CONTRACCION Y CONTRACCION Y RELAJACION DE LAS RELAJACION DE LAS

FIBRAS MUSCULARESFIBRAS MUSCULARES

Mecanismo de deslizamiento de Mecanismo de deslizamiento de filamentosfilamentos

La construcción muscular ocurre por que La construcción muscular ocurre por que las cabezas de miosina se insertan en los las cabezas de miosina se insertan en los filamento delgados de ambos extremos de filamento delgados de ambos extremos de la sarcomera y caminan sobre ellos, la sarcomera y caminan sobre ellos, tirando progresivamente de los filamentos tirando progresivamente de los filamentos delgados se deslizan hacia la línea M delgados se deslizan hacia la línea M

El ciclo de contracción.El ciclo de contracción. Cuando se inicia la Cuando se inicia la contracción, el retículo sarcoplasmico libera contracción, el retículo sarcoplasmico libera iones calcio (Ca2+) los cuales se enlazan a la iones calcio (Ca2+) los cuales se enlazan a la troponina y acen que los complejos tropinina-troponina y acen que los complejos tropinina-tropiomosina se alejen de los citios donde la tropiomosina se alejen de los citios donde la mosina se une a la actina. mosina se une a la actina.

1.Hidrolisis del ATP1.Hidrolisis del ATP 2.fijacion de la miosina en la actina para formar 2.fijacion de la miosina en la actina para formar

puentes cruzadospuentes cruzados 3.Fase de deslizamiento: 3.Fase de deslizamiento: 4.Desacoplamiento de la miosina y la actina4.Desacoplamiento de la miosina y la actina El ciclo de contracción se repite cuando la ATP El ciclo de contracción se repite cuando la ATP

pasa de la miosina hidroliza de nuevo al ATPpasa de la miosina hidroliza de nuevo al ATP

Acoplamiento de excitación – Acoplamiento de excitación – contraccióncontracción

Relación entre longitud y tensión.Relación entre longitud y tensión.

Efecto de la longitud del músculo sobre Efecto de la longitud del músculo sobre la fuerza de contracción en el músculo la fuerza de contracción en el músculo intactointacto. .

Relación entre velocidad de contracción y Relación entre velocidad de contracción y cargacarga.. Un músculo se contrae con extrema rapidez cuando lo hace en Un músculo se contrae con extrema rapidez cuando lo hace en

ausencia de carga, Cuando se aplican cargas, la velocidad de contracción ausencia de carga, Cuando se aplican cargas, la velocidad de contracción

se hace progresivamente menor al aumentar aquellas,se hace progresivamente menor al aumentar aquellas,

Contracciones isotónicas e Contracciones isotónicas e isométricasisométricas. .

A las contracciones, que provocan cambios de A las contracciones, que provocan cambios de forma y tensión en el músculo, se le denomina forma y tensión en el músculo, se le denomina contracciones isotónicas y contracciones contracciones isotónicas y contracciones isométricas, respectivamente.isométricas, respectivamente.

En una contracción isotónica (“misma tensión”) En una contracción isotónica (“misma tensión”) la tensión que ejerce el músculo permanece casi la tensión que ejerce el músculo permanece casi constante mientras se encogeconstante mientras se encoge

concéntricas concéntricas excéntricas. excéntricas. Las contracciones isométricas (“Misma medida” Las contracciones isométricas (“Misma medida”

o longitud) son importantes porque estabilizan o longitud) son importantes porque estabilizan ciertas articulaciones al mover las otras.ciertas articulaciones al mover las otras.

En términos matematicos, el trabajo esta definido por la siguiente En términos matematicos, el trabajo esta definido por la siguiente ecuación: ecuación:

T=CxDT=CxD en la que T es el trabajo realizado, C es la carga y D es la distancia en la que T es el trabajo realizado, C es la carga y D es la distancia

recorrida contra la carga. La energía requerida para realizar el recorrida contra la carga. La energía requerida para realizar el trabajo deriva de las reacciones químicas que tienen lugar en las trabajo deriva de las reacciones químicas que tienen lugar en las

células musculares durante la contracción.células musculares durante la contracción.

Tipos de fibras musculares.Tipos de fibras musculares. Fibras rapidas: 1) Fibras mucho mas grandes para una gran fuerza Fibras rapidas: 1) Fibras mucho mas grandes para una gran fuerza

de contracción. 2) Extenso retículo sarcoplasmatico para la de contracción. 2) Extenso retículo sarcoplasmatico para la liberación rápida de iones calcio para iniciar la contracción. 3) liberación rápida de iones calcio para iniciar la contracción. 3) Grandes cantidades de enzimas glucoliticas para la liberación Grandes cantidades de enzimas glucoliticas para la liberación rápida de energía madiante el proceso glucolitico. 4) Menor aporte rápida de energía madiante el proceso glucolitico. 4) Menor aporte de sangre porque el metabolismo oxidativo tiene menos de sangre porque el metabolismo oxidativo tiene menos importancia. 5) Menos numero de mitocondrias, también porque el importancia. 5) Menos numero de mitocondrias, también porque el metabolismo oxidativo es secundario.metabolismo oxidativo es secundario.

