04/15/2304/15/23

FISIOLOGIA FISIOLOGIA MUSCULARMUSCULAR

DR. EDUARDO CASTELODR. EDUARDO CASTELO

04/15/23

CONSTITUCIÓN MUSCULAR DEL ORGANISMOCONSTITUCIÓN MUSCULAR DEL ORGANISMO

• 40% Músculo esquelético• 10% Músculo Liso y Cardíaco.

FUNCIONES1. Mantenimiento de forma y posición del cuerpo2. De protección de tejidos frágiles3. De recubrimiento del tejido óseo4. Constituye el elemento importantepara el movimiento.5. Generación de calor

TIPOS DE TEJIDO MUSCULAR:•Estriado (esquelético y cardíaco)•Liso.

04/15/23

CARACTERISTICAS DEL TEJIDO MUSCULAR

A. Excitabilidad (irritabilidad). Ante un estímulo, respuesta potencial de acción (químicos: neurotransmisores u hormonas)

B. Contractilidad: Propiedad de acortarse y engrosarse, generación de fuerza para realizar trabajo.

C. Extensibilidad: Distensión muscular sin daño y coordinación con un músculo par.

D. Elasticidad: Vuelve a su forma original después de una contraccióno distensión

04/15/23

ORGANIZACIÓORGANIZACIÓN DEL TEJIDO N DEL TEJIDO MUSCULARMUSCULAR

ESQUELETICOESQUELETICO

ESTRUCTURA MACROSCOPICA DE LOS MUSCULOS

a. Músculo: Agrupación de 2 o mas haces musculares Fascículos Musculares (paralelos al eje longitudinal)

b. Fibras Musculares

Cubiertas Conjuntivas:a. Epimisio: membrana

que rodea al músculob. Perimisio: rodea al

fascículoc. Endomisio: rodea a la

fibra muscular

04/15/23

Fascia superficial (inmediatamente debajo de

la piel). •Formada por:

•Tejido Adiposo y• Conjuntivo

•Funciones: •Almacenamiento de agua y grasa

•Aislamiento (conservación de calor)

•Protección mecánica contra traumatismos

•Rutas para salida y entrada de nervios y vasos sanguíneos en los músculos

ANATOMIA DEL TEJIDO MUSCULAR ESQUELETICO

04/15/23

ANATOMIA DEL TEJIDO MUSCULAR ESQUELETICO CONT….

Fascia profunda:Formada por:•Tejido conjuntivo denso e irregular (mantiene a los músculos unidos de manera funcional)•Se extiende en tres capas:

•Epimisio•Perimisio•Endomisio•Tendón: Unión alargada de los tres anteriores y se inserta en el hueso•Aponeurosis: Unión ensanchada y plana (aponeurosis epicraneal)•Vainas tendinosas: Tendones rodeados por tejido conjuntivo (muñecas y tobillos). Poseen una película con líquido sinovial.

04/15/23

Estructural y funcional

1. Componente contráctil: Miofibrillas: Responsable de: Acortamiento

MovimientoFuerza Presión

2. Componente conjuntivo: Da cohesión a los elementos muscularesCubiertas del músculo (fibras de colágeno y elásticas (Epimisio, Perimisio y Endomisio)

3. Otros Componentes:• Terminaciones

nerviosas (motoras y sensitivas)

• Vasos sanguíneos y Linfáticos (funciones tróficas y de control o regulación)

COMPONENTES DEL TEJIDO MUSCULAR

04/15/23

Función Mecánica de los Función Mecánica de los componentes del Músculo estriadocomponentes del Músculo estriado

► Elemento Contráctil: Elemento Contráctil: acortamiento muscular.acortamiento muscular. Energía mecánica:Energía mecánica:

► Movimiento Cambio de Movimiento Cambio de posiciónposición

► Fuerza cambio de situación Fuerza cambio de situación o posición de unos objetos o posición de unos objetos en relación a otrosen relación a otros

► Presión Generación de Presión Generación de impulso de fuerza a impulso de fuerza a determinada superficiedeterminada superficie

► Elementos conjuntivos:Elementos conjuntivos: Transmisión de la fuerza Transmisión de la fuerza

muscular contráctil hacia muscular contráctil hacia los extremoslos extremos

Deslizamiento reciproco Deslizamiento reciproco entre fibras o fascículosentre fibras o fascículos

04/15/23

Estructura Microscópica del

Músculo EsqueléticoLa Célula Muscular o Fibra Muscular

1. Características: Multinucleada Alargada Longitud y diámetro variables2. Posee: a. Membrana plasmática o sarcolema (invaginaciones: Túbulos T) b. Citoplasma o sarcoplasma: prot, glucógeno, grasa, ADP, ATP y fosfocreatina, iones: Ca++, K+, Na+, mitocondrias, y retículo sarcoplásmico (Túbulos longitudinales paralelos al eje de la fibra, cisternas terminales) Triada: 2 cisternas terminales y un túbulo T

