5. tejido muscular
TRANSCRIPT
2
INTRODUCCIONAunque todas las células pueden efectuar algún tipo de movimiento, la función
fundamental de varios tipos de ellas consiste en generar fuerzas motrices mediante la
contracción.
En estas células contráctiles especializadas, las fuerzas motrices se generan por la
interacción de las proteínas actina y miosina.
Algunos tipos de células contráctiles funcionan como unidades unicelulares:
CELULAS MIOEPITELIALES: Son un componente importante de determinadas
glándulas secretoras en las que su función consiste en impulsar las secreciones hacia
el exterior de los acinos glandulares.
PERICITOS: Son células de tipo muscular liso que rodean a los vasos sanguíneos.
MIOFIBROBLASTOS: Son células que desempeñan funciones contráctiles y además
pueden secretar colágeno. Es el tipo celular predominante en la cicatrización de
heridas.
3
Otras células contráctiles actúan formando unidades contráctiles multicelulares denominadas músculos, las cuales se dividen en 3 tipos:
1.- MUSCULO ESQUELETICO:
Responsable del movimiento del esqueleto y de ciertos órganos como el globo ocular y la lengua.
Este tipo de músculo suele recibir el nombre de músculo voluntario, ya que puede controlarse de modo consciente.
La organización de las proteínas contráctiles hace que, en algunas preparaciones histológicas, muestre una estriación transversal prominente y de allí el nombre de músculo estriado ,con el que también se conoce.
Existe una terminología especial para las células musculares :
membrana celular : sarcolema
citoplasma : sarcoplasma
retículo endoplásmico : retículo sarcoplásmico
4
2.- MUSCULO LISO:
Se denomina de esta manera, debido a que la organización de las proteínas estructurales no se
traduce en una imagen histológica de estriaciones transversales.
Este tipo de músculo constituye el componente muscular de las estructuras viscerales como los
vasos sanguíneos, el aparato gastrointestinal, el útero y la vejiga urinaria, lo que dio origen a su
nombre alternativo de músculo visceral.
Además como el músculo liso se encuentra bajo el control autónomo y hormonal, también se le
denomina músculo involuntario.
3.-MUSCULO CARDIACO:
Posee muchas características estructurales y funcionales intermedias entre músculo esquelético
y músculo liso; es el responsable de la contracción contínua y rítmica del corazón.
Aunque muestra un aspecto estriado, es fácil de distinguir del músculo esquelético ,por lo tanto
el término músculo estriado no resulta adecuado para referirse a él.
5
•Las células musculares de estos 3 tipos están rodeadas por una Las células musculares de estos 3 tipos están rodeadas por una lámina externalámina externa
•En todas las células musculares, las fuerzas de contracción desarrolladas a partir de En todas las células musculares, las fuerzas de contracción desarrolladas a partir de proteínas contráctiles internas se transmiten a la lámina externa a través de proteínas proteínas contráctiles internas se transmiten a la lámina externa a través de proteínas de unión que se extienden por el sarcolema.de unión que se extienden por el sarcolema.
La lámina externa une a las células musculares en una única masa funcional.La lámina externa une a las células musculares en una única masa funcional.
Las células musculares son mucho más largas que anchas, por eso a menudo se llaman Las células musculares son mucho más largas que anchas, por eso a menudo se llaman fibras musculares, a diferencia de las fibras colágenas , éstas son vivientes. fibras musculares, a diferencia de las fibras colágenas , éstas son vivientes. Las Las células musculares derivan del mesodermocélulas musculares derivan del mesodermo
TIPOS DE TEJIDO MUSCULARTIPOS DE TEJIDO MUSCULAR
6
MUSCULO ESQUELETICO
Está formado por células contráctiles, multinucleadas muy alargadas a las que a
menudo se les llama fibras musculares y que se mantienen unidas gracias al tejido
colágeno de sostén.
Los diámetros de las fibras musculares son muy variables, entre 10 y 100 micrones
y su longitud puede abarcar a la totalidad de la longitud del músculo, es decir
hasta 35 cm.
La contracción del músculo esquelético está controlada por grandes nervios
motores, de los que salen ramas nerviosas finas individuales que se introducen en
el músculo para inervar grupos de fibras musculares, lo que en conjunto se conoce
como unidad motora.
