Capítulo 10 Tejido Muscular I Biol 3791 UPR – Aguadilla JA Cardé, Ph. D. © 2015 Pearson Education, Inc.

10-1 Introducción al Tejido Múscular Objetivos 10-1 Mencionar las funciones del tejido músculo- esqueletal. 10-2 Describir la organización del músculo al nivel de tejido. 10-3 Describir las características de las fibras musculares e identificar los componentes estructurales del sarcómero. 10-4 Identificar los componentes de la unión neuromuscular, y resumir los eventos involucrados en el control neural de la contracción y relajación © 2015 Pearson Education, Inc.

10-1 Introducción al Tejido Múscular Objetivos 10-5 Describir el mecanismo responsible de la producción de tensión en la fibra muscular y comparar distintos tipos de contracciones 10-6 Describir los mecanismos por los cuales las fibras musculares obtienen energía para producir las contracciones. 10-7 Relacionar los tipos de fibras musculares al desempeño del músculo y distinguir entre resistencia aeróbica y anaeróbica © 2015 Pearson Education, Inc. 3

10-1 Introducción al Tejido Múscular Objetivos 10-8 Identificar las diferencias estructurales y funcionales de las fibras musculares esqueletales con las cardiacas 10-9 Identificar las diferencias funcionales y estructurales de las fibras musculares esqueletales con las del músculo liso y discutir los roles del músculo liso en los sistemas a traves del cuerpo. © 2015 Pearson Education, Inc. 4

Introducción del Tejido Muscular Tipo de tejido primario, dividio en: Esqueletal Cardiaco Liso © 2015 Pearson Education, Inc.

10-1 Introducción al Tejido Múscular Músculos esqueletales Localizados unidos al sistema esqueletal Proveen o nos permiten movernos El sistema muscular Incluye sólo los músculos esqueletales © 2015 Pearson Education, Inc.

10-1 Funciones del tejido musculo-esqueletal Producir movimiento del esqueleto Mantener postura y posicion corporal Soporte o sostén de tejidos blandos y visceras Controlar la entrada y salida de orificios Regular la temperatura corporal Reserva de nutrientes © 2015 Pearson Education, Inc.

10-2 Organización del Músculo Músculo Esqueletal Tejido Muscular (células o fibras musculares) Tejidos conectivos, Epimisio Perimisio Endomisio Nervios Vasos sanguíneos © 2015 Pearson Education, Inc.

10-2 Organización del Músculo Epimisio Capa externa, de colágeno Conectada a la fascia interna profunda Separa los músculos de los tejidos circundantes Perimisio Encierra los haces de fibras musculares (fascículos) Contiene inervacion y vascularización Endomisio Rodeo celulás musculares individuales (fibras musculares) Vascularizacion capilar y fibras nerviosas en contacto directo con celulas musculares Contiene células satelites (celulas madres, reparación © 2015 Pearson Education, Inc. 9

Figure 10-1 The Organization of Skeletal Muscles (Part 1 of 3). Muscle Skeletal Muscle (organ) Epimysium Perimysium Endomysium Nerve Muscle fascicle Muscle fibers Blood vessels Epimysium Blood vessels and nerves Tendon Endomysium Perimysium

Figure 10-1 The Organization of Skeletal Muscles (Part 2 of 3) Figure 10-1 The Organization of Skeletal Muscles (Part 2 of 3). Fascicle Muscle Fascicle (bundle of fibers) Perimysium Muscle fiber Epimysium Blood vessels and nerves Endomysium Tendon Endomysium Perimysium

Figure 10-1 The Organization of Skeletal Muscles (Part 3 of 3) Figure 10-1 The Organization of Skeletal Muscles (Part 3 of 3). Fiber = Cell Muscle Fiber (cell) Capillary Myofibril Endomysium Sarcoplasm Epimysium Blood vessels and nerves Mitochondrion Myosatellite cell Sarcolemma Nucleus Tendon Axon of neuron Endomysium Perimysium

10-2 Organización del Músculo Tejidos conectivos Adhesion muscular Endomisio, perimisio, y epimisio se unen los tres: En el extremo del músculo Forman un agarre de tejido conectivo a la matriz ósea i.e., tendons (haces) o aponeurosis (hojas) © 2015 Pearson Education, Inc.

10-2 Organización del Músculo Vasos sanguíneos y nervios Músculos son altamente vascularizados para: Suplirles altas cantidades de oxígeno Suplirles nutrientes (glucosa, aa) Eliminar sus desechos (CO2) Músculos esqueletales Son voluntarios Controlados por nervios del SNC Cerebro y Cordón espinal © 2015 Pearson Education, Inc.

