contracción del musculo esquelético semana 2

Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc


Fibras del musculo esquelético

Aproximadamente

40% de nuestro

cuerpo es músculo

esquelético

10% aprox. Es

musculo liso y

cardiaco


Diámetro variable: entre 10 y 80 um

Formadas por subunidades cada vez

más pequeñas

En la mayor parte de los músculos

esqueléticos las fibras se extienden a lo

largo de toda la longitud del músculo


Es la membrana celular de la fibra

muscular.

Formada por una membrana

plasmática y una cubierta externa

formada por una capa de polisacáridos

con numerosas fibrillas de colágeno.


Cada fibra muscular contiene varios

cientos a varios miles de miofibrillas.

Cada miofibrilla está formada por

aproximadamente 1500 filamentos de

miosina y 3000 filamentos de actina

adyacentes entre sí.


Son grandes moléculas proteicas

polimerizadas responsables de la

contracción real.

Los filamentos de miosina y de actina se

interdigitan parcialmente y de esta

manera hacen que las miofibrillas

tengan bandas claras y oscuras alternas.


Las bandas claras solo tienen filamentos

de actina y se denominan banda I

(isotropas a la luz polarizada)

Las bandas oscuras contienen filamentos

de miosina, así como los filamentos de

actina que se superponen con la miosina

y se denominan bandas A (anisotropas a

la luz polarizada)


Los extremos de los filamentos de actina

están unidos al denominado disco Z

El disco Z atraviesa las miofibrillas y

también pasa desde unas miofibrillas a

otras.


Músculo esquelético: características

• Banda A: filamentos de miosina

solapados con los de actina

• Banda I: filamentos de actina que

parten del disco Z

• Banda H: filamentos de miosina

sin solapamiento con los de actina

Características fibra (célula)

muscular:

- Membrana plasmática = sarcolema

- Multinucleada

- Retículo endoplásmico muy

desarrollado (= sarcoplásmico)

- Gran cantidad de mitocondrias

La porción de la miofibrilla que está

entre los discos Z sucesivos se denomina

SARCOMERO.


La yuxtaposición de los filamentos de

actina y miosina son difíciles de

mantener.

Para mantenerlas unidas, se utiliza un

gran número de moléculas filamentosas

de una proteína denominada TITINA


Peso molecular de 3.000.000.

Una de las moléculas proteicas mayores

del cuerpo.

Es filamentosa, lo que la hace muy elástica.

Actúan como armazón que mantiene en

posición los filamentos de actina y miosina.


Los espacios entre las miofibrillas estánllenos de un líquido intracelulardenominado Sarcoplasma.

Contiene grandes cantidades de Potasio,Magnesio y Fosfato, además de múltiplesenzimas proteicas.

Tiene muchas mitocondrias (proporcionanATP a las miofibrillas para la rápidacontracción


1. Un potencial de acción viaja a lo largo

de una fibra motora hasta sus

terminaciones sobre las fibras

musculares.

2. En cada terminal, el nervio secreta una

pequeña cantidad de la sustancia

neurotransmisora ACETILCOLINA.


3. La acetilcolina actúa en una zona localde la membrana de la fibra muscular paraabrir múltiples canales « activados poracetilcolina » a través de moléculasproteicas que flotan en la membrana.

4. La apertura de los canales activados poracetilcolina permite que grandescantidades de iones de sodio difundan alinterior de la membrana. (inicio depotencial de acción de membrana)


5. El potencial de acción viaja a lo largo dela membrana de la fibra muscular de lamisma manera que los potenciales deacción viajan a lo largo de las fibrasnerviosas.

6. El potencial de acción despolariza lamembrana muscular, y buena parte de laelectricidad fluye a través del centro de lafibra muscular, donde hace que el retículosarcoplásmico libere grandes cantidadesde calcio.


