Bloque 4 - Tejido muscular Flashcards
T8 y T9
MÚSCULO ESQUELÉTICO
El músculo se organiza anatómicamente en fascículos y dentro de cada fascículo se encuentran las fibras musculares. Se rodea de una capa de tejido conjuntivo que recibe distintos nombres: EPIMISIO (rodea al músculo), PERIMISIO (rodea a cada fascículo), ENDOMISIO (rodea a cada fibra).
El tejido conjuntivo se une en los extremos para formar los tendones de inserción. Este tejido conjuntivo va a contribuir a la elasticidad del músculo.
La fascia aponeurótica es una estructura conjuntiva que permite hacer una disección. Este tejido es muy abundante y aporta gran elasticidad.
ESTRUCTURA DE LA FIBRA MUSCULAR
Es la unidad básica celular, responde a la estructura general de una célula, pero presenta características peculiares que las diferencian del resto de las células eucariotas:
- Célula alargada, que puede medir varios centímetros. Cada célula va de extremo a extremo y presenta varios núcleos (polinucleada) que no se encuentran localizados en zona central, sino que se encuentran en zona periférica.
- La membrana plasmática recibe el nombre de sarcolema y va a jugar un papel fundamental al tratarse de una membrana excitable. En los extremos los sarcolemas contribuyen a la formación del tendón (estructura conjuntiva).
- El sarcoplasma es el citoplasma de la célula muscular, tiene la estructura básica del citoplasma de una célula eucariota, pero con una elevada presencia de miofibrillas (estructura subcelular), formadas por filamentos de actina y miosina (filamentos contráctiles). La contracción del músculo va a ser el resultado de la interacción entre los filamentos de actina y miosina.
MIOFIBRILLAS
Los filamentos de actina y miosina se organizan espacialmente de una manera peculiar, siguiendo un patrón fijo en la disposición dentro del citoplasma celular, fundamental para la contracción muscular. Se disponen con alternancia de bandas claras y oscuras, lo que le confiere el nombre de estriado.
Estas bandas claras y oscuras son consecuencia de la disposición espacial de las bandas de actina y miosina. Las bandas claras (I) únicamente tienen actina y las bandas oscuras tienen actina y miosina (A). Las bandas claras tienen una línea oscura en el centro que se denomina Z, y las bandas oscuras tienen una banda más clara en el centro (H).
El sarcómero es la estructura comprendida entre dos líneas Z consecutivas; es una estructura básica en el músculo y se repite longitudinalmente a lo largo de éste. En las líneas Z hay una banda proteica donde se anclan los filamentos de actina, y unas proteínas transversales que se anclan a las miofibrillas vecinas.
FILAMENTOS DE MIOSINA
Compuestos por 200 moléculas de miosina. Cada miosina está formada por una cola y dos cabezas que se mueven respecto de la cola, hay una zona de bisagra intermedia con
movilidad. Las colas de las diferentes moléculas de miosina se agrupan a lo largo del eje del filamento para formar el cuerpo del filamento. Las cabezas formarán los puentes cruzados con los filamentos de actina.
FILAMENTOS DE ACTINA
Están formados por tres componentes:
- ACTINA: Constituida por una doble cadena enrollada helicoidalmente de actina F que, a su vez, está formada por moléculas globulares de actina G y cada una de estas moléculas de actina G presenta unas zonas específicas denominadas sitios activos donde se anclan las cabezas de las moléculas de miosina del filamento de miosina.
- TROPOMIOSINA: Con una estructura de doble cadena enrollada helicoidalmente, que acompaña espacialmente a la actina F en todo su trayecto. En condiciones de reposo cubre los sitios activos de la actina, al hacerlo impide el anclaje de las cabezas del filamento de miosina.
- TROPONINA: Es una proteína globular que presenta 3 subunidades.
o Troponina I. Afinidad por la actina (inhibe la formación de los puentes cruzados).
o Troponina T. Afinidad por la tropomiosina.
o Troponina C. Afinidad por el calcio. Se dispone helicoidalmente a lo largo de la doble cadena de actina F.
RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO
Juega un papel funcional muy importante en la contracción del músculo. Tiene una disposición característica relacionada con la especial organización de las miofibrillas y del sarcómero. Constituyen reservorios de calcio. Se organiza en cisternas longitudinales y túbulos transversos, son invaginaciones de la membrana plasmática, por esto en el interior del tubo T hay líquido extracelular. Si se produce un potencial de acción en cualquier punto de una superficie de la membrana plasmática del sarcolema se va a propagar por toda la superficie de esta membrana incluidos los tubos T.
PLACA MOTORA
Es la sinapsis entre una neurona motora y una fibra muscular esquelética. Esta estructura permite la transmisión de señales nerviosas desde la neurona motora hacia la fibra muscular, lo que provoca la contracción del músculo.
El neurotransmisor ACETILCOLINA se libera desde la neurona motora y se une a los receptores NICOTÍNICOS en la membrana de la fibra muscular, desencadenando una serie de eventos que resultan en la contracción muscular.
MECANISMO DE CONTRACCIÓN MUSCULAR
El potencial de acción se genera en el cono terminal de la neurona, y se propaga centrífugamente hacia la periferia, hacia los botones sinápticos. El potencial de acción, llega al extremo del axón provocando la despolarización en la membrana postsináptica y así se produce la apertura de canales de calcio regulados por voltaje provocando la entrada de calcio al interior del terminal axónico. Este calcio es imprescindible para que se produzca el vaciamiento de la acetilcolina a la hendidura sináptica.