La excitación de cualquiera de los nervios motores provoca la contracción
simultánea de todas la fibras musculares de la unidad motora correspondiente.
La vitalidad de las fibras musculares esqueléticas depende del mantenimiento de
su inervación que, si se altera provocará la atrofia de las fibras.
7
ORGANIZACIÓN DE LOS COMPONENTES BASICOS DEL MUSCULO ESQUELETICO
• Las fibras musculares (fibras musculares) se agrupan en haces alargados llamados fascículos,
cada una rodeada por un delicado tejido de sostén denominado endomisio que ocupa los espacios
existentes entre las distintas fibras musculares.
• Cada fascículo o haz de fibras está rodeado por un tejido conectivo laxo llamado perimisio.
• Casi todos los músculos constan de muchos fascículos y el conjunto de la masa muscular está
rodeada por una vaina de tejido colágeno denso llamada epimisio.
• Grandes vasos sanguíneos y nervios penetran el epimisio y se dividen para ramificarse por el
músculo en el perimisio y el endomisio.
•La estructura del tejido conjuntivo contiene fibras colágenas y fibras elásticas que se continúan
con los tendones e inserciones musculares que distribuyen y dirigen adecuadamente las fuerzas
motrices del músculo al hueso, la piel, etc.
8
ORGANIZACIÓN DE LOS COMPONENTES BASICOS DEL MUSCULO ESQUELETICOORGANIZACIÓN DE LOS COMPONENTES BASICOS DEL MUSCULO ESQUELETICO
Endomisio teñido con Inmunohistoquimica para laminina ,proteina presente en el endomisio de las fibras musculares y en un nervio angulo superior derecho
9
Fibras musculares estriadasFibras musculares estriadas
Tinción hematoxilina eosina tinción tricrómico de GomoriTinción hematoxilina eosina tinción tricrómico de Gomori
10
MUSCULO ESQUELETICO
Tricrómico de Masson
capilares
perimisio
11
MUSCULO ESQUELETICOMUSCULO ESQUELETICO
Fascículo muscular esquelético corte Fascículo muscular esquelético corte
longitudinal teñido con Tinción tricrómica que longitudinal teñido con Tinción tricrómica que
muestra algunas fibras musculares las cuales muestra algunas fibras musculares las cuales
dejan pequeños espacios de tejido endomisial dejan pequeños espacios de tejido endomisial
ocupado por fibras colágenas, fibras reticulares ocupado por fibras colágenas, fibras reticulares
no teñidas y estructuras relacionadas como un no teñidas y estructuras relacionadas como un
pequeño haz nervioso, y capilarespequeño haz nervioso, y capilares
Fascículo muscular esquelético corte Fascículo muscular esquelético corte
longitudinal teñido con longitudinal teñido con Tinción PicrosiriusTinción Picrosirius y y
observado con microscopia de luz polarizada observado con microscopia de luz polarizada
que muestra algunas fibras musculares las que muestra algunas fibras musculares las
cuales dejan pequeños espacios de tejido cuales dejan pequeños espacios de tejido
endomisial ocupado por fibras colágenas endomisial ocupado por fibras colágenas
teñidas de amarillo.teñidas de amarillo.
12
Irrigación del Músculo esquelético
Esta muestra se preparó perfundiendo el
sistema de irrigación del músculo
esquelético con un colorante rojo y luego se
extrajeron todas las fibras musculares.
Los vasos de mayor calibre atraviesan el
epimisio para ramificarse ampliamente por
el perimisio
Muestra de músculo esquelético, cuya
vascularización fue perfundida con
material plástico que muestra la
disposición de estos vasos alrededor de las
fibras musculares.
Tinción de Giemsa bajo microscopía de
luz polarizada
13
Fibras musculares esqueléticas a MO
•Son células multinucleadas cuyos núcleos están
localizados en la periferia debajo de la membrana
celular, cada célula está rodeada por un endomisio,
cuyas fibras reticulares finas se entremezclan con las
de las células musculares vecinas.
