Universidad Nacional La Matanza

Presentación del tema: "Universidad Nacional La Matanza"— Transcripción de la presentación:

1 Universidad Nacional La Matanza
Ejercicio Muscular Miopatía: enfermedad del músculo Falta de enzimas a nivel muscular Universidad Nacional La Matanza

2 División funcional Músculo: Haz muscular (fascículo) Fibra (célula)
Fibrilla Sarcómero Filamentos finos Filamentos gruesos

3 Fibra muscular (Célula muscular)
Diámetro m; longitud la del músculo Sarcolema = membrana: se continúa con el tendón Sarcoplasma = citoplasma de la fibra muscular. Contiene Glucógeno Mioglobina Miofibrillas Núcleos numerosos, mitocondias .... Retículo sarcoplásmico (retículo endoplásmico): contiene calcio. La liberación de este catión dispara la contracción de las fibras. El calcio entra en el retículo contra gradiente por la acción de una bomba de calcio (ATPasa de Ca2+ ) y se une a una proteína, la calsecuestrina.

4 ESTRUCTURA DEL SARCÓMERO
Línea M: porción central de los filamentos guesos. Banda A: alta densidad (filamentos gruesos ) Banda I (filamentos finos) Zona H: no hay filamentos finos Línea Z :Túbulos transversales Banda I Banda A Zona H

5 Composición de los filamentos: F. gruesos
Los filamentos gruesos son agregados de miosina (200 o más moléculas). Esta proteína está formada por la asociación de cadenas pesadas y cadenas ligeras. Las cabezas, en las que se encuentran las cadenas ligeras, se orientan hacia el exterior, mediante unos brazos, formando en conjunto los puentes cruzados. Las cabezas se unen a la actina de los filamentos finos. La miosina tiene capacidad de unir ATP y actividad ATPasa. Este fenómeno es la base química de la contracción muscular.

6 Filamentos gruesos

7 Filamentos finos Actina (actina G, globular), forma agregados (actina F, fibrosa). Contiene un centro de unión para miosina. Cuando el músculo está en reposo este sitio está cubierto por la tropomiosina. (Alrededor de 13 agregados de actina por molécula de tropomiosina).

8 Filamentos finos T: unión a la tropomiosina.
Tropomiosina: proteína filamentosa que se asocia a la actina. Troponina: proteína reguladora asociada a la tropomiosina. Es un complejo formado por tres proteínas globulares (troponina T, I y C). T: unión a la tropomiosina. I: inhibidora de la unión de la miosina a la actina. C: une calcio. Está unión dispara la contracción.

9 CONTRACCIÓN: Deslizamiento
En reposo la tropomiosina contacta con la cabeza de la miosina. El contacto está favorecido por la toponina I. Como puede verse en el corte transversal del sarcómero adjunto, el calcio se une a lo troponina C y hace que la unión anterior se deshaga. La cabeza de la miosina y la actina entran en contacto La cabeza de la miosina “se mueve” y en su movimiento arrastra (golpea) a los filamentos de actina que están anclados en la línea Z. Con ello se produce un acortamiento del sarcómero por deslizamiento, pero no existe acortamiento de ninguno de los diferentes tipos de fibra. Esto se pone de manifiesto por los estudios ultraestructurales en los que se demuestra que la banda A permanece constante en tanto que la zona H llega a desaparecer.

10 El ciclo se mantine siempre que haya calcio suficiente en el entorno de las miofibrillas (sarcoplasma), es decir siempre que haya impulso nervioso y liberación de acetilcolina. Sin embargo el músculo puede llegar un momento en el que no responda (fatiga). ATP

11 Inervación muscular: unidad motora
Nervio motor ↓ Motoneurona (milínica) Unidad motora

12 Unión neuro-muscular (placa motora)

13 ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN-CONTRACCIÓN : Placa motora.
1. Llegada del potencial de acción al terminal del nervio motor : se abren canales para calcio dependientes de voltaje en la membrana presináptica, aumenta el calcio y esto estimula la liberación de acetil-colina (AC) en la hendidura sináptica. 2. La AC liberada se une a receptores (receptores nicotínicos) en la membrana postsináptica (membrana de la célula muscular). Este receptor es un canal de cationes (Na, K) que se abre por la AC produciéndose la despolarización local de la membrana

14 ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN-CONTRACCIÓN : Placa motora.
3. La despolarización local de la membrana abre nuevos canales dependientes de voltaje, propagándose el potencial de acción por toda la membrana, incluyendo los túbulos T

15 ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN-CONTRACCIÓN : Placa motora.
4. Los túbulos T conectan directamente con el retículo sarcoplásmico, de forma que cuando los primeros se despolarizan se abren canales de Ca+ dependientes de voltaje del segundo, esto provoca que el Ca2+ salga del retículo sarcoplásmico al sarcoplasma. Esto dispara la contracción. Como la señal (potencial de acción) se propaga en milisegundos a través de los túbulos T, a cada sarcómero de la célula, todas las miofibrillas se contraen al mismo tiempo 5. La acetilcolina es degradada en la hendidura sináptica por la acción de la acetilcolina esterasa 6. El calcio es devuelto al retículo sarcoplásmico por la ATPasa de Ca2+.

