FISIOLOGIA MUSCULAR Dr. Julio Hilario Vargas Departamento de Fisiología Humana Facultad de Medicina

CARACTERISTICAS UNIVERSALES DEL TEJIDO MUSCULAR Excitabilidad Las células musculares tienen la capacidad para responder con rapidez a un agente estimulante Contractibilidad Las células musculares se pueden acortar Extensibilidad Las células musculares se pueden estirar Elasticidad Una vez estiradas, las células musculares recuperan su longitud original

TIPOS DE MUSCULOS

CARACTERISTICAS DE LOS MUSCULOS

MUSCULO ESQUELETICO O ESTRIADO

Tipos de formas musculares

Características del Músculo Estriado

FIBRA MUSCULAR

SARCOMERO Es la unidad funcional del músculo esquelético. Es el segmento de miofibrilla que se extiende entre dos líneas Z consecutivas. Está compuesta por una banda A (oscura) en el centro de dos hemibandas I (claras).

SARCOMERO Cuanto mas larga es la fibra muscular, tiene mayor número de sarcomeros.

SARCOMERO

MIOFILAMENTOS

Unión Ca 2+ a TnC Desplazamiento de la tropomiosina Acción del ca 2+ en el complejo troponina-tropomiosina

[Ca 2+ ] rises

Unidad motora Es el conjunto de fibras musculares inervadas por una misma neurona motora. Es la cantidad más pequeña de músculo que puede contraerse como respuesta a la excitación de una sola neurona motora.

Union neuromuscular

Trabajo muscular Cuando un músculo se contrae contra una carga realiza un trabajo: W = F x D F: Peso o resistencia al desplazamiento del objeto. D: Distancia que se desplaza la carga. El músculo transforma energía química en trabajo mecánico.

Fuentes de energía para la contracción muscular La fuente energética muscular inmediata es el ATP. Otro compuesto de alta energía empleado para reconstituir el ATP consumido es la fosforilcreatina (fosfocreatina). Cuando la contracción requiere fuentes de energía adicional rápidamente disponible se activa la glucólisis anaerobia. La fuente última de energía es el metabolismo oxidativo (mitocondrias).

FUENTE DE ENERGIA EN TRABAJO MUSCULAR

Timeline for energy sources

Energy sources in working muscle

Tipos de fibras musculares Rápidas o blancas Grandes, con retículo sarcoplásmico extenso, conteniendo gran cantidad de enzimas glucolíticas; menos mitocondrias, mioglobina y vascularización. Lentas o rojas Pequeñas, con retículo sarcoplásmico menos desarrollado y menos cantidad de enzimas glucolíticas; mayor cantidad de mitocondrias y mioglobina, asi como extensa vascularización.

Músculos con fibras de tipo I, son fibras rojas, usan más la energía oxidativa, son de menor velocidad por lo cual son más resistentes. Músculos con fibras de tipo II, son fibras blanquecinas, usan más la glucosa como energía, son más rápidas pero fatigables. Un músculo puede contener mayor proporción de un tipo de fibras y considerarse del tipo de fibras de mayor abundancia, dependiendo de si el músculo se ha entrenado para la resistencia o para la velocidad. Clasificación por sus propiedades contráctiles

Clasificación por sus propiedades contráctiles

Suma de Contracciones Sumación de fibras Cuando se producen estímulos más intensos participan unidades motoras cada vez más grandes, determinando un aumento de la fuerza de contracción muscular. Sumación de frecuencia Cuando se producen estímulos reiterativos a una frecuencia creciente, cada nueva contracción se suma parcialmente a la anterior de modo que la fuerza se incrementa progresivamente hasta alcanzar un nivel máximo (tetanización

Una fibra muscular responde siguiendo la ley de todo o nada Contracción muscular

POTENCIAL DE ACCION

Músculo liso

Características del músculo liso Los filamentos de actina y miosina no se disponen de modo regular o estriado. Presenta “cuerpos densos” que funcionan como las líneas Z de la sarcómera. No presenta el complejo de troponina. Las fibras se disponen en grandes masas y presentan uniones intercelulares que permiten que los potenciales de acción y la contracción se transmitan entre sí (sincitio). Las contracciones son lentas y sostenidas

Mecanismo contráctil en el músculo liso La estimulación puede ser nerviosa autónoma, hormonal, mecánica por distensión, o química. El proceso se inicia con el ingreso de Ca desde el medio extracelular (retículo no desarrollado). El Ca se une a la “calmodulina” y este complejo activa a la enzima miosina-kinasa, la que fosforila a la miosina para que se una a la actina e inicie el entrecruzamiento. El agotamiento de Ca revierte el proceso y determina la desfosforilación (m-fosfatasa).

Características especiales de la contracción del músculo liso No se encuentran uniones mioneurales. Existen contracciones continuas e irregulares independientes de la inervación (tono). La respuesta contráctil es muy lenta. Puede mantenerse una contracción sostenida sin consumo importante de energía (“cerrojo”).

Estimulación Nerviosa del Músculo Liso El músculo liso recibe inervación simultánea de ambas divisiones del S. N. Autónomo. Los efectos de la Acetilcolina y la Adrenalina o Noradrenalina son antagónicos. En el músculo liso visceral la estimulación colinérgica es activadora y la estimulación adrenérgica es inhibidora. En el músculo liso vascular la estimulación adrenérgica es activadora y la estimulación colinérgica es inhibidora.