CONTRACCIN DEL MSCULO ESQUELTICO

OBJETIVOSDescribir los componentes estructurales de la fibra muscular.

Comprender el mecanismo fisiolgico de la contraccin muscular.

GENERALIDADES

40% del cuerpo es msculo esqueltico o estriado.

Estn formados por numerosas fibras de dimetro entre 10 y 80 m.98% estn inervadas slo por 1 terminacin nerviosa.

SARCOLEMAEs la membrana celular de la fibra o clula muscular.Est formado por una membrana verdadera llamada membrana plasmtica y una cubierta externa de polisacridos y colgenoTiene invaginaciones (tbulos T) que junto con el retculo endoplsmico liso participan en la contraccin.En cada extremo la capa superficial del sarcolema se fusiona con una fibra tendinosa y stas a su vez se agrupan en haces para formar los tendones musculares que se insertan en los huesos

SARCOPLASMALos espacios entre las miofibrillas estn llenos de lquido intracelular denominado sarcoplasma que contiene grandes cantidades de potasio, magnesio y fosfato.

Tambin posee mitocondrias que proporciona grandes cantidades de energa (ATP).

RETCULO SARCOPLSMICOEn el sarcoplasma que rodea a las miofibrillas de todas las fibras musculares, se encuentra un extenso retculo sarcoplsmatico, que es muy importante para controlar la contraccin muscular.

Los tipos de fibras musculares muy rpidas tienen retculos sarcoplsmicos extensos.

CARACTERISTICAS MOLECULARES DE LOS FILAMENTOS CONTRACTILESMIOSINAACTINA

Filamentos de actina

Aproximadamente son 3000Son delgadosForman las bandas I (istropas) clarasLos extremos estn unidos al disco zTiene 3 componentes proteicos: actina(esqueleto) tropomiosina(recubre los puntos activos) y troponina(I,C,T)Peso Molecular 40 60 milLongitud de 1 um.

Filamentos de miosina

Cada miofibrilla tiene 1500 filamentosForman las bandas A oscuras, gruesas (anistropas)Tienen en los lados proyecciones (puentes cruzados con bisagras)Peso molecular 480,000Longitud de 1,6 um.Tiene 6 cadenas: 2 pesadas y 4 ligeras.La cabeza tiene actividad ATPasa

La banda A y la banda I le dan el aspecto estriado.Titina: Protena filamentosa elsticaPeso molecular 3 millonesActa como armazn (mantiene en posicin los filamentos de actina y miosina.

ORGANIZACIN DEL MSCULO ESQUELTICO

Sarcmero es la porcin entre dos discos Z. Mide 2 m. Es la unidad contrctil

El disco Z esta formado por protenas filamentosas distintas de filamentos de actina y de miosina

Contraccin Muscular

Potencial de accin (unidad motora)Apertura canal activado acetil colinaEntrada de sodio y calcio a la clulaRetculo sarcoplsmico libera Ca++Deslizamiento longitudinal de los filamentos de actina y miosina (fracciones de segundo)Regresa el calcio al retculo sarcoplsmico (relajacin)

MECANISMO MOLECULAR DE LA CONTRACCIN MUSCULAREn estado relajado: Los extremos de los filamentos de actina entre dos discos Z sucesivos, apenas se superponen entre s

En estado contrado: Los filamentos de actina son traccionados hacia los filamentos de miosina, de modo que sus extremos se superponen entre s en su mxima extensinDebido a fuerzas que se generan por la interaccin de los puentes cruzados que van desde los filamentos de miosina a los de actina.

Cuando un potencial de accin viaja a lo largo de la fibra el RS libera calcio que activan las fuerzas de atraccin entre filamentos y comienza la contraccin para lo cual es necesario enlaces de energa procedentes del ATP.

