INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

DEPARTAMENTO DE FISIOLOGÍA:

LABORATORIO DE FISIOLOGÍA GENERAL

PRACTICA NO 11:

Propiedades de músculo liso

PROFESORES:

Vanessa Blas Valdivia Fidel de la Cruz López

ALUMNOS:

Cruz Montiel Mario Arturo Linares Anaya Ozvaldo Herrera Mora Sara Lorena

EQUIPO: 1 GRUPO: 4FV1

FECHA DE ENTREGA: 15/07/2015

INTRODUCCIÓN:

El músculo liso se encuentra en la pared del tubo digestivo, en los conductos de ciertas glándulas, en algunos conductos respiratorios, en el útero y en las paredes de los vasos sanguíneos, entre otros lugares. Está formado por células largas y fusiformes con un núcleo alargado en posición central.

A ambos lados del núcleo se observan pequeñas zonas de citoplasma donde se disponen la mayoría de los orgánulos. El resto del citoplasma muestra un aspecto homogéneo y es donde se localiza el aparato contráctil que, al contrario que en el músculo esquelético o el cardiaco, no se organiza en estructuras regulares visibles con el microscopio óptico. Son células cuya longitud varía entre 0,02 y 0,5 mm y su diámetro está entre 8 y 10 µm. La organización de las células musculares lisas es diversa y se adapta a la función que desempeñan. Así, pueden aparecer aisladas en el tejido conectivo, formando haces muy pequeños que conectan los bulbos pilosos o formando láminas concéntricas en el aparato digestivo.

Su contracción se produce por inervación desde las células del sistema nervioso autónomo, bien inervando cada célula individualmente o sólo a algunas, las cuales transmiten el impulso eléctrico a las vecinas mediante uniones en hendidura por donde pasa el impulso nervioso entre los que se encuentra la oxitocina y la histamina. El músculo liso se divide en dos tipos morfológicos: músculo liso unitario o visceral y músculo liso multiunitario.

El primero está formado por células musculares agrupadas de forma compacta, formando láminas o haces rodeadas de tejido conectivo. Es típico formando las paredes musculares de las estructuras viscerales huecas.

El segundo, está formado por células musculares aisladas, aunque pueden estar próximas entre sí. Forman parte de las trabéculas del bazo, etc.

El musculo liso es notablemente distinto al musculo esquelético en el modo en que desarrolla la tensión, pues el ciclo contracción-relajación en el musculo esquelético es mucho más rápido que en el musculo liso, el musculo liso es capaz de mantener la tensión durante periodos largos sin fatigarse.

OBJETIVOS:

- Estudiar las propiedades contráctiles del músculo liso.

- Observar el efecto de las sustancias simpático y parasimpaticomiméticas sobre la actividad del músculo liso intestinal.

- Observar la influencia que ejercen algunos factores externos, como hipoxia, temperatura y tensión sobre la actividad del músculo liso intestinal.

DIAGRAMA DE FLUJO:

Desarrollo

PREPARACION DE SISTEMA DE REGISTRO

Llevar el baño a una temperatura de 37 °c

Colocar camara de organo aislado con solucion Tyrode en

aeracion continua

Colocar un sifón en el tubo de desagüe para realizar lavados

Sacrificar un conejo con un golpe en la nuca y abrir su

cavidad abdominal

Cortar una porcion de aprox 20 cm de intestino localizada

por dejabjo del estomago

transferir a una caja de petri con solucion Tyrode aireado a

37°C

Limpiar adecuadamente el musculo del intestino y cortar

porciones de 1.5-2 cm

En caso de ser necesario se vaciaran las asas con movimientos suaves

A una porcion se le ata un hilo de 25 cm en cad uno de los

extremos sin obstruir la luz del organo

Trasladar a camara de organo aislado y amarrar uno de los extremos en el gancho del

fondo de la camara y otro al trasductor BIOPAC

Calibrar el equipo BIOPAC para que registre los movimientos

del duodeno

RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS:

HIPOXIA

Sin dejar de registrar suspender burbujeo de

oxigeno de la preparacion

En el momento en que se noten los efectos

reestablecer aereacion

Dejar transcurrir un tiempo para observar el restablecimiento de la actividad contractil