7. Los iones calcio inician fuerzas deatracción entre los filamentos de actinay miosina, haciendo que se deslicenunos sobre otros en sentido longitudinal,lo que constituye el proceso contráctil

8. Después de una fracción de segundo,los iones de calcio son bombeados denuevo al ret. Sarcoplásmico por unabomba de Ca++ de la membrana(cesa la contracción muscular)


En el estado relajado, los extremos de los

filamentos de actina que se extienden

entre los dos discos Z sucesivos, apenas

comienzan a superponerse entre sí.

En el estado contraído estos filamentos de

actina han sido traccionados hacia dentro

entre los filamentos de miosina, de modo

que sus extremos se superponen entre sí en

su máxima extensiónJaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc


Deslizamiento

de los

filamentos

Deslizamiento

de los

filamentos


FILAMENTO DE

MIOSINA

Formado por múltiples moléculas de

miosina.

Peso molecular de 480.000 aprox de

cada molécula


Formada por 6 cadenas

polipeptídicas:

2 cadenas pesadas (peso

aprox 200.000).

4 cadenas ligeras (peso

aprox 20.000)


Las dos cadenas pesadas se enrollan

entre sí en espiral = COLA.

Cada extremo se pliega bilateralmente

y para formar una estructura

polipeptidica globular = CABEZA.


2 CABEZAS

Las cadenas ligeras forman parte de las

cabezas

Ayudan a controlar la función de la

cabeza durante la contracción

muscular.


El filamento de miosina está formado por

200 o más moléculas individuales de

miosina.

Se agrupan las colas para formar el

cuerpo del filamento

Los brazos y las cabezas que protruyen

se denominan puentes cruzados.Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc

La longitud total de los filamentos de

miosina es uniforme, casi exactamente

1.6 picometros


La cabeza de miosina actúa como

enzima ATPasa

Permite aportar energía al proceso de la

contracción.



FILAMENTO DE

ACTINA

Formado por 3 componentes proteicos:

1. Actina.

2. Tropomiosina.

3. Troponina.


El esqueleto del filamento de actina es

una molécula de la proteína F-actina bicatenaria.

Enroscadas en una hélice, al igual que

la miosina


Cada una de las moléculas de la doble

hélice F-actina está formada por

moléculas de G-actina polimerizadas.


La base de los filamentos de actina se

ancla fuertemente a los discos Z.


Tiene un peso molecular de 70.000

Longitud de 40 nanómetros

Están enrolladas alrededor de los lados dela hélice de F-actina.

En reposo, las moléculas de tropomiosinacubren los puntos activos de las fibras deactina, por lo que impide la contracción


Están intermitentes a lo largo de los lados

de las moléculas de tropomiosina.

Es un complejo de 3 unidades proteicas

unidas entre sí de manera laxa.

1. Troponina I (Afinidad a la actina)

2. Troponina T (Afinidad por la tropomiosina)

3. Troponina C (afinidad por los canales de

Ca++)


Cuando hay grandes cantidades de

Ca++, se inhibe el propio efecto

inhibidor del complejo troponina-

tropomiosina.

Hipótesis: cuando iones de Ca++ se

inhibe el efecto inhibidor del complejo

troponina - tropomiosina


1. El Ca+2 se une a la Troponina C

que en el músculo en reposo se

encuentra unida a la Actina.

El Ca+2 debilita la interacción Actina-

Miosina y deja libre los sitios de Actina.

2. Las cabezas de Miosina interactúan con

Actina.

3. Las cabezas hidrolizan ATP y se vuelven

rígidas, se distorsionan y provocan el

GOLPE DE FUERZA.

4. Las cadenas ligeras se desplazan

sobre las gruesas.

• Troponina y tropomiosina regulan la unión de los puentes actina-miosina.

• En reposo, la tropomiosina bloquea la unión de los puentes cruzados a la actina.

• El desplazamiento de la tropomiosina requiere la interacción de la troponina con Ca2+ liberado por el RS.

• Este desplazamiento muestra los puntos activos de la actina.

• La ATPasa de la miosina hidroliza el ATP a ADP y Pi, que se mantienen unidos a la cabeza.

• Puentes cruzados de miosina se unen a las moléculas de actina.

