Excitación de la contracción del músculo esquelético

Transmisión neuromuscular y acoplamiento excitación - contracción

Transmisión de impulsos desde los nervios a las Transmisión de impulsos desde los nervios a las fibras musculares esqueléticas: la unión fibras musculares esqueléticas: la unión

neuromuscularneuromuscular• Cada fibra suele ramificarse varias veces y

estimular varias fibras musculares esqueléticas.

• Las terminaciones nerviosas forman una unión con la fibra muscular, unión neuromuscular.

• El potencial de acción que se inicia en la fibra muscular por la señal nerviosa viaja en ambas direcciones hacia los extremos de la fibra muscular

Anatomía fisiológica de la unión neuromuscular

• Las ramas nerviosas forman en su extremo un complejo de terminales nerviosas que se invaginan en las fibras musculares, manteniéndose en el exterior de la membrana plasmática de la fibra muscular.

• En el axón se encuentran muchas mitocondrias que suministran energía principalmente usada en la síntesis de acetilcolina.

•La invaginación de la membrana es la depresión sinápticadepresión sináptica.

•El espacio entre la terminal y la fibra muscular se denomina hendidura sináptica.hendidura sináptica.

•20 a 30 nanometros

Secreción de acetilcolina por las terminales Secreción de acetilcolina por las terminales por las terminales nerviosaspor las terminales nerviosas

• Cuando un impulso nervioso alcanza la unión neuromuscular, se liberan hacia la depresión:

• 300 vesículas de 300 vesículas de acetilcolinaacetilcolina

• Las barras densas se sitúan sobre la superficie interna de la membrana neural.

• A cada lado se encuentran partículas que penetran la membrana.

• Cuando se extiende un potencial de acción, los canales se abren y permiten que se difundan al interior de la terminal grandes cantidades de Ca.

– Canales de Ca con compuerta operada por voltaje.

• Estos atraen a las vesículas de ACh, situándolas en la zona de la membrana nerviosa adyacente a las barras densas. Vacían su Ach desde las vesículas.

• La entrada de iones de calcio es el estimulo efectivo que induce la liberación de acetilcolina desde las vesículas.

Apertura de los canales iónicos con Apertura de los canales iónicos con compuerta operada por acetilcolina.compuerta operada por acetilcolina.

• Los canales iónicos se encuentran próximos a las aperturas de las hendiduras subneurales, bajo las áreas de barras densas donde las vesículas de acetilcolina se vacían hacia la depresión sináptica.

• Cada receptor es una proteina. Un complejo de 5 subunidades que penetran en la membrana y se mantienen unidas formando un conducto tubular.

• Este canal permanece contraído hasta que la ACh se une a una de sus subunidades lo que origina que se abra el canal.

• El canal de Ach abierto tiene un diametro de 0.65 nanometros.

• Permite elpaso de Na+, K+ y Ca+.

• Los iones negativos no pueden atravesar el canal.

• Fluyen mas iones de Na que de otro tipo por los canales de Ach– Solo hay 2 iones (+) con concentracion grande de

importancia:• Na+ en liquido extracelular • K+ del liquido intracelular

– El potencial muy negativo en el interior de la membrana muscular atrae los Na+ hacia el interior de la fibra.

• La apertura de los canales de Ach crea un potencial local en el interior de la fibra, que inicia un potencial de acción en la membrana muscular y origina una contracción.

Destrucción por acetilcolinesterasa de la ACh Destrucción por acetilcolinesterasa de la ACh • La sufre una rápida eliminación mediante 2

procedimientos:– La mayor parte de la Ach se destruye por

acetilcolinesterasa situada en la lamina basal – Una pequeña cantidad sale de la depresión sináptica por

difusión.

El “potencial de la placa terminal y la excitación El “potencial de la placa terminal y la excitación de la fibra del musculo esqueletico”de la fibra del musculo esqueletico”

• La entrada súbita de iones Na en la fibra muscular cuando se abren los canales de Ach hace que el potencial de membrana del área local de la placa terminal incremente en dirección (+) de 50 a 75mV lo que crea un potencial local.

Fármacos que afectan la transmisión en la Fármacos que afectan la transmisión en la unión neuromuscular.unión neuromuscular.

• Fármacos que estimulan la fibra muscular por acción colinérgica:

• Metacolina• Carbacol• Nicotina

• Fármacos que bloquean la transmisión en la unión neuromuscular.

• Cuariformes

• Fármacos que estimulan la unión neuromuscular por inactivación de la acetilcolinesterasa.

• Neostigmina• Fisostigmina• Diisopropilfluorofosfato

Potencial de acción muscularPotencial de acción muscular

• Potencial de membrana en reposo:• -80 a -90mV en fibras esqueléticas.

• Duracion del potencial de acción:• 1 – 5 milisegundos en musculo esquelético.

• Velocidad de conduccion:• Entre 3 y 5 m/seg.

Acoplamiento excitación - contracciónAcoplamiento excitación - contracción

• Los túbulos T son prolongaciones hacia el interior de la membrana celular.

• Cuando un potencial de acción se propaga por la membrana de una fibra muscular, se propaga por el interior de la misma.

• Las corrientes del potencial de acción en la vecindad de los túbulos transversos desencadenaran la contracción muscular.

El retículo sarcoplásmico se compone de:

• Largos tubulos longitudinales• Grandes camaras, denominadas

cisternas terminales.

Liberación de iones de Ca por el Retículo Liberación de iones de Ca por el Retículo SarcoplásmicoSarcoplásmico

• El retículo sarcoplasmático contiene una elevada concentración de iones de calcio, que se liberan cuando se excita el túbulo T adyacente.

• El potencial de acción del túbulo T hace que aparezca un flujo de corriente por las puntas de la cisterna que lindan con el.

• Cada cisterna proyecta pies de unión que se unen a la membrana del túbulo T, facilitando el paso de una señal desde el túbulo de la cisterna.

• La señal consiste en la corriente eléctrica del potencial de acción.

• La señal induce la rápida apertura de canales de Ca.• los canales de Ca se mantienen abiertos unos

milisegundos, durante los cuales los iones de calcio se liberan hacia el sarcoplasma.Liberación de iones de Ca por el Retículo Liberación de iones de Ca por el Retículo

SarcoplásmicoSarcoplásmico• Cuando se liberan los iones de Ca desde los túbulos

sarcoplásmicos y difunden hacia las miofibrillas, la contracción muscular persiste.

• Los iones de Ca se eliminan y retornan a los túbulos sarcoplásmicos por la bomba de Ca