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