• Las cabezas de miosina se inclinan al liberar el Pi, provocando el deslizamiento sobre la actina (golpe de fuerza). El ADP ha de ser sustituido por un nuevo ATP para que la cabeza se separe de la actina

• Una vez finalizado el estímulo nervioso bombas de Ca2+

devuelven el catión al RS.

• Al separar El Ca2+ la tropomiosina vuelve a su sitio

cubriendo los puntos activos de la actina: relajación

Contracción muscular

Isométrica: cuando el musculo no se

acorta durante la contracción

Isotónica: cuando se acorta, per la

tensión del musculo permanece

constante durante toda la contracción.


Contracción muscular

Estiramiento tendones

Movimiento articulaciones

Contracción m. extensores

Incrementa ángulo articular

Contracción m. flexores

Disminuye ángulo articular

Flexión

Extensión

M. Agonista: desempeña la acción de movimiento

M. Antagonista: actúa sobre la misma articulación con acción opuesta

Mecánica de la contracción muscular

FIBRAS MUSCULARES RÁPIDAS:

Fibras grandes para obtener una gran

fuerza de contracción

Retículo sarcoplásmico extenso para

una liberación rápida de iones de calcio

para iniciar la contracción

Grandes cantidades de enzimas

glucolíticas para la liberación rápida de

energía por el proceso glucolítico


Vascularización menos extensa porque

el metabolismo oxidativo tiene una

importancia secundaria.

Menos mitocondrias, también porque el

metabolismo oxidativo es secundario

Déficit de Mioglobina = Musc. Blanco


FIBRAS MUSCULARES LENTAS:

Fibras más pequeñas

Inervadas por fibras nerviosas más

pequeñas

Vascularización y capilares más extensos

para aportar cantidades adicionales de

O2


Números muy elevados de mitocondrias,

para mantener niveles elevados de

metabolismo oxidativo

Las fibras contienen grandes cantidades

de mioglobina (una proteína que

contiene Fe y que es similar a la Hb en

los eritrocitos).

MIOGLOBINA : aspecto rojizo = Musc. Rojo


Sumación significa la adición de los

espasmos individuales para aumentar la

intensidad de la contracción muscular

global

1. Aumentando el número de unidades

motoras que se contraen de manera

simultánea: Sumación de fibras múltiples

2. Aumentando la frecuencia de la

contracción: Sumación de frecuencia (puede producir tetanización)



Aumenta la frecuencia = la contracción se produceantes que haya finalizado la contracción

Aumenta la fuerza de contracción

Alcanza un nivel crítico y se hacen tan rápidas quese fusionan entre sí.

Se mantiene Ca++ en el Ret Sarcop. e impide larelajación

3 a 4 Kg por centímetro

cuadrado

3-4/cm2

Ejemplo:

Musculo cuádriceps: 100cm2 de vientremuscular:

máxima fuerza de contracción: 300 a400 Kg de tensión ------: tendón rotuliano


Incluso cuando los músculos están enreposo, hay una cierta cantidad detensión.

Se debe a impulsos de baja frecuencia

Controlados por señales del encéfalo alas motoneuronas del asta anterior de lamédula espinal y por los husosmusculares propios de los músculos.


Contracción prolongada e intensa

Se debe a la incapacidad de los

procesos contráctiles y metabólicos de

las fibras musculares de continuar

generando el mismo trabajo.


HIPERTROFIA:

Aumento de los filamentos de actina y

miosina en cada fibra muscular.

Esto aumenta el tamaño de las fibras

musculares individuales


ATROFIA

Cuando un musculo no se utiliza durante

muchas semanas, la velocidad de

disminución de las proteínas contráctiles

es mucho más rápida que la velocidad

de sustitución, por tanto se produce

atrofia muscular


contracción del musculo esquelético semana 2

Documents

tipos de filamentos

actina banda i

bandas a anisotropas

miosinalas bandas claras

sc msculo esqueltico

disco z banda h

sc fibras

banda i isotropas