musculo final

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FISIOPATOLOGÍA DEL MÚSCULO y DE LAS ARTICULACIONES

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Page 1: Musculo FINAL

FISIOPATOLOGÍA DEL MÚSCULO y DE LAS ARTICULACIONES

Page 2: Musculo FINAL

Estructura de la unión neuro-muscular

Generación del potencial de acción muscular:

1.- Liberación de acetilcolina (ach).

2.- Activación del receptor nicotínico.

3.- Despolarización del sarcolema y producción del potencial de acción muscular.

4.- Inactivación de la ach

Botón sináptico terminal

Núcleo de la fibra muscular

Unión neuromuscular

Vaina de mielina rodeando el axon de la neurona somática motora

Célula de Schwann

Axon terminal

Sarcolema

Sarcoplasma

Miofibrilla

Impulso nervioso (potencial de acción)

Botón sináptico terminal

Vesícula sináptica conteniendo Ach

Sarcolema

Hendidura sináptica

Placa motora

Acetilcolina (Ach)

Vesícula sinápticaLa Ach se libera desde la vesícula sináptica por exocitosis

La unión de la Ach al receptor nicotínco abre el canal para Na+

Producción del potencial de acción muscular

La Ach se inactiva por acción de la acetilcolinesterasa

Placa motora

Page 3: Musculo FINAL
Page 4: Musculo FINAL

Acoplamiento entre la generación del potencial de acción muscular y la liberación de Ca2+ desde las cisternas del retículo sarcoplasmático

La unión de la Ach a su receptor produce un potencial de acción muscular

Retículo sarcoplasmático Ca2+

Impulso

Sarcolema

Terminal nerviosa

ACh

Impulso

Sarcómero Túbulo T (túbulo transverso)

La despolarización del sarcolema a nivel de los túbulos T causa la liberación de Ca2+ desde el retículo sarcoplasmático

Page 5: Musculo FINAL
Page 6: Musculo FINAL

Interacción Ca2+/actina/miosinaRelajación

Sarcolema

5.- Recaptación de Ca2+ (ATPasa)

Contracción1.- Potencial de acción muscular propagado

Túbulo T

Cisterna Retículo sarcoplasmático

2.- Ca2+ liberado de cisterna

3.- La unión de Ca2+ a la troponina desplaza a la tropomiosina, que deja libres los sitios activos de la actina

4.- La cabeza de miosina se mueve

6.- La eliminación del Ca2+ de la troponina restablece la acción bloqueante de la tropomiosina

Troponina

Tropomiosina

Filamento fino

Filamento grueso

Page 7: Musculo FINAL

Sarcómero antes de la contracción

Sarcómero después de la contracción

Cabezas de miosina

Filamento de

miosina

Filamento de actina

Deslizamiento de las fibras de actina/acortamiento del sarcómero

(contracción)

Page 8: Musculo FINAL

Gasto de energía asociado al proceso de contracción

Page 9: Musculo FINAL

Miopatias: Alteraciones estructurales o funcionales de las fibras musculares estriadas. Se pueden dar a nivel de:

- Unión neuromuscular

- Músculo propiamente

Tipos de trastornos:

1.- De la transmisión del impulso nervioso

2.- De la excitabilidad del sarcolema

3.- De las proteínas contráctiles

4.- De la liberación de la energía necesaria

Page 10: Musculo FINAL

1.- Trastornos de la transmisión del impulso nervioso

o Síntesis de Ach

o Almacenamiento de Ach en las vesículas sinápticas

o Liberación de la Ach (exocitosis)

o Difusión en la hendidura sináptica

o Unión al receptor nicotínico

o Respuesta del receptor

o Inactivación por acetilcolinesterasa

(alteraciones relacionadas con la función de la ACh)

Page 11: Musculo FINAL

a.- Trastornos presinápticos

a.1.- Botulismo•Inhibición de la síntesis de Ach (por inhibición de la colin-acil transferasa, CAT)

•Bloqueo de los canales de Ca2+ voltaje-dependientes del botón sináptico (no exocitosis)

a.2.- Sindrome de Eaton-Lambert•Autoinmune

•Anticuerpos (Ig G) frente a los canales de Ca2+ voltaje-dependientes del botón sináptico (no exocitosis)

b.- Trastornos postsinapticos (fracaso receptores)

b.1.-Curare y análogos•Bloqueo de receptores nicotínicos

•Flechas y dardos

•Anestesia general (relajante muscular)

b.2.- Miastenia gravis•Autoinmune: los anticuerpos destruyen los receptores nicotínicos

