Contracción y excitación del musculo liso
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El documento describe las características del músculo liso, incluyendo su anatomía, tipos, mecanismos de contracción y comparación con el músculo esquelético. Explica que el músculo liso está formado por fibras pequeñas que se contraen de forma lenta y prolongada, utilizando menos energía que el músculo esquelético. También describe los potenciales de acción en el músculo liso y la importancia de los canales de calcio.
Contracción y excitación del musculo liso
- 2. Son fibras muy pequeñas que van habitualmente de 1um a 5um de diámetro y de solo 20 a 500um de longitud. La fuerza de contracción en el musculo lizo se dan entre los filamentos de miosina y actina. CONTRACCIÓN DEL MUSCULO LISO Francisco
- 3. Características del musculo liso en los distintos órganos: 1. Dimensiones físicas 2. Organización en fascículos 3. Respuesta a los diferentes tipos de estímulos 4. Características de la inervación 5. función TIPOS DE MUSCULO LISO El musculo liso en general se divide en dos tipos principales: • Musculo liso multiunitario • Musculo liso unitario
- 4. Esta formado por fibras musculares lisas separadas y discretas. Cada fibra actúa independientemente (aun estando inervada con otra). La superficie externa esta cubierta por una mezcla de colágeno fino y glicoproteínas que aísla las fibras entre si. Cada una de las fibras se puede contraer independientemente. Se ejerce por señales nerviosas Ej. Ciliar del ojo e iris del ojo MUSCULO LISO MULTIUNITARIO
- 5. Al decir unitario no se refiere que son fibras únicas, si no a que son muchas que se contraen juntas. Están dispuestas en laminas o fascículos. Sus membranas celulares están adheridas entre si, de modo que la fuerza que se genera en una fibra se transmite a la siguiente. Cuando el potencial de acción o el flujo iónico es simple hacen que las fibras se contraigan simultáneamente. Ej. Tubo digestivo, vías biliares y el útero. MUSCULO LISO UNITARIO
- 6. Contiene filamentos tanto de miosina como de actina. No contiene el complejo de troponina normal que es necesario para el control del musculo. El proceso contráctil es activado por iones calcio y ATP el cual se degrada a ADP para proporcionar la energía para la contracción. • No contiene la misma disposición estriada de filamentos formados por la actina y la miosina. • Tiene gran numero de filamentos de actina unidos a los denominados cuerpos densos y otros unidos a la membrana celular, mientras que otros están dispersos por el interior de la célula.
- 7. Aunque la mayor parte de los músculos esqueléticos se contraen y relajan rápidamente, la mayor parte de las contracciones del musculo liso son contracciones tónicas prolongadas, que a veces duran horas e incluso días. Por tanto, cabe esperar que las características físicas y químicas de la contracción del musculo liso sean diferentes de las del musculo esquelético. COMPARACIÓN DE LA CONTRACCIÓN DEL MUSCULO LISO CON LA DEL MUSCULO ESTRIADO. Alex
- 8. La rapidez del ciclado de los puentes transversos de misiona en el musculo liso (es decir, su unión ala actino, su posterior liberación de la actina y la nueva unión para el siguiente ciclo) es muchísimo más lenta en el musculo liso que en el musculo esquelético; de hecho, la frecuencia es tan baja como 1/10 a 1/300 del musculo esquelético. A pesar de todo se piensa que la fracción de tiempo que los puentes cruzados permanecen unidos a los filamentos de actina, que es un factor importante que determina la fuerza de la contracción, está muy aumentada en el musculo liso. CICLADO LENTO DE LOS PUENTES CRUZADOS DE MISIONA
- 9. Para mantener la misma tensión de contracción en el musculo esquelético es necesario de 1/10 a 1/300 de energía. También se piensa que esto se debe al lento ciclado de unión y separación de los puentes cruzados y a que solo es necesaria una molécula de ATP para cada ciclo independientemente de su duración. La baja utilización de energía por el musculo liso es muy importante para la economía energética global del cuerpo, porque órganos como los intestinos, la vejiga urinaria, la vesícula biliar y otras viseras con frecuencia mantienen una contracción muscular tónica casi definidamente. ENERGÍA NECESARIA PARA MANTENER LA CONTRACCIÓN DEL MUSCULO LISO
- 10. Un tejido muscular liso típico comienza a contraerse de 50 a 100 minutos de pues de ser excitados, alcanza la contracción completa aproximadamente 0.5 después y después la fuerza contráctil disminuye de 1 a 2 segundos más, dando un tiempo total de contracción de 1 a 3 segundos. Este tipo es aproximadamente 30 veces más prolongado que una contracción única de una fibra muscular esquelética media. Pero como hay tantos tipo de músculos lisos, la contracción de algunos tipos pueden ser tan corta como 0.2 segundos o tan larga como 30 segundos. LENTITUD DE INICIO DE LA CONTRACCIÓN Y RELAJACIÓN DEL TEJIDO MUSCULAR LISO TOTAL.