•Existen células satélites pequeñas de un solo núcleo
que actúan como células regenerativas compartiendo la
lamina externa de la fibra donde se encuentran
•Gran parte de la célula del músculo esquelético, está
compuesta por distribuciones longitudinales de
miofibrillas de forma cilíndrica, alineadas de modo
preciso con sus vecinas
•Esta distribución paralela estricta de las miofibrillas es la causa de las estriaciones cruzadas de
las bandas claras y oscuras que caracterizan al músculo esquelético en corte longitudinal.
14
Fibras musculares esqueléticas a ME
•Las bandas oscuras se conocen como Bandas A
anisotrópicas y las bandas ligeras como Bandas I.
isotrópicas .
•El centro de cada banda A ,está ocupado por una zona
pálida llamada Banda H, cortada por una línea delgada
M
•Cada banda I está cortada por una línea oscura llamada
Disco Z.
•La región de la miofibrilla entre 2 Discos Z sucesivos, se
conoce como sarcómero y se considera la unidad
contráctil de la fibra del músculo esquelético.
15
Fibras musculares esqueléticas a Microscopía Electrónica
Fibras musculares esqueléticas corte Fibras musculares esqueléticas corte longitudinal, teñidas con Picrosirius longitudinal, teñidas con Picrosirius red y observadas con microscopia de red y observadas con microscopia de luz polarizada.luz polarizada.
En el sector izquierdo se observa En el sector izquierdo se observa fibras colágenas insertándose en este fibras colágenas insertándose en este haz muscularhaz muscular
Fibras musculares esqueléticas a Microscopía Optica
16
Fibras musculares esqueléticas ME -DISPOSICION DE LOS MIOFILAMENTOS EN EL SARCOMERO
•La microscopía electrónica revela las mismas bandas observadas con microscopía de luz, pero pone de manifiesto la presencia de los miofilamentos gruesos compuestos por miosina y miofilamentos delgados compuestos por actina.
•Miofilamentos gruesos: Estan constituídos por 300 moléculas de miosina, las cuales a su vez se componen de 2 cadenas pesadas y 2 cadenas ligeras idénticas•Miofilamentos delgados: Están compuestos principalmente por la Actina
17
Mecanismo de contracción muscular-Ultraestructura
Los iones de Calcio se unen a la región C de la molécula de Los iones de Calcio se unen a la región C de la molécula de troponina lo cual deja expuesto el sitio de fijación que tiene la troponina lo cual deja expuesto el sitio de fijación que tiene la molécula de Actina para la cabeza de la molécula de Miosina, molécula de Actina para la cabeza de la molécula de Miosina, con lo cual se produce la unión de estas, el ATP pierde un con lo cual se produce la unión de estas, el ATP pierde un fosfato quedando en ADP , liberando energía.fosfato quedando en ADP , liberando energía.
Este proceso mueve la cabeza de Miosina lo que permite que el Este proceso mueve la cabeza de Miosina lo que permite que el miofilamento de Actina se desplace sobre el de Miosina. Este miofilamento de Actina se desplace sobre el de Miosina. Este fenómeno se repite muchas veces durante una sola contracción fenómeno se repite muchas veces durante una sola contracción lo que conlleva finalmente al acortamiento de la fibra lo que conlleva finalmente al acortamiento de la fibra muscularmuscular
18
Esquema fibra muscular
Fibras de
reticulinaLámin
a basal
Poros tubos T
Sistema tubos T
mitocondrias
Reticulo sarcoplásmic
o
Paquetes de
miofilamentos
19
Correlaciones Clínicas
La rigidez cadavérica se produce de manera subsecuente a la muerte porque la falta de ATP
impide la disociación de la Actina y Miosina
En tanto se conserve elevada lo suficiente la concentración citosólica de Ca, los filamentos de
actina se conservarán en el estado activo y proseguirán los ciclos de contracción, sin embargo una
vez que se interrumpen los impulsos estimulatorios ocurrirá relajación muscular.
Fuentes energéticas para la contracción muscular
Como el proceso de contracción muscular consume mucha energía, las células de músculo
esquelético conservan una concentración elevada de los compuestos ricos en energía ATP y
fosfato de Creatina.
El ATP se elebora dentro de las abundantes mitocondrias de las células musculares durante los
períodos de inactividad o de actividad baja.
También se convierten con facilidad en fuentes energéticas las gotitas de Lípidos y el
Glucógeno,que abundan en el sarcoplasma.