Conductor de mensajes eléctricos para transporte de iones y Ca++, Miofibrillas

04/15/23

C. Filamentos DelgadosC. Filamentos Delgados:: Actina, tropomiosina y Actina, tropomiosina y

TroponinaTroponina► Actina:Actina:

Actina G, forma globular, Actina G, forma globular, dos cadenas retorcidas, va dos cadenas retorcidas, va a conformar a:a conformar a:

Actina F, (actina Actina F, (actina filamentosa)filamentosa)

► Posee sitio de unión a la Posee sitio de unión a la miosinamiosina

► Tropomiosina:Tropomiosina: Prot. Prot. Filamentosa que se Filamentosa que se

ubica a lo largo del surco de la ubica a lo largo del surco de la actina. Bloquea, en reposo, el actina. Bloquea, en reposo, el sitio de unión con miosina.sitio de unión con miosina.

04/15/23

d. Filamentos gruesosd. Filamentos gruesos::

MiosinaMiosina (mol grande y (mol grande y compleja, cabeza y cola, compleja, cabeza y cola, estructura helicoidal alfa).estructura helicoidal alfa).

Posee:Posee:

Par de cadenas pesadas. Par de cadenas pesadas.

Dos pares de cadenas Dos pares de cadenas ligeras: (sitio de union para ligeras: (sitio de union para la actina)la actina)

Cabeza (puente cruzado)Cabeza (puente cruzado) unión de la actina e hidrólisis unión de la actina e hidrólisis

de ATP.de ATP.

Interacción entre puentes Interacción entre puentes cruzados y filamentos finos, cruzados y filamentos finos, acortan la sarcómera acortan la sarcómera (acercando las líneas Z entre (acercando las líneas Z entre sí).sí).

04/15/23

►Características Tipo I Tipo IIA Tipo lIB

Diámetro Pequeño Intermedio Grande

Contenido de mioglobina Alto Intermedio Bajo

Capilares Muchos Intermedio Pocos

Sistema energético predominante

Aerobio Aerobio/anaerobio Anaerobio

Resistencia a la fatiga Alta Intermedia Baja

Velocidad de contracci6n Lenta Rápida Rápida

Potencia + ++ +++

Resistencia +++ ++ +

TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES

04/15/23

Tipos de Fibras MuscularesTipos de Fibras Musculares

► Por el contenido de Por el contenido de mioglobina y otros, se mioglobina y otros, se dividen en:dividen en: Fibras Musculares Rojas:Fibras Musculares Rojas:

► Tienen alto contenido de Tienen alto contenido de mioglobinamioglobina

► Contienen mayor cantidad Contienen mayor cantidad de mitocondriasde mitocondrias

► Tienen mayor cantidad de Tienen mayor cantidad de capilares sanguíneoscapilares sanguíneos

Fibras Musculares BlancasFibras Musculares Blancas::► Tienen menor cantidad de Tienen menor cantidad de

mioglobina, mitocondria y mioglobina, mitocondria y capilarescapilares

04/15/23

04/15/23

► Por su capacidad Por su capacidad metabólicametabólica.. Fibras Oxidativas Fibras Oxidativas

Lentas o Tipo ILentas o Tipo I Fibras Oxidativas - Fibras Oxidativas -

Glucolíticas rápidasGlucolíticas rápidas Fibras Glucolíticas Fibras Glucolíticas

Rápidas o Tipo IIRápidas o Tipo II

04/15/23

04/15/23

04/15/23

INERVACIONINERVACION► Neuronas Neuronas

motoras:motoras: Emite el Emite el impulso, origina impulso, origina contracción múscularcontracción múscular..

► Unidad MotoraUnidad Motora Conformada por neurona Conformada por neurona

motora (1) y conjunto de motora (1) y conjunto de fibras musculares (150).fibras musculares (150). Movimientos precisos:Movimientos precisos:

Producción de la voz sólo Producción de la voz sólo 2 fibras por neurona2 fibras por neurona

Movimientos potentes:Movimientos potentes:

Movimiento del bíceps Movimiento del bíceps braquial o braquial o gastronecmio, hasta gastronecmio, hasta 2,000 fibras por 2,000 fibras por neurona.neurona.