10-3 Características de las Fibras Músculo esqueletales: Células del músculo esqueletal Alargadas Durante el desarrollo se funden mioblastos, mesodermo embrionario Pueden llegar a agrandarse mucho Multinucleadas © 2015 Pearson Education, Inc.

Figure 10-2 The Formation of a Multinucleate Skeletal Muscle Fiber. Muscle fibers develop through the fusion of embryonic cells called myoblasts. Myoblasts a A muscle fiber forms by the fusion of myoblasts. Muscle fiber LM × 612 Sarcolemma Striations Nuclei Myofibrils Myosatellite cell Nuclei Mitochondria Immature muscle fiber b A diagrammatic view and a micrograph of one muscle fiber. Myosatellite cell Up to 30 cm in length Mature muscle fiber

10-3 Características de las Fibras Músculo esqueletales: La Sarcolema sarcolema Membrana celular de una fibra o célula muscular Rodea el sarcoplasma (citoplasma de una firbra muscular) La contracción comienza por un cambio en el potencial transmembranal © 2015 Pearson Education, Inc.

10-3 Características de las Fibras Músculo esqueletales: Túbulos Transversales Tubulos T (tranversales) Transmiten el potencial de acción a tráves de la célula Facilitan el que la fibra muscular completa se contraiga simultáneamente Tiene las mismas propiedades que la saracolema © 2015 Pearson Education, Inc.

10-3 Características de las Fibras Músculo esqueletales: Miofibrillas Subdivisiones en la fibra muscular Compuesta por haces de fibras proteicas (miofilamentos) Miofilamentos son los responsables de la contracción muscular Tipos de miofilamentos: Finos actina Gruesos myosina © 2015 Pearson Education, Inc.

10-3 Características de las Fibras Músculo esqueletales: El Retículo Sarcoplásmico (SR) Estructura membranosa que rodea cada miofibrilla Ayuda en la transmisión del potencial de acción a la miofibrilla Estructuralmente similar al retículo endoplasmico liso Forma camaras (cisternas terminales) unidas a los túbulos T © 2015 Pearson Education, Inc.

10-3 Características de las Fibras Músculo esqueletales: El Retículo Sarcoplásmico (SR) Triada Formada por un tubulo T y dos cisternas terminales Cisternas Concentran Ca2+ (bombas) Liberan Ca2+ a los sarcomeros para comenzar la contracción muscular © 2015 Pearson Education, Inc.

Sarcoplasmic reticulum Figure 10-3 The Structure and Internal Organization of a Skeletal Muscle Fiber. Myofibril Muscle fiber Sarcolemma Nuclei Sarcoplasm Mitochondria Terminal cisterna Sarcolemma Sarcolemma Sarcoplasm Myofibril Myofibrils Thin filament Thick filament Triad Sarcoplasmic reticulum T tubules

10-3 Componentes Estructurales del Sarcómero Sarcómeros Unidades contráctiles del músculo Unidad estructural de las miofibrillas Forma patrones visibles en las miofibrillas Patrón de bandas o estrias en las miofibrillas Bandas alternadas Oscuras (A), filamentos gruesos Claras (I) filamentos finos © 2015 Pearson Education, Inc.

10-3 Componentes Estructurales del Sarcómero Sarcómeros La Banda A Línea M El centro de la banda A Línea media del sarcómero La Banda H Área alrededor de la línea M Contiene filamentos gruesos pero no finos Zona de solapamiento El área mas densa Oscura en el microscopio de luz Donde se solapan los filamentos gruesos y finos © 2015 Pearson Education, Inc.

10-3 Componentes Estructurales del Sarcómero Sarcómeros La Banda I Líneas Z El centro de las bandas I En ambos extremos del sarcómero Titina Proteinas filamentosas Van desde la punta del filamento grueso a la línea Z Estabilizan los filamentos © 2015 Pearson Education, Inc.