- 11. A pesar de la escases de filamentos de miosina en el musculo liso, y a pesar del tiempo lento de ciclado de los puentes cruzados, la fuerza máxima de contracción de musculo liso es con frecuencia mayor que la del musculo esquelético, hasta 4 a 6 kg/cm2 de área transversal para el musculo liso, en comparación de 3 a 4 kg para el musculo esquelético. FUERZA DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR
- 12. Una vez que el musculo liso ha generado la contracción máxima la magnitud de la excitación continuada habitualmente se puede reducir a mucho menos del nivel inicial, a pesar de lo cual el musculo mantiene la fuerza de contracción completa. La importancia de mecanismo de cerrojo es que permita mantener una contracción tónica prolongada en musculo liso durante horas con un bajo consumo de energía. Es necesaria una señal excitadora continua bajo procedentes de fibras nerviosas o de fuentes hormonales. MECANISMOS DE CERROJO PARA EL MANTENIMIENTO PROLONGADO PARA LAS CONTRACCIONES DE DEL MUSCULO LISO
- 13. Otra característica importante del musculo liso especialmente de tipo unitario visceral del musculo liso de muchos órganos huecos, es la capacidad de recuperar casi su fuerza de contracción original segundo a minutos después de que haya sido alargado o acortado. Por ejemplo, un aumento súbito del volumen de la vejiga urinaria, que produce distensión del musculo liso de la pared de vejiga. Sin embargo, en los 15 segundos a 1 minuto siguientes, a pesar de la distensión continuada de la pared de la vejiga la presión casi recupera su nivel original TENSIÓN RELAJACIÓN-RELAJACIÓN DEL MUSCULO LISO
- 14. *Anatomía fisiológica de las uniones neuromusculares del musculo liso Las uniones neuromusculares del tipo muy estructurado que se encuentran en las fibrillas del musculo esquelético no aparecen en el musculo liso. Las fibras nerviosas autónomas que inervan el musculo liso generalmente se ramifican de manera difusa encima de una lamina de fibras musculares. Los axones que inervan las fibras musculares lisas no tienen los extremos terminales ramificados típicos que se ven en la placa motora terminal de las fibras musculares esqueléticas. La mayor parte de los axones terminales delgados tiene múltiples vidriosidades distribuidas a lo largo de sus ejes. UNIONES NEUROMUSCULARES DEL MUSCULO LISO Gris
- 15. En las vidriosidades hay vesículas similares a las de la placa terminal del musculo esquelético y que contienen la sustancia transmisora. Particularmente en el tipo multiunitario del musculo liso, las vidriosidades están separadas de la membrana de la célula muscular por tan solo 20 a 30 nanómetros, la misma anchura que tiene la hendidura sináptica que aparece en la unión del musculo esquelético. *Sustancias transmisoras excitadoras e inhibidoras secretadas en la unión neuromuscular del musculo liso. Las sustancias transmisoras más importantes que secretan los nervios autónomos que inervan el musculo liso son acetilcolina y noradrenalina. La acetilcolina es una sustancia transmisora excitadora de las fibras musculares lisas en algunos órganos y un transmisor inhibidor en el musculo liso de otros órganos.