ContraccinInteractan 1 filamento de miosina 2 de actina y iones calcioSe inhibe el filamento de actina por el complejo troponina tropomiosina actina y calcioInteraccin entre el filamento de actina activado y los puentes cruzados de miosina = TEORIA DE LA CREMALLERA

TEORA DE LA CREMALLERA DE LA CONTRACCIN

Cuando una cabeza de miosina se une a un sitio activo, la cabeza se inclina hacia el brazo que est siendo atrado hacia el filamento de actina. Esta inclinacin de la cabeza se llama golpe activo. Luego la cabeza se separa y recupera su direccin perpendicular normal

Vas para reconstitur la fuente de ATP despus de la contraccin muscular.Cuanto mayor sea la magnitud del trabajo que realiza el msculo mayor ser la cantidad de ATP que se escinde , lo que se denomina efecto Fenn.

Fosfocreatina (5 a 8 segundos)Gluclisis de glucgeno (1 minuto)Metabolismo oxidativo (95 % de la contraccin a largo plazo)

FIBRAS DE TIPO ISon fibras rojas(mioglobina), pequeas inervadas por fibras nerviosas ms pequeas ObscurasAerbicas con numerosas mitocondrias para mantener niveles elevados de metabolismo oxidativo. Vascularizacin y capilares mas extensos para aportar cantidades adicionales de oxigenoContraccin lentaTnicasPredominan en msculos del troncoSon fibras de resistencia

FIBRAS DE TIPO IIBlancas y grandes para obtener gran fuerza de contraccinClarasAnaerbicas: Menos mitocondrias, porque el metabolismo oxidativo es secundario, Proceso glucolticoContraccin rpidaFsicasRelacionadas con el movimientoPredominan en las extremidadesPredominan en velocistas, levantadores de pesas, lanzadores atlticos

MECNICA DE LA CONTRACCIN DEL MUSCULO ESQUELTICOUnidad Motora.- Es el conjunto de todas las fibras musculares que son inervadas por una nica fibra nerviosa.

Los msculos pequeos que reaccionan rpidamente y cuyo control debe ser exacto tienen ms fibras nerviosas para menos fibras musculares.

Los msculos grandes que no precisan un control fino pueden tener varios centenares de fibras musculares en una unidad motora.

UNIDAD MOTORA

CONTRACCIONES MUSCULARES DE DIFERENTES FUERZAS SUMACIN DE FUERZAS Significa la adicin de los espasmos individuales para aumentar la intensidad de la contraccin muscular global. La sumacin se produce de dos maneras:Aumentando el numero de unidades motoras, denominada sumacin de fibras mltiples.Aumentando la frecuencia de la contraccin, lo que se denomina sumacin de frecuencias y puede producir tetanizacin.

TONO DEL MSCULO ESQUELTICOIncluso cuando los msculos estn en reposo habitualmente hay una cierta cantidad de tensin, que se denomina tono muscular producto de impulsos nerviosos que vienen de la medula espinal.

FATIGA MUSCULAR

Producida por la contraccin prolongada e intensa de un msculo.Aumenta en proporcin directa a la velocidad de deplecin del glucgeno muscular y por tanto hay incapacidad para seguir generando el mismo trabajo.La interrupcin del flujo sanguneo a travs de un msculo que se est contrayendo da lugar a una fatiga muscular casi completa en un plazo de 1 a 2 min. debido a la prdida de aporte de nutrientes, especialmente de oxgeno.

SISTEMAS DE PALANCA DEL CUERPOLos msculos actan aplicando una tensin a sus puntos de insercin en los huesos, y stos a su vez forman varios tipos de sistemas de palanca

ELEMENTOS ANATMICOS DEL SISTEMA DE PALANCAS1. Fulcro (F): es el punto fijo alrededor del cual se produce el movimiento rotatorio.