EXPERIENCIASRealizar registro basal

durante un minutomedir contracciones en las que se aprecie

claramente la ritmicidad y tono

TEMPERATURASin dejar de registrar,

agregar solucion Tyrode fría

Anotar temperatura en el interior de la camara

Aumentar la temperatura gradualmente calentando

exteriormente a 38°C

Reestablecer temperatura original

TENSIÓN Realizar registro basar y sin dejar de registrar

Aumentar la carga del musculo aumentando la

altura del transductor

Observar y determinar si la respuesta se

mantiene durante 3 min

ADRENALINA Realizar registro basal

Sin detener registro agregar gota a gota

una solucion 1:10 de adrenarina

Continuar registro durante 3 minutos o

hasta observar efectos

ACETILCOLINA Realizar registro basal

Sin detener registro agregar gota a gota una

solucion de 1:10 de acetilcolina

Continuar registro durante 3 minutos hasta

observar efectos

Lavar con solucion Tyrode hasta que la

frecuencia y amplitud regresen a registro basal

HIPOXIA:

Se realizó un gráfico con los datos obtenidos, en uno de ellos observamos el efecto de la restricción de oxígeno sobre la frecuencia de contracción y en el otro observamos el efecto sobre la amplitud de contracción, en ambos casos se observa un disminución de respuesta, lo que con base a los datos teóricos es de esperarse, debido a que como sabemos en general los músculos necesitan mantener una alta producción de energía pues son órganos altamente activos, dicha energía suele derivarse del ATP, que a su vez resulta de distintas rutas metabólicas que en su mayoría suceden en condiciones aeróbicas, al restringirse el oxígeno que el órgano recibe se restringe la cantidad de ATP que el musculo es capaz de producir, al no existir la suficiente energía, el musculo, lógicamente tiende a disminuir su respuesta, expresado en un efecto tanto cronotrópico (-) como inotrópico (-).

TEMPERATURA:

Se observa que a un intervalo de temperatura de entre 36-38 °C el musculo liso tendrá su mayor actividad de contracción, esto se puede explicar debido a que la contracción muscular lisa esta mediada por una vía de señalización por medio de la proteína Gq que como recordaremos requiere de varias enzimas para que se fosforile a miosina, al aumentar o reducir la temperatura a la que está sometido el

órgano también modificamos la velocidad y eficacia de dichas reacciones enzimáticas, desnaturalizando la enzima o inhibiéndola, es por ello que a temperaturas bajas o muy altas la fuerza y frecuencia de las contracciones se verá reducida, expresado en un efecto cronotrópico (-) e inotrópico (-).

Basal Min 1 Min 2 Min 3 Min 5 Min 70

2

4

6

8

10

12

14

FRECUENCIA DE CONTRACCIONES EN MÚSCULO LISO DE DUODENO DE CONEJO AL RESTRINGIRLO DE OXIGENO

Tiempo

Cont

racc

ione

s/m

inut

o

Basal Min 1 Min 2 Min 3 Min 5 Min 70

0.5

1

1.5

2

2.5

AMPLITUD DE LAS CONTRACCIONES DE MÚSCULO LISO DE DUODENO DE CONEJO RESTRINGIDO DE OXIGENO

Tiempo

Ampl

itud

(g-fu

erza

)

24ºC 28ºC 30ºC 32ºC 34ºC 36ºC 38ºC 37ºC0

2

4

6

8

10

12

14

16

FRECUENCIA DE CONTRACCIONES DE MÚSCULO LISO DE DUODENO SOMETIDO A VARIACIONES DE TEMPERATURA

Temperatura

Cont

racc

ione

s/m

inut

o

24ºC 28ºC 30ºC 32ºC 34ºC 36ºC 38ºC 37ºC0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

AMPLITUD DE CONTRACCION DE MÚSCULO LISO SOMETIDO A VARIACIONES DE TEMPERATURA

Temperatura

TENSIÓN:

Los resultados obtenidos no coinciden los encontrados en la bibliografía, pues se esperaba que al aumentar la tensión en el musculo aumentara la frecuencia de contracciones de este debido a que se abrirían mayor número de canales para calcio dependientes de deformación, al aumentar la concentración de calcio en el citosol este se uniría en mayor cantidad con Calmodulina que a su vez activaría miosina cinasa la cual se encarga de fosforilar a la miosina, dando como resultado la contracción del músculo. Esto pudo no suceder debido a que fue muy fuerte la tensión y únicamente maltrato el músculo en lugar de activar lo canales, generando el efecto cronotrópico (-)

Amplitud (g-fuerza)

ADRENALINA:

