico) liberando energía
3.-Metabolismo oxidativo 3.-Metabolismo oxidativo combinación de 0combinación de 022 con los nutrientes con los nutrientes de la célula (95%) de la energía de la célula (95%) de la energía (carbohidratos, grasas y proteínas)(carbohidratos, grasas y proteínas)
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ATPATP Es la principal fuente de energía en la Es la principal fuente de energía en la
contracción muscularcontracción muscular Le confiere energía a la cabeza de Le confiere energía a la cabeza de
miosinamiosina Separa la cabeza del sitio de unión con Separa la cabeza del sitio de unión con
actinaactina Se requiere para el transporte activo Se requiere para el transporte activo
del calcio al interior del retículo del calcio al interior del retículo sarcoplásmicosarcoplásmico
Interviene en el transporte activo del Interviene en el transporte activo del sodiosodio
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EFICACIA DE LA EFICACIA DE LA CONTRACCIÓNCONTRACCIÓN
Sólo el 25% de la energía aportada Sólo el 25% de la energía aportada al músculo se convierte en trabajoal músculo se convierte en trabajo
75% en calor75% en calor Eficacia máxima con velocidad de Eficacia máxima con velocidad de
contracción de 30% de su capacidadcontracción de 30% de su capacidad
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TIPOS DE CONTRACCIONTIPOS DE CONTRACCION
ISOMETRICAISOMETRICA: : Cuando Cuando se efectúa , la contracción muscular, se efectúa , la contracción muscular, sin sin acortamiento muscularacortamiento muscular
ISOTÓNICAISOTÓNICA: : Se Se produce acortamiento produce acortamiento y la tensión del y la tensión del músculo permanece constante músculo permanece constante
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Sumación y tetanización• Sumación: Significa la adicción de espasmos
individuales para aumentar la intensidad de la contracción muscular global.• Tetanización: Cuando la frecuencia de contracciones
musculares sucesivas, se hace tan rápido que alcanza un nivel critico, se suman entre si, logrando una contracción del musculo completo en forma suave y continua
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UNIDAD MOTORAUNIDAD MOTORA
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ESTIMULOS MUSCULARESESTIMULOS MUSCULARES
SUBUMBRALESSUBUMBRALES: Insuficientes para : Insuficientes para desencadenar una respuestadesencadenar una respuesta
UMBRALESUMBRALES: Suficientes para despertar una : Suficientes para despertar una respuesta muscularrespuesta muscular
SUPRAUMBRALESSUPRAUMBRALES: Estímulos “sobrados” para : Estímulos “sobrados” para desencadenar una respuesta muscular, por lo desencadenar una respuesta muscular, por lo tanto no son los más óptimostanto no son los más óptimos
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TONO MUSCULARTONO MUSCULAR
Grado de tensión cuando Grado de tensión cuando los músculos están en los músculos están en reposoreposo
Por un impulso nervioso de Por un impulso nervioso de baja frecuencia procedente baja frecuencia procedente de la médula espinalde la médula espinal
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BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA 1.- 1.- Guyton y Hall. Tratado de Guyton y Hall. Tratado de
Fisiología MédicaFisiología Médica. 11ª. Edición . 11ª. Edición Cap. 6 págs.72 a la 91. Editorial Cap. 6 págs.72 a la 91. Editorial Elsevier 2006Elsevier 2006
2.-2.-Stuart Ira Fox. Fisiología Stuart Ira Fox. Fisiología Humana. Humana.
10ª. Edición. Cap. 12 Págs.347 y 10ª. Edición. Cap. 12 Págs.347 y 373. Editorial McGraw-Hill. 2008 373. Editorial McGraw-Hill. 2008
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““El hombre que preserva a sus amigos El hombre que preserva a sus amigos jamás es dominado por las jamás es dominado por las tempestades de la existencia; tiene tempestades de la existencia; tiene fuerzas para vencer las dificultades y fuerzas para vencer las dificultades y seguir adelante”seguir adelante” Paulo CoelhoPaulo Coelho
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