04/15/23

LA UNIDAD MOTORACaracteristicas de la unidad motora:•Una sola neurona produce contracción simultanea de aprox. 150 fibras musculares

• Todas las fibras musculares se contraen y se relajan a un mismo tiempo

•Músculos con movimientos precisos (producción de voz por la laringe) solo tiene dos o tres fibras por unidad motora

•Músculos responsables de movimientos potentes y poco precisos (biceps braquial) pueden tener hasta 2,000 fibras musculares por unidad motora

• La fuerza total de una contracción se puede controlar ajustando el numero de unidades motoras activadas.

04/15/23

SINAPSIS

1. Sinapsis eléctrica: Se produce por “contacto” entre las células excitables, a través de zonas especializadas.

2. Sinapsis química: Unión neuromuscular o unión mioneural establecida a través de la hendidura sináptica por la liberación de un neurotransmisor

• Placa motora terminal: conformada por los terminales axonales (forma de bulbo) y la membrana de la fibra muscular adyacente.

• Vescícula sináptica: Se encuentran dentro del extremo distal de una terminal axonal. Aquí se encuentra contenidas moléculas de un neurotransmisor Ach.

04/15/23

04/15/23

04/15/23

1. La Ach, al ser liberada, va hacia la hendidura sináptica. La placa motora terminal posee receptores para Ach.

2. La unión de la Ach y el receptor provoca la apertura de un canal y el pasaje del sodio

3. Los cambios del potencial de reposo, desencadenan un potencial de acción

4. El potencial de acción muscular viaja a lo largo de la membrana de la célula muscular (sarcolema), que a su vez produce la contracción muscular.

04/15/23

04/15/23

3. DESTRUCCIÓN DE LA ACH LIBERADA:

• Efecto de la Achasa (lámina basal)

• Difusión (en < proporción) fuera del espacio sináptico.

4. POTENCIAL DE PLACA MOTORA Y EXCITACIÓN DE LA FIBRA MUSCULAR ESQUELÉTICA

•Llegada de iones Na+

•Apertura de los canales de Ach

•Elevación del potencial de membrana interno (50-75 mv)

•Creación del potencial de acción en la fibra muscular.

04/15/23

04/15/23

BASES MOLECULARES DE LA CONTRACCIÓNBASES MOLECULARES DE LA CONTRACCIÓNTransducción Quimiomecánica:

ATP (prod. metabólica) Fuerza o movimiento

UNIDAD CONTRACTIL: SARCOMERA

•Citoesqueleto: Estructura de anclaje y transmisión de la fuerza•Miofilamentos: Finos, Gruesos

04/15/23

04/15/23

CICLO DE LOS PUENTES CRUZADOS

1. Formación del complejo Miosina-ADP-Pi (elevado nivel de energía libre) y su rápida unión al filamento fino .

2. Cambio conformacional de la cabeza de miosina (liberación del ADP y Pi).

3. Unión del ATP al complejo Actina-Miosina. Disociación de los puentes cruzados del filamento fino.

4. Regeneración del complejo Miosina-ADP-Pi de alta energía por hidrólisis interna del ATP.

04/15/23

DETERMINANTES DEL CICLO DE PUENTES CRUZADOS

Sistemas reguladores: Dependientes de Ca++, controlan el número de puentes cruzados que interaccionan con filamentos finos.

La velocidad de los ciclos de los puentes cruzados determinan la velocidad de acortamiento de un músculo. La mayor se produce cuando no hay carga que se oponga al acortamiento. Esta cae cuando la carga es mayor (evita el paso de la conformación de 90° a la 45°)

Estas diferencias están determinadas por la variante isoenzimática de miosina.

04/15/23

MECANISMO GENERAL DE LA CONTRACCION MUSCULAR

Apertura de canales de Ach favoreciendo el ingreso de grandescantidades de sodio a nivel de terminación nerviosa. Inicio del potencial de acción.

Activación de las membranas de las fibras musculares .

Liberación del ión Ca++ contenido en las miofibrillas del retículo sarcoplásmico.

Atracción entre filamentos de actina y miosina con el consecuente deslizamiento (contracción)

Regreso del Ca ++al interior del retículo sarcoplásmico y cese de la contracción muscular

04/15/23

Filamentos delgados (actina)

Filamentos gruesos

(miosina)

Banda A

Banda M

Banda I

Línea Z Línea ZLínea Z

04/15/23

Regulación de la Regulación de la

Tensión Tensión MuscularMuscular

Tipos de Contracciones:Tipos de Contracciones: Contracciones Isotónicas:Contracciones Isotónicas: Existen dos Existen dos

tipos: tipos: ► Isotónica concéntrica: Músculo se acorta y Isotónica concéntrica: Músculo se acorta y

tira del tendón para producir movimiento y tira del tendón para producir movimiento y reducir el ángulo en una articulación. Ejm. reducir el ángulo en una articulación. Ejm. (tomar un objeto de la mesa)(tomar un objeto de la mesa)

► Isotónica Excéntrica: El músculo acortado Isotónica Excéntrica: El músculo acortado se alarga poco a poco mientras continúa en se alarga poco a poco mientras continúa en contracción.contracción.