Fibras lentas: 1) Fibras mas pequeñas. 2) Tambien inervadas por Fibras lentas: 1) Fibras mas pequeñas. 2) Tambien inervadas por fibras nerviosas mas pequeñas. 3) Sistema mas amplio de vasos fibras nerviosas mas pequeñas. 3) Sistema mas amplio de vasos sanguíneos y capilares para proporcionar cantidades extra de sanguíneos y capilares para proporcionar cantidades extra de oxigeno. 4) Numero muy aumentado de mitocondrias, también para oxigeno. 4) Numero muy aumentado de mitocondrias, también para soportar niveles elevados de metabolismo oxidativo. 5) Las fibras soportar niveles elevados de metabolismo oxidativo. 5) Las fibras contienen grandes cantidades de mioglobina, una proteína con contienen grandes cantidades de mioglobina, una proteína con hierro similar a la hemoglobina de los eritrocitos.hierro similar a la hemoglobina de los eritrocitos.

Fuentes de energía para la Fuentes de energía para la contracción muscularcontracción muscular

La contracción muscular depende de la energía La contracción muscular depende de la energía proporcionada por el ATP.proporcionada por el ATP.

La primera fuente de energía utilizada para reconstruir el La primera fuente de energía utilizada para reconstruir el ATP es la fosfocreatina, portadora de un enlace fosfato ATP es la fosfocreatina, portadora de un enlace fosfato de alta energía similar a los de ATP. de alta energía similar a los de ATP.

La siguiente fuente importante de energía, utilizada para La siguiente fuente importante de energía, utilizada para reconstruir tanto el ATP como la fosfocreatina, es el reconstruir tanto el ATP como la fosfocreatina, es el glucógeno previamente almacenado en las células glucógeno previamente almacenado en las células musculares.musculares.

La fuente final de energía es el metabolismo oxidativo, La fuente final de energía es el metabolismo oxidativo, es decir, la combinación de oxigeno con los productos es decir, la combinación de oxigeno con los productos de degradación de carbohidratos, grasas y proteinas, de degradación de carbohidratos, grasas y proteinas, que libera ATP.que libera ATP.

Consumo de oxígeno después del ejercicioConsumo de oxígeno después del ejercicio Durante periodos prolongados de contracción muscular Durante periodos prolongados de contracción muscular

el aumento del esfuerzo respiratorio y el flujo sanguíneo el aumento del esfuerzo respiratorio y el flujo sanguíneo mejoran al aporte de oxigeno al tejido muscular.mejoran al aporte de oxigeno al tejido muscular.

En 1922, A. V. Hill propuso que este oxígeno adicional En 1922, A. V. Hill propuso que este oxígeno adicional se usaba para “pagar deuda”, restaurar las condiciones se usaba para “pagar deuda”, restaurar las condiciones metabólicas en reposo de tres maneras:metabólicas en reposo de tres maneras:

1.- Conversión en el hígado de ácido láctico en 1.- Conversión en el hígado de ácido láctico en glucógeno.glucógeno.

2.- Nueva síntesis de creatinfosfato y ATP.2.- Nueva síntesis de creatinfosfato y ATP. 3.- Reposición del oxígeno extraído de la mioglobina3.- Reposición del oxígeno extraído de la mioglobina Fatiga muscular. Se denomina fatiga muscular a la Fatiga muscular. Se denomina fatiga muscular a la

incapacidad de los músculos para contraerse con fuerza incapacidad de los músculos para contraerse con fuerza después de su actividad prolongada. después de su actividad prolongada.

Entrenamiento de resistencia y de fuerza. Entrenamiento de resistencia y de fuerza. Actividades que se repiten con regularidad, como el trote Actividades que se repiten con regularidad, como el trote o los ejercicios aeróbicos, aumentan el aporte de sangre o los ejercicios aeróbicos, aumentan el aporte de sangre oxigenada a los músculos para la respiración celular oxigenada a los músculos para la respiración celular aeróbica. En contraste, ejercicios como el levantamiento aeróbica. En contraste, ejercicios como el levantamiento de pesas se basan más en la producción anaeróbica de de pesas se basan más en la producción anaeróbica de ATP mediante glucólisis. Los ejercicios aeróbicos ATP mediante glucólisis. Los ejercicios aeróbicos estimulan la síntesis de proteínas musculares y, en estimulan la síntesis de proteínas musculares y, en consecuencia, con el paso del tiempo, se acompañan de consecuencia, con el paso del tiempo, se acompañan de aumento del tamaño muscular (hipertrofia muscular).aumento del tamaño muscular (hipertrofia muscular).