- 16. *potenciales de membrana y potenciales de acción en el musculo liso Potenciales de membrana en el musculo liso El voltaje cuantitativo del potencial de la membrana muscular del musculo liso depende de la situación momentánea del musculo. *potenciales de acción en el musculo liso unitario Los potenciales de acción se producen en el musculo liso unitario de la misma forma que en musculo esquelético. Normalmente no se producen en muchos, o la mayoría de los tipos multiunitario de musculo liso.
- 17. *potenciales en espiga Los potenciales de accionen espiga típicos, como los que se ven en el musculo esquelético aparecen en la mayor parte del tipo de musculo liso unitario .la dureza de este tipo de potencial de acción es de 10ª50ms *Potencial de acción de meseta El inicio de este potencial de acción es similar al del potencial en espiga típico. Sin embargo en lugar de la repolarizacion rápida de la membrana de la fibra muscular la repolarizacion se retrasa durante varios cientos hasta 1000ms (un segundo).
- 18. La membrana de la célula tiene muchos más canales de calcio activados por el voltaje que el musculo esquelético aunque tiene pocos canales de sodio activados por el voltaje por lo tanto el sodio participa poco en la generación del potencial de acción en la mayor parte del musculo liso Otra característica importante de los iones calcio en la célula durante el potencial de acción es que los iones calcio actúan directamente sobre el mecanismo contráctil del músculo liso para producir la contracción. IMPORTANCIA DE LOS CANALES DE CALCIO EN LA GENERACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN DEL MUSCULO LISO. Víctor
- 19. POTENCIALES DE ONDAS LENTAS EN EL MUSCULO LISO UNITARIO Y GENERACIÓN ESPONTÁNEA DE POTENCIALES DE ACCIÓN Algunas células musculares lisas son autoexitadoras. Es decir los potenciales de acción se originan en las propias células musculares lisas sin ningún estímulo extrínseco es decir no es un proceso regenerativo que se propaga progresivamente a lo largo de la membrana de las fibras musculares que forman la masa muscular La importancia de las ondas lentas es que cuando son lo suficientemente intensa puede iniciar potenciales de acción. Las ondas lentas no pueden producir lo contracción muscular pero cuando el máximo del potencial de la onda lenta negativamente interior de las membrana celular aumenta en dirección positiva desde 60 hasta aproximadamente 35mv (el umbral aproximado para generar potenciales de acción en la mayor parte del musculo liso visceral) se produce un potencial de acción que se propaga a lo largo de la masa muscular.
- 20. Las fibras musculares lisas del musculo liso multiunitario normalmente se contraen sobre todo en respuesta a estímulos nerviosos. Las terminaciones nerviosas secretan acetilcolina en el caso de algunos músculos lisos multiurinarios y noradrenalina en el caso de otros. No se producen potenciales de acción porque las fibras son demasiado pequeñas para generar un potencial de acción DESPOLARIZACIÓN DEL MUSCULO LISO MULTIURINARIOS SIN POTENCIALES DE ACCIÓN Nancy
- 21. En las células musculares lisas pequeñas, la despolarización local que produce la propia sustancia transmisora nerviosa se propaga _electrónicamente_ en toda la fibra y es lo único necesario para producir la contracción muscular.
- 22. Las contracciones del musculo liso se inician por factores estimuladores que actuan directamente sobre la maquinaria contráctil del musculo liso y sin potenciales de acción. dos tipos de factores estimulantes no nerviosos y no relacionados con el potencial de accion que participan con frecuencia son: 1) factores químicos tisulares locales 2)varias hormonas LOS EFECTOS DE LOS FACTORES TISULARES LOCALES Y LAS HORMONAS DETERMINAN LA CONTRACCIÓN DEL MUSCULO LISO SIN POTENCIAL DE ACCIÓN
- 23. En el estado normal de reposo muchos de los vasos sanguíneos pequeños permanecen contraídos, pero cuando es necesario un flujo sanguíneo tisular adicional múltiples factores pueden relajar la pared vascular, permitiendo de esta manera el aumento del flujo. De esta forma, un potente sistema de control de retroalimentación local controla el flujo sanguíneo a la zona titular local. CONTRACCIÓN DEL MUSCULO LISO EN RESPUESTA A FACTORES QUÍMICOS TISULARES LOCALES
- 24. Algunos de los factores de control específicos son los siguientes: 1)La ausencia de oxigeno en los tejido locales produce relajación del musculo liso y, por lo tanto, vasodilatación. 2)El exceso de anhídrido carbónico produce vasodilatación 3)El aumento de la concentración de los iones hidrogeno produce vasodilatación.