Figure 10-4a Sarcomere Structure, Longitudinal Views. I band A band H band Z line Titin a A longitudinal view of a sarcomere, showing bands of thick and thin filaments Zone of overlap M line Thin filament Thick filament Sarcomere

Figure 10-4b Sarcomere Structure, Longitudinal Views. I band A band H band Z line b A corresponding longitudinal section of a sarcomere in a myofibril from a muscle fiber in the gastrocnemius (calf) muscle of the leg Myofibril TEM × 64,000 Z line Zone of overlap M line Sarcomere

Figure 10-5 Sarcomere Structure, Superficial and Cross-Sectional Views. Myofibril a A superficial view of a sarcomere Thin filament Thick filament Actinin filaments Thin filaments Titin filament Thick filaments Attachment of titin Z line I band M line H band Zone of overlap b Cross-sectional views of different regions of a sarcomere

Figure 10-6 Levels of Functional Organization in a Skeletal Muscle. Myofibril Surrounded by: Surrounded by: Epimysium Sarcoplasmic reticulum Epimysium Contains: Muscle fascicles Consists of: Sarcomeres (Z line to Z line) Sarcomere I band A band Muscle Fascicle Contains: Thick filaments Surrounded by: Perimysium Thin filaments Perimysium Contains: Muscle fibers Z line M line Titin Z line H band Muscle Fiber Surrounded by: Endomysium Endomysium Contains: Myofibrils

10-3 Componentes Estructurales del Sarcómero Filamentos Finos Actina F- (actina filamentosa) Dos filas de actina globular G girando una contra otra Sitio activo en la hebra de actina G ligan a miosina Nebulina Eje que mantiene unidas a las hebras de actina F © 2015 Pearson Education, Inc.

10-3 Componentes Estructurales del Sarcómero Filamentos finos Tropomiosina Esta compuesta por una doble hebra Evita o previene la interacción entre actina y misona Troponina Proteina globular Une tropomiosina a la actina G Controlada por Ca2+ © 2015 Pearson Education, Inc.

Figure 10-7ab Thin and Thick Filaments. Sarcomere H band Actinin Z line Titin Myofibril a The gross structure of a thin filament, showing the attachment at the Z line Troponin Active site Nebulin Tropomyosin G-actin molecules Z line M line F-actin strand b The organization of G-actin subunits in an F-actin strand, and the position of the troponin–tropomyosin complex

10-3 Componentes Estructurales del Sarcómero Iniciando la Contracción Ca2+ se une a un receptor en la molécula de troponin Cambio en conformación en Troponina provoca cambio en el complejo Troponin–tropomosina Sitio activo en actina F queda expuesto © 2015 Pearson Education, Inc.

10-3 Componentes Estructurales del Sarcómero Filamentos Gruesos Contiene unas 300 subunidades de miosina enrrolladas Contienen hebras de titina que se re empacan luego de ser estiradas La molécula de miosina Cola Liga otras moléculas de miosina Cabeza Formada por dos subunidades de proteinas globulares Ligan al filamento fino mas cercano © 2015 Pearson Education, Inc.

Figure 10-7cd Thin and Thick Filaments. Titin c The structure of thick filaments, showing the orientation of the myosin molecules M line Myosin head Myosin tail Hinge d The structure of a myosin molecule

10-3 Componentes Estructurales del Sarcómero Acción de Miosina Durante contracción las cabezas de miosina: Interactuan con los filamentos de actina formando los puentes cruzados Pivotean produciendo movimiento © 2015 Pearson Education, Inc.

10-3 Componentes Estructurales del Sarcómero Filamentos deslizantes y contracción muscular Teoría de los filamentos deslizantes Los filamentos finos del sarcómero se deslizan hacia la línea M, a lo largo de los filamentos gruesos El ancho de la zona A no cambia Las líneas Z se mueven acercándose © 2015 Pearson Education, Inc.

Figure 10-8a Changes in the Appearance of a Sarcomere during the Contraction of a Skeletal Muscle Fiber. Myofibril at rest I band A band Z line H band Z line a A relaxed sarcomere showing location of the A band, Z lines, and I band.

Figure 10-8b Changes in the Appearance of a Sarcomere during the Contraction of a Skeletal Muscle Fiber. Contracted myofibril I band A band Z line H band Z line b During a contraction, the A band stays the same width, but the Z lines move closer together and the I band gets smaller. When the ends of a myofibril are free to move, the sarcomeres shorten simultaneously and the ends of the myofibril are pulled toward its center.

10-3 Componentes Estructurales del Sarcómero Contracción del Músculo Esqueletal El proceso de la contracción Estimulación neural del sarcolema Causa el acoplamiento excitación-contracción Contracción de la fibra muscular Interacción de losfilamentos gruesos y finos Interaction of thick and thin filaments Producción de la tensión © 2015 Pearson Education, Inc.

Capítulo 10 Tejido Muscular II Biol 3791 UPR – Aguadilla JA Cardé, Ph. D. © 2015 Pearson Education, Inc.