20
Uniones musculotendinosas
Los elementos del tejido conectivo de la fibra muscular se continúan con el tendón al cual está insertado el músculo.
A nivel de las uniones musculotendinosas, las células van disminuyendo de diámetro y experimentan muchas plegaduras.
Las fibras de colágeno del tendón penetran en la profundidad de estos repliegues y ,probablemente, se continúan con las fibras reticulares del endomisio.
Dentro de la célula los miofilamentos se encuentran fijos a la superficie interna del sarcolema, de modo que la fuerza de contracción se transmite hacia las fibras de colágena del tendón.
Inervación del músculo esquelético
Cada músculo esquelético recibe por ,lo menos 2 tipos de fibras nerviosas, es decir motoras y sensitivas.
Las fibras nerviosas motoras estimulan la contracción, en tanto que las fibras sensitivas hacen contacto con los Husos musculares.
De manera adicional, los elementos vasculares del músculo esquelético reciben inervación de fibras autónomas.
La especificidad de la inervación motora depende de la exigencia del músculo. Ejm , En los músculos del ojo la neurona motora inerva 5 a 10 fibras, mientras que en el abdomen pueden ser 1000 fibras
21
Uniones musculonerviosasTransmisión de Impulsos a nivel de las uniones musculonerviosas
La fibras motoras son axones mielínicos de las
neuronas alfa que pasan hacia el tejido conectivo del
músculo.
El axón se arboriza y, por último, pierde su vaina de
mielina pero no sus células de Schwann.
La terminación de cada mechón arborizado se dilata
y queda sobre la placa motriz terminal de las fibras
musculares individuales.
Cada una de estas uniones entre músculo y nervio,
que se llaman uniones musculonerviosas, está
compuesta por una terminación axoniana, una
hendidura sináptica y la membrana celular del
músculo
22
Tanto la hendidura sinaptica primaria como los pliegues de unión están revestidos por una lámina externa del tipo de la lámina basal.
La terminación axoniana, cubierto por las células de Schwann, alberga a mitocondrias, REL,y hasta 300.000 vesículas sinápticas que contienen el neurotransmisor Acetilcolina.
La función de la unión musculonerviosas es transmitir el estímulo desde la fibra nerviosa hacia la célula muscular.
23
La transmisión de los estímulos a través de la hendidura
sináptica abarca la siguiente sucesión de
acontecimientos:
1. El estímulo que viaja a lo largo del axón despolariza a
la membrana de la terminación axionana, con lo que
abre a los canales de Ca. de compuerta de voltaje.
2. La entrada de Ca en la terminación axionana da por
resultado fusión de las vesículas sinápticas con la
membrana de la terminación axoniana y descarga
subsecuente de Acetilcolina junto con proteoglucanos y
ATP en la hendidura sináptica primaria.
3. Se liberan grandes cantidades de neurotransmisor
acetilcolina desde la terminación nerviosa.4. La Acetilcolina se difunde a través de la hendidura sináptica y se fija en los receptores de Acetilcolina
postsinápticos en la membrana de la célula muscular .
La entrada resultante de iones produce la despolarización del sarcolema y generación de un potencial de acción.
5. El impulso generado se disemina con rapidez por toda la fibra muscular, con lo que se inicia la contracción
muscular.
Transmisión de Impulsos a nivel de las uniones musculonerviosas
24
Correlaciones Clínicas
• El Botulismo suele ser causado por la ingestión de alimentos enlatados preservados de manera
inapropiada.La toxina, producida por la bacteria Clostridium botulinum, interfiere con la
descarga de Acetilcolina,lo que da por resultado parálisis muscular y, si no se aplica
tratamiento, muerte de la víctima.
• La Miastenia gravis es una enfermedad autoinmune en la cual se fijan autoanticuerpos sobre
los receptores de Acetilcolina y bloquean su disponibilidad para la acetilcolina. Los receptores
inactivados de esta manera experimentan endocitosis y quedan sustituídos por nuevos
receptores a los que inactivan otra vez los autoanticuerpos. Por lo tanto ,el número de
localizaciones para que se inicie la despolarización muscular queda reducido y los músculos
esqueléticos se debilitan de manera gradual.
El trastorno da por resultado infecciones pulmonares, trastornos respiratorios y muerte.