Como se sabe el sistema simpático libera adrenalina en situaciones de estrés o en aquellas situaciones de huida, es decir en situaciones donde el cuerpo debe aumentar la actividad de musculo cardíaco y esquelético pero no del liso puesto que no le es útil aumentar la actividad de dichos músculos, esta disminución de la actividad es generada por una señalización de adrenalina por vía proteína Gs, al activar el receptor, unir dicha proteína y liberar la subunidad α, esta estimula la producción de AMPc a través de Adenilato Ciclasa, que activa PKA y esta posteriormente una fosfatasa, que finalmente desfosforila a miosina y no puede llevar a cabo una contracción, generando un efecto cronotrópico (-), como se observa en el registro:

ACETILCOLINA:

min1 Min2 min30

2

4

6

8

10

12

14

16

FRECUENCIA DE CONTRACCIONES DE MÚSCULO LISO SOMETIDO A TENSION

Tiempo

Cont

racc

ione

s/m

inut

o

min1 Min2 min30

2

4

6

8

10

12

14

16

18

EFECTO DE ADRENALINA SOBRE LA FRECUENCIA DE CONTRACCION EN MÚSCULO LISO

Tiempo

Cont

racc

ione

s/m

inut

o

Se esperaba que para esta experiencia la acetilcolina aumentara la frecuencia de contracción del musco liso pues al ser liberada por el sistema parasimpático tiene la respuesta opuesta a la adrenalina, mediada por una señalización vía proteína Gq, al activar el receptor, unir dicha proteína y liberar la subunidad α, esta estimula la producción de en IP3 y Diacil glicerol, cuyo último activa PKC y se encarga de fosforilar canales de Ca2+ para aumentar la concentración intracelular del mismo, por otro lado IP3 es el encargado de liberar dicho ion del interior de RS, al unirse a los receptores acoples a él en su membrana, aumentando de igual manera la concentración del catión, uniéndose este a Calmodulina y aumentando la respuesta de contracción del musculo, pero como puede observarse en el grafico nuestro resultado fue todo lo contrario, esto puede deberse a la fatiga del músculo, después del manejo del mismo comenzó a llegar a un límite en el cual ya no era óptimo trabajar con él.

ATROPINA, ATROPINA Y ACETIL COLINA

En esta experiencia se observa el efecto de la atropina sobre la contracción muscular, la atropina es un antagonista de la acetil colina, bloqueando los receptores del mismo neurotransmisor, por lo que tendrá el efecto opuesto a la ACh, cronotrópico (-), aunque en la experiencia no se obtuvo la respuesta esperada, posiblemente por un mal lavado con la solución Tyrode, pero al agregar atropina y posteriormente acetilcolina sin haber realizado un lavado al órgano con solución Tyrode observamos el efecto cronotrópico (+) esperado, pues dicha atropina es un inhibidor competitivo, y al aumentar la concentración de ACh se puede comenzar a ver el retorno de dichos efectos parasimpáticos en este músculo.

min1 Min2 min311

11.5

12

12.5

13

13.5

14

14.5

EFECTO DE LA ACETILCOLINA SOBRE LA FRECUENCIA DE CONTRACCIONES DE MÚSCULO LISO

Tiempo

Cont

racc

ione

s/m

inut

o

Basal Atropina Ach Min 1 Ach Min 2 Ach Min 302468

1012141618

EFECTO DE LA ATROPINA SOBRE LOS RECEPTORES COLINERGICOS DE MÚSCULO LISO

SUSTANCIA

Cont

racc

ione

s/m

inut

o

CONCLUSIONES:

La restricción de oxígeno en musculo liso genera un efecto cronotrópico (-). El descenso de la temperatura basal en músculo generan un efecto

cronotrópico (-) e inotrópico (-) sobre el músculo liso. La tensión generó un efecto cronotrópico (-) en el músculo liso aunque

debería hacer lo contrario. La adrenalina genera un efecto cronotrópico (-) en el músculo liso. La acetilcolina produce un efecto cronotrópico (+) e inotrópico (+) en

músculo liso de duodeno de conejo. La atropina ejerció un efecto cronotrópico (+) en el músculo liso, aunque

debería hacer lo contrario. Al aumentar la concentración de ACh en presencia de atropina, el

neurotransmisor recupera sus efectos parasimpáticos en músculo liso.

BIBLIOGRAFÍA:

Dee Unglaub Silverthorn, Fisiología Humana. Un enfoque integrado 4a edición, Ed. Médica Panamericana, 30/06/2008, pág. 230, 231, 232

www.slideshare.net/janguqui/contraccin-y-excitacin-del-msculo-liso-semana-2, obtenida el 13 de Julio de 2015

Linda S. Costanzo, Bases de Fisiología Humana, Ed Tebar 2007, pág. (79-85)

PDF (Sin autor), Fisiología: Tejido muscular, pág. (60-68)