16 Metabolismo muscular Fuente inmediata de E para la contracción musc: ATP 1° ATP ADP + Pi Creatina-P-quinasa 2° Creatina-P + ADP Creatina + ATP 3º Vía del ácido láctico 4º Vía aeróbica

17 Metabolismo muscular Carbohidratos Ác. Grasos libres Glucógeno Glucosa
Alimentos + O2 - O2 Ác. Pirúvico Ác. Láctico + O2 ATP Creatina + Creatina Contracción Pi + ADP + FC FC + ADP

18 Ca-Calmodulina Fosforilasa quinasa
En la contracción el Ca se une a troponina C y a la CALMODULINA Estimula Ca-Calmodulina Fosforilasa quinasa Inicia GLUCOGENÓLISIS De esta manera el Calcio provoca la contracción muscular y estimula la provisión del sustrato necesario.

19 Glucogenólisis ADRENALINA + Adenilato Ciclasa
Se une a receptores de membrana + Adenilato Ciclasa Fosforila Si AMPc PKA Fosforilasaquinasa(a) Fosforila Glucógeno fosforilza Glucogenólisis

20 + Calmodulina + Troponina C
Ejercicio Ca 2+ Catecolaminas AMP + Calmodulina + Troponina C + Contracción muscular RC Prot G Adenilato Ciclasa Fosforilasa Quinasa AMP PQ A Glucógeno fosforilaza GLUCÓLISIS GLUCOGENÓLISIS + FFQ1 FRU-6-P FRU-2,6 P GLUCÓGENO GLU 1-P

21 ¿De donde obtiene energía el músculo esquelético?
Reposo Energía de los lípidos Ejercicio de moderada intensidad 0 a 5 min. Depósitos de glucógeno 5 a 10 min De la glucosa sanguínea Una hora aprox De lípidos Ejercicio intenso vía principal: GLUCÓLISIS ANAERÓBICA Los nutrientes de los cuales el músculo esquelético puede obtener energía son principalmente los hidratos de carbono y los lípidos. Ellos pueden ser obtenidos por la fibra muscular desde el torrente sanguíneo o bien estar disponibles como depósitos de glicógeno y triglicéridos en el interior de la fibra muscular. 21

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Miopatías Metabólicas Miopatía: enfermedad del músculo Falta de enzimas a nivel muscular Universidad Nacional La Matanza

23 Miopatías por alteraciones en el metabolismo lipídico.
Clasificación: Miopatías por alteraciones en el metabolismo del glucógeno (glucogenosis). Miopatías por alteraciones en el metabolismo lipídico. Miopatías debidas a deficiencias de enzimas de la cadena respiratoria mitocondrial.

24 : 1.Glucogenósis Muscular Con debilidad Con intolerancia muscular
al ejercicio y mioglobinuria Glucogenosis tipo II, Déficit de maltasa ácida Enfermedad de Pompe Glucogenosis tipo III, Déficit e. desramificante Enfermedad de Cori- Forbes Glucogenosis tipo IV, Déficit de e. Ramificante Enfermedad de Andersen Glucogenosis tipo V, déficit de miofosforilasa Enfermedad de McArdle

25 Déficit de miofosforilasa Enfermedad de McArdle
Repaso de la acción de la enzima: FOSFORILASA. Rompe uniones alfa por inserción de un grupo fosfato en el C1 de la glucosa. Producto: Glucosa-1-P No hay gasto de ATP. El Pi proviene del medio.

26 Déficit de miofosforilasa Enfermedad de McArdle
Bioquímica: disminución notable o ausencia de la actividad de la miofosforilasa en músculo. se acumula glucógeno el cual puede ser demostrado mediante tinciones histoquímicas en biopsias musculares Síntomas aparecen en la adolescencia o juventud: intolerancia al ejercicio, mialgias, calambres musculares rigidez muscular. un 50% de los casos presenta crisis de mioglobinuria tras el ejercicio intenso Mioglobinuria: orina color óxido causada por la presencia de mioglobina. Ejemplo del cuadro clínico de la Enfermedad de McArdle. un hombre de 30 años de edad que tenía intolerancia al ejercicio con mialgias, debilidad y contracturas que se aliviaban con el reposo. Luego del ejercicio intenso y prolongado, desarrollaba contracturas y edema muscular con dolor. La contracción repetida de los músculos del antebrazo en situación de isquemia (manguito de presión en el brazo a una presión mayor que la sistólica), provocaba la aparición de contracturas musculares en el antebrazo, En estos pacientes se observa una acumulación de glucógeno.