• Ciertas neurotoxinas, como la bungarotoxina de algunas serpientes venenosas, se fijan
también a los receptores de acetilcolina y producen parálisis y muerte en última instancia a
causa de trastornos respiratorios.
25
Husos muscularesCuando un músculo se estira experimenta contracción
refleja, lo que se conoce como reflejo de estiramiento.
El encargado de realizar esta función protectora que
previene del desgarro de las fibras musculares es el Huso
muscular, el cual es un receptor sensitivo encapsulado
que se encuentra entre las células musculares
Cada Huso muscular está compuesto por 8 a 10 células
musculares alargadas, estrechas, modificadas y muy
pequeñas llamadas fibras intrafusales, rodeadas por el
espacio periaxil que contiene líquido, el cual a su vez se
encuentra encerrada por la cápsula.
Los elementos de tejido conectivo de la cápsula se
continúan con las fibras de colágena del perimisio y el
endomisio.
Las fibras intrafusales son de 2 tipos:
Fibras de la bolsa nuclear y fibras de la cadena nuclear.
26
Correlaciones clínicas
El arco reflejo simple ,como el reflejo rotuliano, es un ejemplo de la función de los husos musculares.
El golpe sobre el tendón rotuliano da por resultado estiramiento repentino del músculo y de los husos musculares.
Se estimulan las terminaciones nerviosas anuloespirales y en ramo de flores y descargan el estímulo hacia las neuronas motoras alfa de la médula espinal,lo que da por resultado contracción muscular
Organos tendinosos de Golgi (Husos neurotendinosos)
Cuando un músculo experimenta
contracción agotadora puede aplicar
tensión excesiva a sus tendones.
Para proteger al tendón, estas estructuras
llamadas órganos tendinosos de Golgi
brindan retroalimentación inhibitoria a la
neurona motora alfa del músculo, lo que da
por resultado la relajación del músculo que
está ejerciendo tracción sobre dicho tendón.
27
28
Músculo cardíacoEl músculo cardíaco es otra forma de músculo estriado el cual sólo encontramos en el corazón y las venas pulmonares ,en el sitio en que se unen al corazón.
El miocardio del adulto consiste en una red anastomosante de células musculares cardíacas ramificadas distribuídas por capas (láminas).
Las láminas están separadas entre sí por láminas de tejido conectivo más delgadas por el que corren vasos sanguíneos ,nervios y sistema de conducción del corazón.
Los capilares que derivan de estas ramas invaden al tejido conectivo intercelular y forman una red densa y rica en lechos capilares que rodean a cada fibra muscular cardíaca.
Fotomicrografía músculo cardíaco corte transversal HE - corte longitudinal tricrómico de GomoriFotomicrografía músculo cardíaco corte transversal HE - corte longitudinal tricrómico de Gomori
Bandas ABandas A
Bandas IBandas I
Discos ZDiscos Z
29
Las longitudes de las células musculares cardíacas en reposo varían .
Cada célula posee un núcleo único, de gran tamaño, oval y de posición central, aunque en ocasiones posee 2 núcleos.
Discos Intercalares: Las células del músculo cardíaco forman uniones termino-terminales muy especializadas que se conocen con el nombre de Discos Intercalares.
Las membranas celulares que participan en estas uniones se aproximan entre sí dejando un espacio pequeño.
Los discos intercalares tienen porciones transversas en las que abundan los desmosomas, lo mismo que porciones laterales ricas en uniones comunicantes.
Sobre la superficie del sarcolema de los discos intercalares existen miofilamentos delgados en las zona de adhesión los cuales son análogos a los discos Z.
Se forman además uniones comunicantes o de intersticio que permiten el flujo rápido de información desde una célula hacia la siguiente, en las regiones en que estas, están colocadas lado a lado entrando en contacto íntimo entre sí.
30
Estructura y Organitos
Las bandas de las fibras musculares cardíacas son
idénticas a las del músculo esquelético, y consisten
en Bandas I y A alternantes.
Cada sarcómero posee la misma subestructura
que su contraparte del músculo esquelético,
haciendo el modo de contracción idéntico. Sin
embargo existen 2 diferencias, el sistema
membranoso y la provisión de Ca2+ del músculo
cardíaco.
