propiedades biofísicas del músculo y de la contracción muscular
- 1. Propiedades biofísicas delPropiedades biofísicas del músculo y de la contracciónmúsculo y de la contracción muscularmuscular
- 2. CélulasCélulas →→ fibrasfibras Cada fibraCada fibra →→ inervadainervada →→ unauna terminación nerviosa excepto el 2%terminación nerviosa excepto el 2% SarcolemaSarcolema:: formada por:formada por: membrana plasmáticamembrana plasmática cubierta externa: fina capa concubierta externa: fina capa con numerosas fibrillas finas de colágeno.numerosas fibrillas finas de colágeno. En el extremo de la célula,En el extremo de la célula, →→ se fundese funde con una fibra tendinosa,con una fibra tendinosa, →→ tendones.tendones.
- 3. SarcoplasmaSarcoplasma:: miofibrillasmiofibrillas componentes intracelulares habituales,componentes intracelulares habituales, Abundantes mitocondriasAbundantes mitocondrias Retículo sarcoplásmicoRetículo sarcoplásmico:: grandes cantidades de calciograndes cantidades de calcio
- 5. Una fibraUna fibra →→ varios millares de miofibrillasvarios millares de miofibrillas →→ 1500 filamentos de miosina (filamentos1500 filamentos de miosina (filamentos gruesos)gruesos) 3000 filamentos de actina (filamentos finos).3000 filamentos de actina (filamentos finos). Estos filamentos están parcialmenteEstos filamentos están parcialmente intercalados de la siguiente forma:intercalados de la siguiente forma:
- 7. La disposición de los filamentos produceLa disposición de los filamentos produce bandas claras y oscuras que dan albandas claras y oscuras que dan al músculo su aspecto estriado.músculo su aspecto estriado. Sarcómero:Sarcómero: porción de una miofibrillaporción de una miofibrilla ubicada entre dos discos Z, en reposoubicada entre dos discos Z, en reposo mide 2,2 micrómetros.mide 2,2 micrómetros.
- 9. Mecanismo general deMecanismo general de la contracciónla contracción
- 12. Mecanismo molecular de laMecanismo molecular de la contracción muscularcontracción muscular la contracción muscular se produce porla contracción muscular se produce por deslizamiento de los filamentos.deslizamiento de los filamentos.
- 13. Filamentos de miosinaFilamentos de miosina Filamento 2 Cadenas pesadas Articulaciones Cola puente
- 14. Filamento de actina:Filamento de actina: Actina: armazón, actina G + ADParmazón, actina G + ADP →→ Pts activos.Pts activos. Tropomiosina: descansa sobre 7 ptos activos.descansa sobre 7 ptos activos. Troponina: es un complejo de 3 subunidades:es un complejo de 3 subunidades: troponina I afinidad por actinatroponina I afinidad por actina troponina T afinidad por tropomiosinatroponina T afinidad por tropomiosina troponina C afinidad por calciotroponina C afinidad por calcio
- 16. Mecanismo de acción molecular deMecanismo de acción molecular de la contracción muscular:la contracción muscular: 1.1. En reposo, los complejos troponina-En reposo, los complejos troponina- tropomiosina cubren los puntos activos detropomiosina cubren los puntos activos de actinaactina Tropomiosina Troponina ActinaPuntos activos
- 17. Al llegar el estímulo, La cabeza del puente deAl llegar el estímulo, La cabeza del puente de miosina se une al ATP y lo desdobla.miosina se une al ATP y lo desdobla. ATP ADP
- 18. El calcio liberado del retículo sarcoplásmico seEl calcio liberado del retículo sarcoplásmico se une a la troponina C produciendo un cambioune a la troponina C produciendo un cambio en la forma de la troponina la cual arrastra a laen la forma de la troponina la cual arrastra a la Tropomiosina separándola de los puntosTropomiosina separándola de los puntos activos.activos. Ca
- 19. Las cabezas de los puentes de la miosina se unenLas cabezas de los puentes de la miosina se unen a los puntos activos de la Actinaa los puntos activos de la Actina →→ contraccióncontracción por mecanismo de paso a paso: las cabezas sepor mecanismo de paso a paso: las cabezas se mueven caminando a lo largo de Actina.mueven caminando a lo largo de Actina.