- 26. La mayor parte de las hormonas circulantes en la sangre afectan en cierto grado a la contracción del músculo liso, y algunas tienen efectos profundos. Entre los más importantes se encuentran: la noradrenalina la adrenalina la acetilcolina la angiotensina la vasopresina la oxitocina la serotonina Neurotransmisores Un sistema hormonal Es un hormona peptídica Una hormona relacionada con los patrones sexuales y con la conducta maternal también como neurotransmisor Es una monoamina neurotransmisora sintetizada en las neuronas serotoninérgicas en el SNC
- 27. ORIGEN DE LOS IONES CALCIO QUE CAUSAN LA CONTRACCION: 1) A TRAVEZ DE LA MEMBRANA CELULAR Y 2) A PARTIR DEL RETICULO SARCOPLASMICO. Casi todos los iones calcio que producen la contracción entran en la célula muscular desde el liquido extracelular en el momento del potencial de acción o de estimulo. La concentración de iones calcio en el liquido extracelular es superior a 10⁻³ molar, en comparación con menos de 10^7 molar en el interior de la célula muscular lisa, esto produce una difusión rápida de los iones de calcio hacia el interior de la célula desde el liquido extracelular cuando se abren los poros de calcio. El tiempo para que se produzca esta difusión es en promedio 200 y 300 ms y se denomina periodo de lactancia, este periodo es aproximadamente 50 veces mayor para la contracción del músculo liso que para el músculo esquelético. Gaby
- 28. FUNCION DEL RETICULO SARCOPLASMICO LISO. Pequeñas invaginaciones de la membrana celular, denominadas caveolas, están junto a la superficie de los túbulos sarcoplasmicos. Las caveolas serian un análogo rudimentario del sistema de túbulos transversos del músculo esquelético. La transmisión de un potencial de acción hacia las caveolas excita la liberación de iones calcio desde los túbulos sarcoplasmicos, de la misma manera que los potenciales de acción de los túbulos transversos del músculo esquelético producen liberación de iones calcio desde los túbulos sarcoplasmicos longitudinales del músculo esquelético. Cuanto más extenso sea el retículo sarcoplasmico de la fibra muscular lisa, mas rápidamente se contraerá.
- 29. EFECTO DE LAS MODIFICACIONES DE LA CONCENTRACION EXTRACELULAR DE LOS IONES CALCIO SOBRE LA CONTRACCION DEL MUSCULO LISO. La modificación de la concentración de los iones calcio en el líquido extracelular respecto a su valor normal tiene poco efecto sobre la fuerza de la contracción de músculo esquelético, no es así en el caso de la mayor parte del músculo liso. La contracción de iones calcio en el líquido extracelular disminuye a aproximadamente 1/3 a 1/10 de su valor normal. La fuerza de contracción del músculo liso depende mucho de la concentración de iones de calcio en el líquido extracelular.
- 30. ES NECESARIA UNA BOMBA DE CALCIO PARA PRODUCIR LA RELAJACION DEL MUSCULO LISO. Para producir la relajación después que se haya contraído, se deben retirar los iones calcio de los líquidos intracelulares. Se consigue mediante una bomba de calcio que bombea iones de calcio hacia el exterior de la fibra muscular lisa de nuevo hacia el líquido extracelular o hacia el retículo sarcoplasmico. Esta bomba actúa lentamente en comparación con la bomba de acción rápido del retículo sarcoplasmico del músculo esquelético. Por tanto una única contracción del músculo liso con frecuencia dura varios segundos en lugar de centésimas a décimas de segundo, como ocurre en el músculo esquelético.