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Generalidades El tejido muscular, al igual que el tejido nervioso, corresponde a un tipo particular de tejido………. Tejido Excitable.- Pertenecen al tejido.

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2 Generalidades El tejido muscular, al igual que el tejido nervioso, corresponde a un tipo particular de tejido………. Tejido Excitable.- Pertenecen al tejido muscular, el músculo esquelético, el músculo liso y el músculo cardíaco. 2 elementos son comunes a estos tres tipos musculares : - Proteínas Contráctiles - Tejidos Excitables

3 Generalidades En las distintas manifestaciones de movimiento en los diferentes tipos celulares pueden estar presentes las proteínas contráctiles sin que haya tejido muscular presente : Ej.- Los Pseudópodos emitidos por una ameba. No todo movimiento es generado por proteínas contráctiles !!! ………Ej.- movimiento del girasol, movimiento de plantas carnívoras.

4 Conceptos Físicos Trabajo = Fuerza x Espacio (mecánico, termodinámico) Presión = Fuerza / Superficie (área) Tensión = término complejo (superficial, eléctrica, etc.) Deriva de la Ley de Laplace ……2 σ = P x Radio En nuestro ámbito será una FUERZA que se ejerce SIN QUE SE MODIFIQUE LA LONGITUD !!!

5 Conceptos Generales El músculo no es una masa amorfa, muy por el contrario posee una estructura característica y que es determinante en la forma que ejerce su función. En un adulto de 70 Kilos, aproximadamente 28 kg. Corresponden a masa muscular. En esta misma condición, de los 42 litros de agua corporal, 22 de ellos constituyen parte de la estructura muscular. El tejido muscular contiene alrededor del 80% del K+ intracelular del organismo (el plasma tiene solo un 5% del K+ corporal)………. Ej.- si tan solo un 0,5% del K+ intramuscular pasara al plasma generaría una concentración plasmática de potasio incompatible con la vida.

6 Conceptos Generales Si una contracción muscular se realiza movilizando un peso o palanca con la misma fuerza durante toda la contracción, diremos que esta contracción es Isotónica ( F > Carga). Si una contracción muscular se realiza con una fuerza y/o tensión creciente, pero no podemos generar movimiento de un peso o de una palanca, diremos que esta contracción es Isométrica (F < Carga). En el ser humano, es decir, en fisiología humana es muy difícil generar una contracción ISOTÓNICA PURA !!!

7 Palancas

8 Conceptos Generales No importa que tipo de contracción realicemos, siempre podremos controlar o regular la fuerza con que esta se realiza !!! – (músculo esquelético) - Esto se logra gracias a 3 procesos : - Contracción o sacudida simple - Reclutamiento - Sumación

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10 Músculo Esquelético Masa altamente estructurada. Todo ME está rodeado por una cubierta fibrosa llamada epimisio. Del epimisio surgen tabiques llamados perimisio, los que dividen al músculo en fascículos. Cada fascículo a su vez, está formado por un número de fibras musculares. Las fibras o células musculares, son largas y cilíndricas, poseen varios núcleos y su membrana cellar recibe el nombre de sarcolema.

11 Músculo Esquelético En el interior de las células musculares encontramos el sarcoplasma. En el interior del sarcoplasma están las miofibrillas, las que a su vez contienen a los miofilamentos. Los miofilamentos son de 2 tipos : - Gruesos, o de miosina. - Delgados, o de actina * Los músculos se insertan finalmente en tejido óseo a través de Tendones, los cuales son estructuras fibrosas y elásticas, pero no excitables.

12 Tendones

13 Músculo Esquelético Unidad Motora : Es el conjunto de una motoneurona y todas las células musculares que inerva. Las fibras nerviosas que activan la contracción muscular, son mielínicas…….sin embargo, pierden su vaina dando múltiples y finas ramas amielínicas en las proximidades de la célula que inerva. Estas ramas amielínicas entran en contacto con el sarcolema a través de una estructura especializada llamada placa terminal o placa neuromotora. - Para realizar un movimiento fino de precisión, se requiere de una motoneurona que inerve solo unas pocas fibras musculares. - En el humano no existe inervación cruzada, es decir, una fibra muscular no recibe inervación de 2 motoneuronas diferentes.

14 Placa Terminal

15 Funcionamiento Músculo Esquelético Se genera un potencial de acción que desencadena la transmisión de un impulso nervioso a través de una motoneurona (30 – 100 metros/segundo). Este impulso nervioso alcanza la placa motora neuromuscular……… se libera acetilcolina (neurotransmisor) la cual alcanza los receptores específicos en el lado muscular de la placa ; en esta etapa se produce un retardo fisiológico (retardo sináptico) en la conducción del impulso nervioso, del orden de los 0,5 milisegundos. El estímulo de los receptores de acetilcolina genera un nuevo potencial de acción (PA) en el músculo el que provoca la contracción de dicho músculo. Si no existe otro PA, a la contracción le sigue una fase de relajación. A esta secuencia de un estimulo y una contracción la llamamos CONTRACCIÓN O SACUDIDA SIMPLE !!!