Unión neuromuscular. Unión neuromuscular. (UNM), o sea, la sinapsis o (UNM), o sea, la sinapsis o la conexión entre una motoneurona somática y una fibra la conexión entre una motoneurona somática y una fibra muscular muscular

Un impulso nervioso desencadena un Un impulso nervioso desencadena un potencial de acción muscular de la potencial de acción muscular de la manera siguiente (fig.3.18c):manera siguiente (fig.3.18c):

1.1. Liberación de acetilcolinLiberación de acetilcolin

2.2. Activación de los receptores de Activación de los receptores de acetilcolinaacetilcolina

3.3. Producción del potencial del acido Producción del potencial del acido muscularmuscular

4.4. Terminación de la activación de la Terminación de la activación de la acetilcolinaacetilcolina

Unidades motorasUnidades motoras. Aunque cada fibra muscular posee . Aunque cada fibra muscular posee una sola unión neuromuscular, el axon de una una sola unión neuromuscular, el axon de una motoneurona se ramifica y forma ese tipo de unión con motoneurona se ramifica y forma ese tipo de unión con muchas fibras musculares diferentes. Se denomina muchas fibras musculares diferentes. Se denomina unidad motora al conjunto una motoneurona somatica y unidad motora al conjunto una motoneurona somatica y las fibras musculares que ella inerva. Todas las fibras las fibras musculares que ella inerva. Todas las fibras musculares de una unidad motora se contraen musculares de una unidad motora se contraen simultaneamente.simultaneamente.

Frecuencia de estimulacion.Frecuencia de estimulacion. Si se aplica el segundo Si se aplica el segundo de dos estimulos despues de que termina el periodo de dos estimulos despues de que termina el periodo refrectario, los musculos responden a barios estimulos. refrectario, los musculos responden a barios estimulos. De echo, cuando el segundo tiene lugar despues de De echo, cuando el segundo tiene lugar despues de dicho periodos y antes de que se relaja la fibra dicho periodos y antes de que se relaja la fibra muscular, la segunda contraccion es mas fuerte que la muscular, la segunda contraccion es mas fuerte que la primera este fenomeno, en el cual los estimulos que primera este fenomeno, en el cual los estimulos que llegan a dif.momentos producen contracciones mas llegan a dif.momentos producen contracciones mas intensas se denominan sumasion de ondas o sumacion intensas se denominan sumasion de ondas o sumacion temporal.temporal.

Reclutamiento de unidades motoras o sumacion espacia Reclutamiento de unidades motoras o sumacion espacia (sumacion de unidades motoras). (sumacion de unidades motoras). Se denomina reclutamiento de Se denomina reclutamiento de unidades motoras a un proceso que aumenta el número de unidades motoras a un proceso que aumenta el número de unidades motoras activas. A medida que aumenta la intensidad de unidades motoras activas. A medida que aumenta la intensidad de un estimulo aplicado a un nervio, aumenta el número de unidades un estimulo aplicado a un nervio, aumenta el número de unidades motoras activas, y la intensidad de la contracción muscular es motoras activas, y la intensidad de la contracción muscular es mayor.mayor.

Tono muscular. Tono muscular. En los músculos esqueléticos un reducido numero En los músculos esqueléticos un reducido numero de unidades motoras se activa en forma involuntaria para producir de unidades motoras se activa en forma involuntaria para producir la contracción sostenida de sus fibras musculares, al mismo tiempo la contracción sostenida de sus fibras musculares, al mismo tiempo que la mayor parte de las unidades motoras están inactivas, y sus que la mayor parte de las unidades motoras están inactivas, y sus fibras musculares, relajadas. Este proceso genera el tono muscular.fibras musculares, relajadas. Este proceso genera el tono muscular.

Regeneración del tejido muscular.Regeneración del tejido muscular. respuesta a lesiones respuesta a lesiones musculares o a una enfermedad que cause degeneración muscular, musculares o a una enfermedad que cause degeneración muscular, otra células derivadas de la medula ósea roja migran hacia el otra células derivadas de la medula ósea roja migran hacia el músculo y participan en la regeneración de las fibras dañadasmúsculo y participan en la regeneración de las fibras dañadas

Envejecimiento y tejido muscularEnvejecimiento y tejido muscular. . Aproximadamente a partir de los 30 años de Aproximadamente a partir de los 30 años de edad, en los seres humanos se inicia la perdía edad, en los seres humanos se inicia la perdía progresiva de la misma de los músculos progresiva de la misma de los músculos estirados que se sustituyen principalmente por estirados que se sustituyen principalmente por tejido conectivo fibroso adiposo.tejido conectivo fibroso adiposo.

Alteración de la contracción muscular Alteración de la contracción muscular esquelética y de la transmisiónesquelética y de la transmisión neuromuscular:neuromuscular:

MMiastenia graveiastenia grave Atrofias e hipertrofia muscularAtrofias e hipertrofia muscular Daño muscular inducido por el ejercicioDaño muscular inducido por el ejercicio Rigor mortisRigor mortis Farmacología de la unión neuromuscularFarmacología de la unión neuromuscular