Casi la mitad del volúmen de la célula del músculo
cardíaco está ocupado por mitocondrias debido al
gran consumo de energía ,la que es obtenida en
parte por el glucógeno y mayoritariamente por los
triglicéridos.
La mioglobina satisface la gran cantidad de O2
requerida.
31
Correlaciones Clínicas
Durante la hipertrofia cardíaca no aumenta el número de fibras miocárdicas, sino que las fibras aumentan de tamaño al alargarse y aumentar su diámetro.
La lesión del corazón no da por resultado la regeneración del tejido muscular, más bien las células musculares muertas son sustituídas por tejido conectivo fibroso.
La falta de Ca2+ de un minuto, en en el compartimento extracelular da por resultado interrupción de las contracciones del músculo cardíaco, en tanto que las fibras del músculo esquelético pueden seguir contrayéndose varias horas
32
Músculo Liso
Estas células no tienen estriaciones,
por tanto se conocen como fibras de
músculo liso. No poseen un sistema de
túbulos T.Este tipo de músculo se
encuentra en las paredes de vísceras
huecas, como vías gastrointestinales,
parte de las vías reproductivas y
urinarias, paredes de los vasos
sanguíneos, conductos de mayor
tamaño de las glándulas compuestas,
vías respiratorias y haces pequeños
dentro de la dermis.
Corte longitudinal
Corte transversal
Corte transversal
Corte longitudinal
33
Músculo Liso
El músculo liso no se encuentra bajo control voluntario, lo regula el Sistema Nervioso
Autónomo, las hormonas como la bradicinina y las condiciones fisiológicas locales, de ahí es
que se conozca como músculo involuntario
Además de sus funciones contráctiles, algunas células de músculo liso son capaces de sintetizar
proteínas
Entre las sustancias elaboradas para sus utilización extracelular están la colágena, elastina,
glucosaminoglucanos, proteoglucanos y factores de crecimiento.
34
Músculo Liso
Corte transversal de músculo liso
Las células fusiformes se hayan cortadas en distintos puntos de su longitud, dando la impresión de tener distintos diámetros.
Núucleos de ubicación central, cuando son cortados en la mitad
Corte de una estructura tubular como el ïleon,
en donde aparecen las fibras en 2 sentidos,
longitudinal externa y circular interna,
separadas por una delgada capa de tejido de
sostén con ganglios parasimpáticos en su
espesor
35
Estructura fina del músculo liso
Existe una distribución extensa de filamentos
delgados y gruesos entretejidos, los delgados están
compuestos por actina y los gruesos por miosina.
En las células del músculo liso no existe la Ley del
todo o nada del músculo estriado ,ya que puede
contraerse toda la célula o sólo una parte de ella en
un momento determinado.
Las fuerzas contráctiles se ven reforzadas por un
sistema adicional de filamentos intermedios
vimentina y desmina en el musculo liso vascular y
sólo desmina en el musculo liso no vascular
36
Fibras de reticulina-Lámina basal-Núcleos-Miofilamentos
Fibras reticulares que rodean al sarcolema Fibras reticulares que rodean al sarcolema teñidas con Tinción de Platateñidas con Tinción de Plata
37
Inervación del músculo liso
Las uniones neuromusculares no son tan organizadas como en el músculo estriado.
Se compone de implantaciones axonianas con vesículas sinápticas que albergan
noradrenalina en el caso de inervación simpática y acetilcolina en el caso de inervación
parasimpática..
En ciertos casos cada célula recibe una inervación individual, como es el caso de las células
del Iris ocular y en el conducto deferente de las vías reproductivas del hombre.
El músculo liso inervado de esta manera se cataloga como de tipo de multiunidad.
Otras células de músculo liso, como las del tubo digestivo y el útero no poseen inervación
individual ,más bien existen unas pocas células con uniones neuromusculares.
Estos músculos se conocen como músculos lisos viscerales y la transmisión de impulsos ocurre
a través de uniones comunicantes localizadas entre células musculares lisas vecinas.
También pueden regular al músculo liso visceral factores humorales o microambientales,
como la oxitocina sobre el útero.
38
CUADRO COMPARATIVO DE LOS 3 TIPOS DE MUSCULOS
39FIN..................................