•Antígenos exógenos (virus/bacterias) o endógenos (productos tumorales-timomas)

•Debilidad y cansancio

•Mejora con reposo y con inhibidores de la acetilcolinesterasa

Page 12: Musculo FINAL

a.- Miotonías•Hiperexcitabilidad del sarcolema (la despolarización se mantiene más tiempo del normal)

•Dificultad para relajación muscular después de contracción normal (dar la mano)

•Hereditarias

•Alteraciones en canales/bombas iónicas

a.1. Miotonía congénita de Thomsen: mal funcionamiento de canales de Cl- (retraso en repolarización)

a.2.- Paramiotonía congénita: aumento en la conductancia al Na+

b.- Tetania•Hiperexcitabilidad del sarcolema

•Descargas espontáneas con contracciones musculares involuntarias y sostenidas

•Hipocalcemia induce un aumento en la conductancia al Na+ tanto en la fibra muscular como en el nervio (doble mecanismo: miógeno y neurógeno).

•Nota: el tétanos es otro proceso distinto (alteración a nivel de arco reflejo, en donde desaparece la inhibición fisiológica de las neuronas motoras a causa de la toxina tetánica)

2.- Alteraciones en la excitabilidad del sarcolema

Page 13: Musculo FINAL

c.- Parálisis periódicas congénitas•Hereditarias

•Sarcolema se hace inexcitable

•Alteración de canales y bombas iónicas (ej. receptor voltaje-dependiente sensible a dihidropiridina)

•Debilidad intensa de extremidades y tronco

d.- Parálisis periódicas secundarias a hipo e hiperpotasemia•No hereditarias (secundarias a alteraciones en la potasemia)

•Disminución de la excitabilidad del sarcolema

•Debilidad muscular

d.1.- Hipopotasemia (K+ bajo en suero y líquido extracelular)•Salida masiva de K+ desde la fibra muscular

•El sarcolema se hiperpolariza (el potencial de reposo es más negativo de lo normal)

d.2.- Hiperpotasemia (K+ alto en suero y líquido extracelular)•Entrada de K+ a la fibra muscular (interior menos negativo: más cercano al umbral de disparo)

•Inicialmente la fibra es más excitable

•Segunda etapa: acomodación (aumento del umbral de disparo y disminución excitabilidad)

2.- Trastornos del sarcolema (II)

Page 14: Musculo FINAL
Page 15: Musculo FINAL

•No alteraciones cualitativas

•Alteraciones cuantitativas (disminución nº fibras y de la masa muscular)

•Proteína distrofina

•Proteína que ancla el sarcolema con las proteínas contráctiles

•Codificada por un gen del cromosoma X

•Distrofias: ausencia o mal funcionamiento de la distrofina

•Prototipo: distrofia muscular progresiva

Distrofia muscular progresiva

Distrofina [Ca2+]i proteasas lisis ( CPK)

Daño y muerte celular (aumentos en suero de creatin fosfokinasa – CPK)

3.- Trastornos de las proteínas contráctiles (distrofias)

Page 16: Musculo FINAL

Mecanismos que explican los efectos tóxicos de concentraciones anormalmente altas en el Ca2+ citosólico

Page 17: Musculo FINAL

Sistemas de obtención de energía en la fibra muscular

Page 18: Musculo FINAL

1.- Glucogenósicas•No miofosforilasa (no degradación del glucógeno hasta glucosa fosfato)

•Imposibilidad de utilizar el glucógeno muscular como fuente energética

•Acumulación de glucógeno en la fibra muscular

2.- Lipídicas•Déficit de carnitina/déficit o mal funcionamiento de la carnitin-acil-transferasa (enzima que introduce los ácidos grasos en la mitocondria para su oxidación)

•No obtención de energía desde la grasa (problemas durante la realización de ejercicio prolongado)

•No problema en la oxidación aeróbica o anaeróbica de carbohidratos

3.- Mitocondriales•Mitocondrias anormales

•No hay respiración celular (fosforilación oxidativa) en mitocondrias

•No se puede obtener energía aeróbicamente desde ningún sustrato (ni lípidos, ni CH ni grasas)

•Única vía posible: glucolisis anaerobia hasta láctico (muerte celular por acidosis láctica)

