Deporte y Recreacin UTU-ITS Biologa y Anatoma Humana Prof. Valeria Castro

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Fisiologa del msculo estriado esqueltico.

CONTRACCIN MUSCULAR. TEORA DEL DESLIZAMIENTO DE LOS FILAMENTOS

La estimulacin que reciben a travs de las fibras nerviosas motoras, generar un potencial de accin (es un cambio rpido y reversible en la polaridad de la membrana) muscular, que una vez desencadenado se extender a lo largo de toda la membrana o sarcolema. Esta excitacin elctrica a nivel de la membrana se traducir en una respuesta mecnica denominada contraccin muscular. La contraccin muscular se produce por deslizamiento de los filamentos gruesos y finos entre s. Esta interdigitacin de los filamentos produce una disminucin de longitud del sarcmero. Durante el acortamiento del sarcmero, los discos o lneas Z se acercan uno a otro, aproximndose entre s. El modelo del deslizamiento de los filamentos propone que los filamentos finos se mueven sobre los gruesos. Este desplazamiento es posible por la unin entre las cabezas de miosina con puntos activos o complementarios de la molcula de actina. La formacin de uniones, a travs de los puentes cruzados, entre la actina y la miosina que se activan y desactivan cclicamente constituye el proceso que conduce al acortamiento del msculo durante la contraccin. Mecanismo cclico de formacin y eliminacin de los puentes cruzados: Esta actividad cclica puede dividirse en al menos cuatro etapas: a) Cuando el msculo est en reposo, la cabeza de la miosina se encuentra unida a ADP+Pi (molculas con enlaces ricos en energa) pero an no se ha unido a la actina (se dice que la miosina est cargada). Cuando la cabeza de la miosina forma un complejo con la actina (actomiosina) se inicia la contraccin, propiamente dicha. b) Una vez formado el complejo actomiosina, el ADP y el Pi se liberan con rapidez de la cabeza de la miosina, se produce un cambio conformacional de la propia cabeza de la miosina y sta se dobla formando un ngulo de 45 con la actina. c) Despus del desplazamiento, la unin entre las dos molculas es fuerte y ambos filamentos permanecen unidos. Para su separacin se ha de producir la incorporacin de ATP a la cabeza de la miosina y la hidrlisis del ATP. d) La energa liberada por la hidrlisis rpida del ATP lleva a la cabeza de la miosina a su posicin original. Un nico ciclo desplaza el filamento fino unos 10 nm, a nivel de sarcmero el acortamiento es de 1 ; y la fuerza desarrollada es de 5. 10-12 N. Como hay millones de ciclos asincrnicos la fuerza y el acortamiento son muy grandes. Los ciclos pueden repetirse mientras no se agote la capacidad de acortamiento del sarcmero ni el ATP. Si esto ltimo ocurre, los puentes no pueden romperse y el ciclo se detiene con los filamentos unidos o los puentes cruzados rgidos. La actividad asncrona y repetitiva de formacin y desaparicin de puentes cruzados asegura que la fuerza ejercida por los filamentos gruesos sobre los finos se mantiene durante la contraccin. Papel del Ca++ en la regulacin de los enlaces actina-miosina La troponina C posee cuatro lugares de unin con el Ca++, dos de alta afinidad que fijan Ca++ y Mg++, dos de baja afinidad que fijan exclusivamente Ca; la activacin de la troponina C modifica la posicin del complejo de la troponina y de la tropomiosina que cambia ligeramente de posicin y deja libre el lugar de la actina al que se une la miosina, la cual se fijar a la actina formando el complejo actomiosina, puentes cruzados. El papel de conmutador o interruptor que se le adjudica al Ca++ en este mecanismo se debe a la facilidad para pasar de la situacin de activo o encendido a inactivo o apagado. Esto es debido a la extraordinaria rapidez con que puede variar la concentracin de Ca++ a nivel de los miofilamentos. En el msculo relajado la concentracin es muy baja, en el momento de la

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activacin puede incrementarse hasta 1000 veces, que permite que se forme el mximo nmero de puentes cruzados. Ejercicios:

1. Cada sarcmero est dividido en lneas, bandas, y zonas, explica de que constan cada una de esas lneas, bandas y zonas.

2. Explica funcionamiento del sarcmero 2. Seala Verdadero (V) o Falso (F):

a. los puentes tiran de la cadena de actina conforme la cabeza de la miosina retornan a su conformacin no energizada (original).

b. El complejo troponina tropomiosina se unen a la miosina e impiden la unin de esta con la miosina.

c. Se necesita ATP tanto para la contraccin como para la relajacin el msculo. 3. Qu papel juega el calcio en el control de la contraccin? 4. Completa los esquemas y explica los fenmenos de contraccin muscular.