Fisiología del ejercicio Contracción muscular Sistemas de aporte energético durante el ejercicio

OBJETIVOS El alumno conocerá los principios mecánicos de la contracción muscular e identificará las necesidades energéticas durante las diferentes etapas del esfuerzo físico.

Movimiento voluntario o involuntario Corazón, párpados, intestino, TIPOS DE MUSCULO: A) LISO (Involuntario) B) CARDIACO C) Esquelético (Voluntario)

DIFERENCIAS ENTRE LAS CLASES DE MÚSCULOS CARACTERÍSTICAS ESQUELÉTICO CARDIACO LISO PATRÓN Estriado No estriado TÚBULOS T Pequeños Grandes Rudimentarios RETÍCULO SARCOPLÁSMICO (SR) Bien desarrollado Rudimentario TIPO INERVACIÓN Voluntaria Autónoma Ca++ EXTRACELULAR EN LA CONTRACCIÓN No importa en la contracción Importante en la contracción TROPONINAS Presentes Ausentes CICLOS DE CONTRACCIÓN Muy rápidos (Puentes cruzados) Muy rápidos (Puentes cruzados Lentos

El cuerpo humano tiene 215 parejas de músculos esqueléticos. (el pulgar..9)

CARACTERISTICAS DEL TEJIDO MUSCULAR 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 contracción o distensión

Al diseccionar un músculo encontramos tejido conectivo exterior que lo recubre= EPIMISIO Fibras musculares envueltas son fascículos: PERIMISIO Cada fibra muscular esta cubierta por tejido conectivo: ENDOMISIO.

Qué es la CPK? Creatin-Kinasa (CK) o Creatin-Fosfokinasa (CPK) La Creatin Kinasa (CK), también conocida como Creatin FosfoKinasa (CPK) es una enzima, presente en varios tipos de tejido muscular. Su función es la catálisis de Fosfocreatina o CP, para facilitar que en el músculo se libere la energía que éste requiere para su contracción.

¿Cuáles son las clases CPK que existen? Se distinguen tres tipos o isoenzimas de la CPK: CPK-1 ó CPK-BB, presente en el tejido cerebral y pulmón                                                          CPK-2 ó CPK-MB, de origen cardiaco                                                                CPK-3 ó CPK-MM, de origen músculo esquelético                                                                

El movimiento de cualquier parte del cuerpo tiene lugar gracias al trabajo de los músculos, el cual consiste en un proceso de contracción y relajación, observa cómo el bíceps se acorta al levantar el brazo (contracción) y se alarga al bajarlo (relajación)

Como el realizado por cualquier máquina, el proceso de contracción y relajación muscular, que podría describirse como “trabajo-descanso”, requiere de dos elementos esenciales que son, la energía y un mecanismo de control.  

Dicho mecanismo de control lo constituyen los impulsos nerviosos que provienen desde el cerebro, y que llegan a los músculos a través de las terminaciones nerviosas que conectan con éstos.  

Neuronas motoras: Emite el impulso, origina contracción múscular. Unidad Motora Conformada por neurona motora (1) y conjunto de fibras musculares (150). Movimientos precisos: Producción de la voz sólo 2 fibras por neurona Movimientos potentes: Movimiento del bíceps braquial o gastronecmio, hasta 2,000 fibras por neurona INERVACION

Por su parte, la energía requerida para la realización del proceso se genera en un proceso bioquímico en el que interviene precisamente la CPK.

MOVIMIENTO VOLUNTARIO en el cerebro se genera un impulso nervioso que es transmitido a través de las neuronas motoras, y viaja hasta el extremo del axón, el cual hace contacto con nuestros músculos en la llamada unión neuromuscular

1. La Ach, al ser liberada, va hacia la hendidura sináptica 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.

Contraction: mechanical response DURING AP -> cannot prod tetanus. imp cos heart must relax fully to refill. fibrillation (fast, erratic beating) if cardiac AP duration decr substantially (decr refractory period). Ca activates contraction (like skel muscle) BUT needs extracell. Ca (unlike skel. muscle). No EC Ca, beating stops (skel muscle keep going for long periods). Ca from SR & EC. EC Ca entry thro VGCaCh -> triggers SR Ca release -> contraction. Ca-dependent Ca release (or Ca-induced Ca release, CICR). Relaxation -> pump Ca out of sarcoplasm -> either into SR or out of cell.

SARCÓMERO LINEA ZONA BANDAS

UNIÓN NEUROMUSCULAR Cuando el impulso nervioso llega a la unión neuromuscular, ésta libera una sustancia llamada Acetilcolina

LIBERACIÓN DE CALCIO La Acetilcolina penetra la fibra muscular, pasando a través de los Túbulos “T”, hasta llegar a la miofibrilla, momento en el cual la fibra muscular libera el Calcio que tiene almacenado

El Calcio liberado en la fibra muscular se distribuye entre los filamentos de la miofibrilla

La tropomiosina es una proteína fibrosa que, en forma de dímeros alargados, se sitúa sobre el surco de la hélice de actina F o cerca de éste. Unidas a la tropomiosina existen tres proteínas denominadas troponinas I, C y T; el conjunto de estas cuatro proteínas inhibe la unión de las cabezas de miosina a la actina a menos que haya catión calcio a concentraciones en torno a 10-7 M. La Tropomiosina cumple dos funciones complementarias: a)      Previene que entren en contacto la Actina y la Miosina, cuando el músculo debe estar relajado b)      Facilita el contacto de la Actina y la Miosina, cuando se requiere la contracción muscular

Previene que entren en contacto la Actina y la Miosina, cuando el ACTINA Y MIOSINA TROPOMIOSINA Previene que entren en contacto la Actina y la Miosina, cuando el músculo debe estar relajado

Facilita el contacto de la Actina y la Miosina, cuando se requiere la contracción muscular

EL CALCIO S FIJA N LA TROPONINA Y PERMITE QUE LIBERE LOS SITIOS ACTIVOS DE LA TROPOMIOSINA PARA FACILITAR LA UNIÓN DE ACTINA Y MIOSINA

CALCIO

MIOSINA+ MAGNESIO SE DESPRENDE UN FOSFATO Y SE UNE A CREATININA EL ATP SE CONVIERTE EN ADP Y LA CREATININA EN FOSFOCREATINA.

La energía química almacenada en la molécula de ATP se convierte en la energía mecánica que hace que se mueva la cabeza del filamento de Miosina, jalando a la Actina, y volviendo inmediatamente después a su posición original.

PROCESO CONTRACCIÓN

Filamentos gruesos (miosina) Línea Z Línea Z Banda M Línea Z Filamentos delgados (actina) Banda I Banda A