4.- Trastornos en el proceso de liberación de la energía: miopatías metabólicas

Page 19: Musculo FINAL

Manifestaciones de las miopatías metabólicas

- Agotamiento precoz, dolores y contracturas durante la realización de ejercicio

- Contracturas

•Contracciones sostenidas por imposibilidad de relajar

•Déficit energético (ATP) hace que la ATPasa-Ca2+ no pueda reingresar el Ca2+ al retículo sarcoplasmático: no relajación

- Déficit energético: necrosis y muerte celular por distintos mecanismo, que se manifiestan por:

•Aumentos de CPK en suero

•Mioglobinuria

Page 20: Musculo FINAL

Contracción muscular sostenida: distintos mecanismos

Tetania: hipocalcemia, hiperexcitabilidad sarcolema, descargas espontáneas con contracciones musculares involuntarias y sostenidas.

Contractura: falta de ATP para la relajación

Calambre•Mecanismo no miógeno

•Neuropatia (hiperactividad del extremo distal del nervio por pérdida de electrolitos- N+, K+, Mg2+)

•Contracciones agudas, intensas e involuntarias

Mialgias (dolor muscular)

Origen inflamatorio (IL-1 o TNF)

Isquemia (falta de aporte sanguíneo) con acumulación de metabolitos tóxicos

Agujetas•No acumulación de láctico

•Microtraumas de fibras musculares con muerte celular

•Aumentos CPK suero

Page 21: Musculo FINAL

FISIOPATOLOGÍA DE LAS ARTICULACIONES

Tipos de articulaciones

* Cartilaginosas (ej. discos vertebrales)

• Poco o nada de movimiento

• No cavidad sinovial

• Los huesos se unen por medio del cartílago

* Sinoviales (ej. articulaciones periféricas)

• Se mueven con libertad

• Hay cavidad sinovial

• Los huesos quedan unidos por la existencia de la cápsula articular

Page 22: Musculo FINAL

Estructuras de la articulación sinovial

Hueso que se articula

Hueso que se articula

Sección frontal

Plano frontal

Cavidad sinovial (contiene el líquido sinovial)

Cartílago articular

Membrana sinovial

Ligamento

Cápsula fibrosa

Page 23: Musculo FINAL

Componentes de la articulación sinovial 1.- Unidad mecánica•Hueso y cartílago

•Permite el movimiento y actúa como amortiguador y soporte de presión

•Muy poco irrigada o inervada

•Condrocitos: síntesis de los componentes del colágeno (colágeno y proteoglicanos)

2.- Unidad reactivo-defensiva•Cápsula, membrana y líquido sinovial, ligamentos

•Reacción ante agresiones

•Muy vascularizada e inervada

•Células fagocíticas

•Células sintetizantes, que sintetizan los componentes del líquido sinovial (ac. hialurónico, proteínas, glucosa…)

•Cápsula fibrosa y ligamentos: colágeno y fibras elásticas

Page 24: Musculo FINAL

ARTROPATÍAS DE LAS ARTICULACIONES SINOVIALES

Inflamatorias (ARTRITIS): afectan a la unidad reactivo defensiva

Degenerativas (ARTROSIS): afectan a la unidad mecánica

Page 25: Musculo FINAL

Agentes mecánicos: traumatismos o depósitos de cristales (artritis gotosa: cristales de ácido úrico)

Agentes químicos: componentes de la sangre que se depositan en la cavidad sinoval tras un derrame

Agentes vivos: microorganismos que suelen llegar por vía hemática o linfática

Mecanismos inmunológicos: ej. fiebre reumática y artritis reumatoide

ARTRITIS: Inflamación de la articulación sinovial (sinovitis)

Page 26: Musculo FINAL

Manifestaciones clínicas de la artritis

Tumor (tumefacción), rubor (enrojecimiento), calor y dolor

Pérdida funcionalidad

Rigidez matutina (exudado inflamatorio)

Manifestaciones generales: fiebre…

Page 27: Musculo FINAL

ARTROSIS: Degeneración, desvitalización y lisis del cartílago

Sobrecarga mecánica (vejez, obesos, bailarinas…)

Factores metabólicos (cristales de ac. úrico)

Factores hormonales (menopausia)

Factores hereditarios (nódulos dedos)

Factores inflamatorios (muchas artritis suelen desembocar en artrosis)

Page 28: Musculo FINAL

Manifestaciones clínicas de la artrosis

Rigidez

Dolor

Deformidad

Limitación de la movilidad