27 Déficit de miofosforilasa Enfermedad de McArdle
Diagnóstico: La biopsia muscular es siempre diagnóstica. Esta reacción se puede determinar histoquímicamente.

28 Miopatías por alteraciones en el metabolismo lipídico.
Déficit muscular de Carnitina Palmitoil Transferasa Alteración en el transporte de los ácidos grasos de cadena larga al interior de la mitocondria donde son metabolizados mediante la ß- oxidación, proporcionando la energía necesaria al músculo.

29 CITOSOL MEMBRANA INTERNA MATRIZ CARNITINA CARNITINA ACIL-S-CoA ACIL-S-CoA Carnitina acil transferasa CoA-SH CoA-SH I II __ Malonil CoA ACIL-CARNITINA ACIL-CARNITINA

30 Miopatías por alteraciones en el metabolismo lipídico.
Se acumulan lípidos bajo la forma de grasas neutras. Los síntomas se desencadenan por el ejercicio prolongado. consisten en: crisis de mialgias, calambres, debilidad muscular y rigidez con mioglobinuria, y en casos severos fracaso renal agudo. Las crisis se favorecen con el ayuno, la fiebre, el frío o el «stress». Diagnóstico. La biopsia muscular El diagnóstico se realiza mediante la determinación de la actividad de la CPT en músculo, leucocitos o fibroblastos, o por genética molecular.

31 MIOPATIA MITOCONDRIAL
Miopatías debidas a deficiencias de enzimas de la cadena respiratoria mitocondrial MIOPATIA MITOCONDRIAL Se presenta: Desde la infancia temprana hasta la edad adulta. Síntomas: Debilidad generalizada, Flacidez en los músculos del cuello e imposibilidad para caminar. El cerebro frecuentemente se ve afectado y pueden presentar ataques, pérdida de la consciencia, la visión, el oído o el equilibrio, así como signos de retardo mental. Progresión: La enfermedad puede presentar distintos grados de severidad y progresión. Herencia: Gen materno mitocondrial (mtADN).

32 Diferencias en el músculo según la deficiencia
Deficiencia de Fosforilasa Muscular Deficiencia de Carnitina Palmitoil Transferasa Toleran el ejercicio intenso y de baja duración (explosivos) No Sí Toleran los ejercicios prolongados y de baja intensidad (caminatas) El Ayuno beneficia el ejercicio Dieta rica en Hidratos de Carbono y Baja en Grasas Ineficiente Beneficiosa

33 DISTROFIA MUSCULAR DE DUCHENNE

34 DISTROFIA MUSCULAR DE DUCHENNE
Produce degeneración muscular Afecta a todas las razas El gen anormal en el locus Xp21 Codifica para la distrofina

35 La distrofia muscular de Duchenne, es una de las distrofias más comunes y más graves que afectan al ser humano. Se hereda de forma recesiva ligada al sexo, el gen que la determina está ubicada en el brazo corto del cromosoma X, este gen es incapaz de codificar la proteína distrofina, lo que se traduce en un perdida progresiva de las fibras musculares.

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37 La enfermedad de duchenne se debe a la falta de DISTROFINA en la célula muscular.
La cual constituye una unión elástica entre las fibras de actina del citoesqueleto y la matriz extracelular que permite disipar la fuerza contráctil. Fundamental para el mantenimiento del tejido muscular Lo que significa que sin distrofina las células musculares se degeneran gradualmente y mueren . Luego son sustituidas por tejido graso. CPK elevada: diagnostico diferencial. Al ser esta una enfermedad degenerativa la fuerza muscular de la persona va disminuyendo al pasar los años afectando así los distintos segmentos musculares del cuerpo tales como musculatura cardiaca , esquelética y musculatura lisa

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39 DISTROFINA

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41 Evolución de la enfermedad
En los primeros meses se muestra una leve hipotonía (afecta el desarrollo psicomotor del lactante y del niño) A los 3 años aparecen signos de alteraciones al inclinarse y caminar, alcanzando su máxima expresión alrededor de los 5 años Entre 7 y 12 años aparece debilidad progresiva hasta el punto de precisar silla de ruedas. La enfermedad progresa imparablemente, la afectación de la musculatura respiratoria. Comienza a manifestarse, infecciones pulmonares frecuentes y disminución de la capacidad respiratoria. Las contracturas y la escoliosis comprometen aún más la mecánica pulmonar e incluso comprimen el corazón.

42 La muerte puede sobrevenir, en algunos casos, alrededor de los 18 años de edad por insuficiencia respiratoria durante el sueño, insuficiencia cardiaca congestiva intratable, neumonía, aspiración y obstrucción de la vía respiratoria.

43 Sofía Castiñeyras Laura Sburlati Gustavo Audia
FIN Gracias por su atención!! Sofía Castiñeyras Laura Sburlati Gustavo Audia Universidad Nacional La Matanza