16 Funcionamiento de M.E. Ley de Frank – Starling : Relación FUERZA - LONGITUD La fuerza de contracción que desarrollará un músculo (estructura elástica) será mayor mientras más larga sea la posición inicial al iniciar la contracción……..mientras este estiramiento inicial, no comprometa (rompa) la estructura del material elástico !!! La musculatura esquelética tiene una distancia entre sus inserciones tal que, al encontrarse en estado de reposo, pueda desarrollar la máxima fuerza de contracción. Ley del Elástico de los Calzoncillos

17 Ley de Frank - Starling

18 Funcionamiento del M.E. Reclutamiento Al aplicar estímulos supraumbrales de manera creciente y progresiva, es decir, por sobre lo necesario para desencadenar un PA………..vamos a lograr estimular una mayor cantidad de axones !!! En consecuencia se va a liberar acetilcolina en una mayor cantidad de uniones neuromusculares ………..más fibras musculares se van a contraer y como resultado vamos a generar una mayor fuerza. Existe un límite dado por que a un determinado voltaje ya todos los axones van a estar estimulados y en consecuencia van a estar también contraídas todas las fibras musculares disponibles !!!

19 Funcionamiento del M.E. Sumación Es un concepto un poco más difícil de comprender. Si producimos 2 PA separados por una cantidad de tiempo determinada, obtendremos 2 contracciones o sacudidas simples perfectamente diferenciadas la una de la otra. Si ahora generamos 2 PA separados por un lapso muy corto, al producirse la primera contracción simple no va a alcanzar a su línea de base de reposo cuando va a producirse la segunda contracción, quedando esta última montada sobre la primera………como resultado la contracción final tendrá una magnitud de fuerza mayor que la de una sacudida simple !!!

20 Funcionamiento del M.E. Contracción Tetánica Partamos de la siguiente base………ya vimos que sucede si enviamos 2 PA separados por distintos tiempos…….pero, que sucedería si enviásemos 3, 5 10 ó más PA seguidos ??? En un comienzo veremos sumación, pero luego al casi no haber tiempo para que se produzca relajación alguna, aparece un fenómeno nuevo, al que llamaremos contracción tetánica……….. donde se alcanzan fuerzas de contracción muy superiores. Sin embargo si este estímulo tetánico se mantiene de manera prolongada, aparece fatiga y finalmente disminución de la fuerza de contracción.

21 Fuerza Muscular y Fatiga Resulta evidente que diferente músculos son capaces de producir contracciones de fuerza muy diferentes ( Ej. Flexor del pulgar v/s biceps ). Sin embargo si analizamos lo anterior considerando la fuerza por unidad de área transversal, en los mamíferos veremos que encontramos un valor relativamente constante de 3 a 4 kg/cm2 !!! - Fuerza contráctil del biceps = 20 – 30 kg - Fuerza contráctil de glúteos > 1000 kg

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23 Unión Neuromuscular Cuando consideramos condiciones exclusivamente fisiológicas, la contracción del músculo se produce únicamente debido a un impulso nervioso !!! Este impulso o PA llega al sector presináptico de la unión neuromuscular. La unión neuromuscular es una Sinapsis Colinérgica. Recibe el nombre de placa motora terminal o placa motora a secas. Es una sinapsis exclusivamente excitatoria, es decir, solo genera potenciales excitatorios postsinápticos (PEPS)

24 Unión Neuromuscular Estos PEPS reciben el nombre particular de potenciales de placa terminal (PPT). Es una sinapsis extraordinariamente colinérgica…..un solo PA libera hasta 10 veces más acetilcolina que la estrictamente necesaria para generar un PPT. Esto garantiza que siempre que se genere un PA post sináptico. La acetilcolina se une a receptores específicos de tipo nicotínico. Cada receptor es una proteína de membrana formada por 5 sub unidades. Existen drogas específicas (curare) que pueden bloquear a estor receptores cuyo resultado es una parálisis muscular. El PPT se debe a un aumento en la conductancia al Na+ y K+, resultando en una corriente entrante neta que es despolarizante.

25 Unión Neuromuscular

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27 La aparición de un PPT, produce en la zona post sináptica de la placa motora, en el sarcolema, una zona despolarizada. Esta área despolarizada no produce ningún PA…….eso si, provoca corrientes locales electrotónicas en todas direcciones que, ahora si, son capaces de producir PA en las zonas adyacentes de la membrana de la fibra muscular. Los PA se propagan a través de sucesivas despolarizaciones y PA…….los túbulos T son verdaderas invaginaciones de la membrana de la fibra muscular que llevan estos PA a lo profundo de la célula muscular.

28 Unión Neuromuscular Aún cuando existen obvias similitudes con la conducción a nivel de axones y nódulos de Ranvier, también hay diferencias importantes : - En la membrana post sináptica, de la placa motora, hay canales acetilcolina dependientes (agonista o ligando dependientes). - En la membrana de la célula muscular hay canales Na+ voltaje dependientes. - La velocidad de los PA a nivel de músculo esquelético es de 3 a 5 m/s…….muy inferior a la que se produce a nivel axonal. - Existen en la placa motora, los llamados potenciales miniatura, se cree producidos por una liberación pequeña pero constante de acetilcolina desde las vesículas presinápticas y que mantendría un número constante de canales acetilcolina dependientes abiertos, en espera de la llegada de los PA tradicionales produciendo un fenómeno de facilitación.

29 Continuará……..!!!


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