- 21. aumenta la cargaaumenta la carga →→ velocidad develocidad de contraccióncontracción Si la cargaSi la carga ↑↑ hasta igualar la fuerzahasta igualar la fuerza máxima del músculo → la velocidad demáxima del músculo → la velocidad de contracción se iguala a cerocontracción se iguala a cero
- 22. Usos del ATPUsos del ATP Activar el mecanismo de paso a paso de la contracción.Activar el mecanismo de paso a paso de la contracción. Regresar el calcio al interior del Retículo sarcoplásmicoRegresar el calcio al interior del Retículo sarcoplásmico Bombear sodio y potasio a través de la membranaBombear sodio y potasio a través de la membrana ATP contracción por 1 a 2 seg.ATP contracción por 1 a 2 seg. Fosfocreatina: contracción 4 a 6 seg.Fosfocreatina: contracción 4 a 6 seg. Glucógeno: contracción por 1 min.Glucógeno: contracción por 1 min. Metabolismo oxidativoMetabolismo oxidativo Obtención de energíaObtención de energía
- 23. Contracción isotónica:Contracción isotónica: se produce acortamiento de la fibra conse produce acortamiento de la fibra con tensión constante.tensión constante. Contracción isométrica:Contracción isométrica: el músculo no se acorta.el músculo no se acorta. Tipos de contracción muscular:Tipos de contracción muscular:
- 24. Fibras musculares rápidas yFibras musculares rápidas y lentaslentas Todos poseen ambos tipos de fibrasTodos poseen ambos tipos de fibras Dependiendo de la funciónDependiendo de la función →→ tipotipo Músculos que reaccionan rápido: fibrasMúsculos que reaccionan rápido: fibras rápidasrápidas músculos con contracción prolongada: fibrasmúsculos con contracción prolongada: fibras lentas.lentas.
- 25. Características Fibras rápidas Fibras lentas Tamaño Más grandes Más pequeñas Fibra nerviosa Más grandes Más pequeñas r. sarcoplásmico Extenso Escaso Enz. Glucolíticas Abundantes Escasas Aporte sanguíneo Disminuido Elevado Mitocondrias Escasas Abundantes Mioglobina Escasa Abundantes Color Blanco Rojo Función Rápida poderosa A prolongada
- 26. Unidad motora: conjunto de fibras muscularesUnidad motora: conjunto de fibras musculares inervadas por una sola fibra nerviosa motora. Unainervadas por una sola fibra nerviosa motora. Una unidad motora se ubica en varios músculosunidad motora se ubica en varios músculos
- 27. Sumación de fuerzasSumación de fuerzas Reunión de contracciones individualesReunión de contracciones individuales → ↑→ ↑ intensidad de contracción global,intensidad de contracción global, Sumación de múltiples fibrasSumación de múltiples fibras Sumación de frecuencia:Sumación de frecuencia: ↑↑ frecuencia de señalfrecuencia de señal →→ contraccionescontracciones →→ mas rápidomas rápido →→ ↑↑ fuerzafuerza
- 28. Efecto de escalera: la fuerza de contracciónEfecto de escalera: la fuerza de contracción ↑↑ hasta meseta.hasta meseta. Tono del músculo esquelético: tensiónTono del músculo esquelético: tensión muscular en reposomuscular en reposo →→ baja frecuencia debaja frecuencia de impulsos nerviosos.impulsos nerviosos. Fatiga muscular: se produce porFatiga muscular: se produce por ↓↓ deldel glucógeno,glucógeno, ↓↓ de señal nerviosa yde señal nerviosa y ↓↓ del aportedel aporte sanguíneo.sanguíneo. Atrofia muscular: disminución de masa totalAtrofia muscular: disminución de masa total
- 29. Sistemas corporales de palanca:Sistemas corporales de palanca: músculos operan por aplicación demúsculos operan por aplicación de tensión en su inserción ósea.tensión en su inserción ósea. Hipertrofia muscular:Hipertrofia muscular: ↑↑ masa totalmasa total →→ ↑↑ número filamentos actina y miosinanúmero filamentos actina y miosina →→ contracción máxima.contracción máxima.
- 30. Ajuste a la longitud del músculo: distensiónAjuste a la longitud del músculo: distensión del músculo hasta una longitud superiordel músculo hasta una longitud superior →→ nnuevas sarcómeras.uevas sarcómeras. Hiperplasia muscular:Hiperplasia muscular: ↑↑ número total de fibras.número total de fibras. Rigor mortis: después de muerteRigor mortis: después de muerte →→ estado deestado de contracción y rigidezcontracción y rigidez →→ a la pérdida de ATPa la pérdida de ATP necesario para producir separación de losnecesario para producir separación de los puentes y los filamentos de actina.puentes y los filamentos de actina.
- 32. no tiene disposición estriadano tiene disposición estriada cuerpos densos:cuerpos densos: parten los numerosos filamentos de actinaparten los numerosos filamentos de actina En interior de célula y en membrana celularEn interior de célula y en membrana celular se une a otros cuerpos densos de membranasse une a otros cuerpos densos de membranas contiguas transmitiendo informacióncontiguas transmitiendo información mismo papel que el disco Z.mismo papel que el disco Z. Escasa miosina entre filamentos de actina.Escasa miosina entre filamentos de actina.
- 33. Contracción muscular lisa y esqueléticaContracción muscular lisa y esquelética Músculo liso M esquelético Contracción y relajación Lenta Rápida Actividad ATPasa Disminuida Rápida Energía requerida Escasa Abundante Inicio relajación- contracción Lenta Rápida Fuerza de contracción Alta Poca % de acortamiento 2/3 1/3 Mecanismo de cerrojo Alto Bajo Relajación de estrés Si No