Contracciones Isométricas:Contracciones Isométricas: Estabiliza Estabiliza ciertas articulaciones al mover otras.ciertas articulaciones al mover otras.

► Importantes para mantener la postura, Importantes para mantener la postura, sujetar objetos en posición fija.sujetar objetos en posición fija.

► Consumen energíaConsumen energía► Producen tensión considerables sin Producen tensión considerables sin

acortamiento del músculo.acortamiento del músculo.

04/15/23

Regulación de la Tensión Regulación de la Tensión MuscularMuscular

► Contracción EspasmódicaContracción Espasmódica: : Contracción breve de todas Contracción breve de todas las fibras musculares de una unidad motora.las fibras musculares de una unidad motora. Potencial de acción breve (1 a 2 ms.) la contracción dura mucho Potencial de acción breve (1 a 2 ms.) la contracción dura mucho

mas (20 a 200 ms.)mas (20 a 200 ms.)

►Etapas:Etapas:► Período LatentePeríodo Latente: Aplicación del estímulo –inicio de la contracción) dura : Aplicación del estímulo –inicio de la contracción) dura

aprox. 2 ms. Liberación de Ca+2 del RS, filamentos ejercen tensión, aprox. 2 ms. Liberación de Ca+2 del RS, filamentos ejercen tensión, estiramiento de componentes elásticos y luego el acortamiento.estiramiento de componentes elásticos y luego el acortamiento.

► Período de ContracciónPeríodo de Contracción: Dura de 10 a 100 ms.: Dura de 10 a 100 ms.► Período de RelajaciónPeríodo de Relajación: de 10 a 100 ms. Recaptura del Ca+2: de 10 a 100 ms. Recaptura del Ca+2► Período RefractarioPeríodo Refractario: Es un lapso de pérdida de excitabilidad. En el : Es un lapso de pérdida de excitabilidad. En el

músculo esquelético dura aprox. 5 ms. Y en músculo cardíaco dura 300 músculo esquelético dura aprox. 5 ms. Y en músculo cardíaco dura 300 ms. Origen:ms. Origen:

► Producido por:Producido por: activación involuntaria de unidades motoras, activación involuntaria de unidades motoras, Consecuente activación de la contracción sostenida de las fibras Consecuente activación de la contracción sostenida de las fibras

musculares, musculares, al mismo tiempo se observa una gran parte de sus unidades motoras están al mismo tiempo se observa una gran parte de sus unidades motoras están

relajadas. Este proceso ocurre de manera alternada y constanterelajadas. Este proceso ocurre de manera alternada y constante ..

04/15/23

Comparación de fibras muscularesComparación de fibras muscularesPropiedad Músculo Esquelético Músculo Cardíaco Músculo liso

Estructura largo, cilíndrico, polinuclear

Ramificado, irregular,

núcleo simple

Forma de aguja, núcleo simple

Diemensiones 30 cm x 100 m 100 m x 15 m 50-200 m x 5 m

Estrías Sí Sí No

Actividad Miogénica No Si Sí

Inervación motora Somática Autonómica (simp/para) Autonómica (simp/para)

Tipo de contracción Fásica Rítmica Tónica (pricipal) & Fásica (occasional)

Tono muscular básico Actividad neural Ninguno Intrínseo y extrínseco

Acoplamiento eléctrico No Sí Sí

Sistema - T Sí Sí (ventrículos solamente) No

E/C acoplamiento AP & T sistemas AP & T-sistemas AP, Ca canales 2n mensajeros

Regulación hormonal de la contractibilidad

No Sí Sí

04/15/23

Características:

•Fibras pequeñas (2-5u de diámetro, 20-500 u de longitud)

•Disposición física es diferente

Tipos:

1. Unitario o visceral:

•masa de cientos a millares de fibras musculares (capacidad de contraerse juntas, formando unidad)

•Asociadas en capas o haces

•Adheridas en muchos puntos (transmisión de fuerza)

•Uniones intercelulares laxas (gap junctions)

MUSCULO LISO

04/15/23

04/15/23

2. Multiunitario :

•Fibras musculares lisas discretas

•actividad independiente

•inervadas por una única terminación nerviosa

•Revestidas por un colágeno fino y fibrillas glucoproteícas que favorecen su aislamiento

•Contracción independiente y con escasa fcia de contracciones espontáneas (músculo ciliar, iris ocular, membrana nictitante(anim. Inferiores), músculos piloerectores.

04/15/23

MUSCULO LISO

04/15/23

04/15/23

MUSCULO CARDIACO

04/15/23