En la membrana postsináptica hay receptores NICOTÍNICOS (canales de sodio operados por acetilcolina). La unión de la acetilcolina a este receptor produce la apertura del canal, entra sodio y se produce la despolarización, un potencial de acción que, siguiendo las leyes del todo o nada se propaga por toda la
superficie de la membrana a través de canales de sodio operados por voltaje.
Se propaga también por los tubos T, se produce una despolarización que provoca la salida de calcio desde las cisternas terminales del retículo sarcoplasmático. El calcio aumenta en el citosol y provoca la interacción de los
filamentos de actina y miosina. El calcio se integrará de nuevo al retículo sarcoplasmático y cesará la contracción.
El calcio como mecanismo de señal, va a participar en la liberación de neurotransmisores, en la contracción muscular, en la coagulación… Juega un papel importantísimo en condiciones fisiológicas y
parasitológicas.
PUENTES CRUZADOS
Los puentes cruzados se establecen entre las cabezas de miosina y las zonas correspondientes de anclaje del filamento de actina que se encuentran localizados a lo largo de la doble hélice. El resultado de este anclaje es que las cabezas de miosina se desplazan a buscar los sitios activos de la cabeza de actina, desplazando así al filamento de actina en el que se han anclado y lo hacen en el sentido de acortamiento del sarcómero. Se produce una aproximación en la distancia entre las líneas Z y con ello un acortamiento del músculo en su conjunto.
Cuando se activa la contracción, el aumento de calcio (Ca2+) citosólico hace que el calcio se una a la troponina C. Esto va a condicionar que la subunidad T de la troponina produce un cambio en la disposición espacial de la
tropomiosina, de forma que se encuentran al descubierto los sitios activos de la actina. Entonces la cabeza de miosina (que tienen ATP en condiciones de reposo) se unirá a estos sitios activos de actina (que tienen actividad ATP-asa, produce el desdoblamiento del ATP) formando los puentes cruzados.
Uno de los fosfatos del ATP da energía para que se produzca un cambio en la posición del ángulo de la cabeza respecto al eje, entonces se desplaza a la actina sobre el filamento de miosina. Necesitamos una nueva molécula de ATP para que se vuelva a la situación de reposo (se desengancha la molécula de miosina). Si no hay una molécula de ATP se mantiene la contracción, rigidez (RIGIDEZ CADAVÉRICA).
ENERGÉTICA MUSCULAR
Toda contracción muscular necesita ATP. Fuentes de ATP:
- ANAEROBIA ALÁCTICA: fosfocreatina. Energía para los primeros 10-15 s.
- ANAERÓBICA LÁCTICA (glucólisis). Emplea el glucógeno almacenado y obtiene energía para los primeros 80-100 segundos. Permite a las células producir ATP en ausencia de oxígeno, pero produce ácido láctico, un factor importante en la fatiga muscular.
- RESPIRACIÓN AERÓBICA: Produce mucho más ATP y CO2 y agua como productos finales. Requiere un suministro continuo de oxígeno.
RELACIÓN LONGITUD/TENSIÓN
La longitud del sarcómero contribuye a la fuerza desarrollada por el músculo cuando se excita. Hay una longitud intermedia en que la fuerza es máxima. Sin embargo, cuando el sarcómero está muy acortado o muy alargado la fuerza es 0.
Esto está relacionado con la posibilidad de establecimiento de puentes cruzados entre la actina y miosina; si la longitud es óptima (sarcómero corta-intermedia) pueden establecerse el mayor número de puentes cruzados entre actina y miosina. Si la longitud es grande o demasiado corta la actina y la miosina se encuentran tan separadas entre sí (no hay superposición entre ellas) que por mucho que se active la proteína C, la fuerza es 0.
La fuerza máxima se alcanza sobre un 20% de la longitud de reposo, esta es la longitud del músculo cuando está insertado anatómicamente.
El músculo esquelético se diferencia con el músculo cardíaco en esta relación longitud-tensión.
RELACIÓN FUERZA/VELOCIDAD
Valora la fuerza ejercida por el músculo frente a una resistencia, algo que se opone al deslizamiento. A mayor fuerza que se opone a la contracción, la velocidad de desplazamiento va a ser menor.
Llegará un momento en que, si la fuerza que se opone a la contracción es grande, no habría desplazamiento. En ese punto no hay un acortamiento muscular y sería una contracción isométrica.
PROPIEDADES GENERALES DEL MÚSCULO
- EXCITABILIDAD. Las células excitables del músculo son capaces de generar un potencial de acción después de un estímulo.
- CONTRACTILIDAD. Capacidad de acortamiento, basada en la aproximación de las proteínas Z.
- ELASTICIDAD. Capacidad para recuperar la forma inicial después de la acción de fuerzas externas que puedan deformarlo. Relacionada con la elasticidad de los músculos contráctiles y la gran cantidad de tejido conjuntivo.
DIFERENCIA ENTRE CONTRACCIÓN ISOTÓNICA E ISOMÉTRICA
En las contracciones ISOTÓNICAS la fuerza es constante. Podemos distinguir ente una acción concéntrica si es una acción de acortamiento o acción excéntrica es una acción de alargamiento del músculo.
En cambio, las contracciones ISOMÉTRICAS mantienen la longitud constante gracias a la presencia de elementos elásticos en serie. Los sarcómeros se acortan mientras que los elementos elásticos se estiran y conducen a poco cambio en la longitud global.
Las contracciones isotónicas mueven cargas; las contracciones isométricas crean fuerza sin
movimiento.
FUERZA
Está determinada por el tamaño del músculo.
- FUERZA CONTRÁCTIL MÁXIMA: 3-4 kg/cm2 de superficie transversal.
- El TRABAJO MECÁNICO DESARROLLADO es la cantidad de fuerza aplicada multiplicada por la distancia a la cual se aplica la fuerza.