2. Potencia (P): es la fuerza que hay que generar para vencer o equilibrar la resistencia.

ELEMENTOS ANATMICOS DEL SISTEMA DE PALANCAS3. Resistencia (R): es el elemento o carga que se opone al movimiento, puede ser una carga externa, o el propio peso del segmento corporal a mover, o la suma de los dos.4. Lnea de Fuerza (LF):Direccin en la que acta la carga o Resistencia)

5. Brazo de potencia (BP): trozo de la palanca que se encuentra entre el punto donde se aplica la fuerza y el eje de la articulacin.6.Brazo de resistencia (BR): trozo de la palanca que se encuentra entre la resistencia y el punto o eje de rotacin articular 7.Brazo de palanca (B.PL): lnea perpendicular a la Lnea de Fuerza que pasa por el Fulcro. El Brazo de Palanca=B.PL es la distancia ms corta que hay entre el Fulcro=F y la Lnea de fuerza=LF, medida mediante una lnea perpendicular a la lnea de fuerza que pasa por el eje de la articulacin.

COACTIVACIN DE LOS MSCULOS ANTAGONISTASPrcticamente todos los movimientos del cuerpo estn producidos por la contraccin simultnea de msculos agonistas y antagonistas de lados opuestos de las articulaciones, lo que da como resultado la coactivacin de los msculos agonista y antagonistas y est controlada por los centros de control motor del encfalo y de la mdula espinal.

REMODELADO DE MSCULO PARA ADAPTARSE A LA FUNCIN.Todos los msculos del cuerpo se modelan continuamente para adaptarse a las funciones que deben realizar.

Se altera su dimetro, su longitud, su fuerza y su vascularizacin, incluso los tipos de fibras musculares.

Este proceso de remodelado con frecuencia es bastante rpido y se produce en un plazo de pocas semanas.

HIPERTROFIA Y ATROFIA MUSCULARCuando se produce un aumento de la masa total de un msculo se denomina hipertrofia muscular.

Toda hipertrofia se debe a un aumento del nmero de filamentos de actina y miosina en cada fibra muscular dando lugar a un aumento de tamao o una hipertrofia de la fibra

Aparece cuando el msculo est sometido a carga durante el proceso contrctil y son necesaria pocas contracciones intensas cada da para producir una hipertrofia significativa en un plazo de 6 a 10 semanas

Cuando un msculo no se utiliza durante muchas semanas, la velocidad de disminucin de las protenas contrctiles es mucho ms rpida que la velocidad de sustitucin. Por tanto, se produce atrofia muscular.

AJUSTE DE LA LONGITUD MUSCULAREs otro tipo de hipertrofia que se produce cuando los msculos son distendidos hasta una longitud mayor de lo normal.

Esto hace que se aadan nuevos sarcmeros en los extremos de las fibras musculares, donde se unen a los tendones

HIPERPLASIA DE LAS FIBRAS MUSCULARESEs el aumento del nmero de fibras

Cuando aparece, el mecanismo es la divisin lineal de fibras que estaban previamente aumentadas de tamaoA.- NormalB.- HipertrofiaC.- HiperplasiaD.- Combinacin de ambas

EFECTOS DE LA DENERVACIN MUSCULARCuando un msculo pierde su inervacin comienza la atrofia casi inmediatamente. Despus de 2 meses comienzan cambios degenerativos en las fibras.Si la inervacin se restaura rpidamente la recuperacin aparece en un plazo de 3 meses y no se produce recuperacin funcional alguna luego de 1 a 2 aos.En la fase final la mayor parte de fibras son destruidas o sustituidas por tejido fibroso y adiposo lo que conlleva a una posterior contractura.

RIGIDEZ CADAVRICAVarias horas despus de la muerte, todos los msculos del cuerpo entran en un estado de contractura denominado rigidez cadavrica, debido a la prdida de todo el ATP, que es necesario para producir la separacin de los puentes cruzados que se origina en los filamentos de actina durante el proceso de relajacin.

El msculo permanece rgido hasta que las protenas se deterioran (15 a 25 h) lo que probablemente se debe a la autolisis que producen las enzimas que liberan los lisosomas.