Copia de 5 teoria Unidades III y IV CLASE 3, 2020

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UNIDAD III:
Fisiología de las células musculares
UNIDAD IV:
Sistema de Control Motor
Cátedra de Fisiología Humana.
Horacio Rodriguez
2020
Estimados alumnos:
Debido a la pandemia del Covid-19 nos vemos obligados a suspender las clases presenciales y estaremos trabajando todo el cuatrimestre bajo la modalidad virtual.
Para acompañarlos en el proceso de aprendizaje, iremos acercándoles estas presentaciones. 
No obstante recuerden que ESTAS PRESENTACIONES SON GUÍAS DE ESTUDIO y NO REEMPLAZAN a la bibliografía recomendada para cada tema.
Capítulos 12 y 13.
Otros:
Guyton & Hall (Ed 2006 o superior).
Boron & Boulpaep (Ed 2017 o superior).
Rhoades & Bell (Ed 2012)
Tresguerres (Ed 2010).
División motora somática
- Siempre excitatoria y genera contracción muscular
La vía somática motora consiste de una neurona que se origina en el SNC y proyecta su axón al tejido blanco, el cual siempre es músculo esquelético
La sinapsis de la neurona motora somática con la fibra muscular se denomina unión neuromuscular
Placa terminal motora
Una vía somática motora consiste de una sola neurona que se origina en el SNC y se ramifica en las cercanías de su efector
Eventos en la unión neuromuscular
nAChR
Canal de cationes monovalentes
No hay inervación antagonista la acción de Ach siempre es excitatoria y genera contracción muscular.
La relajación se da cuando las neuronas motoras somáticas son inhibidas en el SNC, impidiendo que se libere ACh
Eventos en la unión neuromuscular
- La Ach inicia el acoplamiento excitación-contracción 
El acoplamiento excitación-contracción convierte una señal eléctrica en un incremento de Ca
Receptores de dihidropiridina o DHP = receptores sensores de voltaje
Ligados mecánicamente a los canales de liberación de Ca = receptores de rianodina o RyR
Relajación = el RS bombea Ca nuevamente hacia su interior mediante Ca-ATPasa
Ca: segundo mensajero
Patrón temporal de los eventos eléctricos y mecánicos en el acoplamiento excitación-contracción
PA de la n
Un PA genera una única contracción  las fibras difieren en velocidad, tensión máxima y duración. 
Velocidad, tensión máxima y duración. 
 
 Fisiología de las células musculares
Fuentes de energía para la contracción muscular 
ATP: 4 mM en la fibra muscular, suficiente para mantener la contracciòn por 1-2 seg, por lo que es necesario volver a fosforilar el ADP. Las fuentes para ello son: 
Fosfocreatina: cantidad muy baja en mùsculo tambièn, alcanza para producir contracciòn durante 5-8 seg
Glucòlisis anaeròbica: suficiente para mantener una contracciòn muscular màx por 1 minuto aprox
Metabolismo oxidativo: la mayor parte de la energìa para la contracciòn a largo plazo proviene de esta fuente
Cansancio muscular: condición en la cual el músculo ya no puede generar fuerza. 
Tiene múltiples causas
Esfuerzo submáximo
Esfuerzo máximo 
de corta duración
Sensación subjetiva de cansancio y deseo de cesar la actividad
Mecanismos que surgen en el SNC
Mecanismos que surgen en algún sitio entre la unión neuromuscular y los elementos contráctiles del músculo
Las fibras del ME me clasifican según la velocidad de contracción y la resistencia al cansancio
7,5 ms
Las fibras del ME me clasifican según la velocidad de contracción y la resistencia al cansancio
La tensión desarrollada por las fibras musculares individuales es una función de la longitud de los sarcómeros antes de que comience la contracción. 
Demasiada o muy poca superposición de los filamentos gruesos y finos en el músculo en reposo se traduce en poca tensión muscular
La tensión que una fibra puede generar es directamente proporcional a la cantidad de puentes cruzados formados entre los filamentos gruesos y delgados
Se puede aumentar la tensión producida por una fibra sumando contracciones musculares, modificando la frecuencia con la que aparecen los PA en la fibra
Los PA musculares son iniciados por la neurona motora somática que controla dicha fibra
Un grupo de fibras musculares y la neurona motora somática que las controla forman la unidad básica de contracción: UNIDAD MOTORA
Cuando una neurona motora somática dispara un PA, todas las fibras musculares en la unidad motora se contraen
Cada fibra está inervada por una sola neurona
Cantidad de fibras musculares en una unidad motora varía, siendo pocas en los músculos usados para graduaciones finas del movimiento y muchas para acciones motoras gruesas
Todas las fibras musculares en una unidad motora son del mismo tipo
Unidades de 
contracción rápida
Unidades de contracción lenta
Los músculos, ¿de qué modo pueden crear contracciones graduadas en fuerza y de duración variable?
Los músculos están formados por múltiples unidades motoras de diferentes tipos
Tipo de unidad motora activada
Número de unidades motoras activadas en un momento  reclutamiento, de umbrales bajos primero y más altos después
Reclutamiento asincrónico para evitar el cansancio
Mecánica del movimiento corporal
Isotónica: una contracción que genera fuerza y mueve una carga
Isométrica: una contracción que crea fuerza sin mover una carga
Fuerza para generar movimiento
Fuerza sin generar movimiento
¿cómo se puede crear fuerza sin que cambie la longitud del músculo?
Los huesos y las articulaciones son usados como palancas y puntos de apoyo sobre los cuales los músculos ejercen fuerza para mover o resistir una carga
Punto de apoyo en un extremo de la palanca, la carga en el otro extremo de la palanca y el músculo se inserta entre ambos
isométrica
¿y si queremos levantar el brazo y mover la carga?
Los dos movimientos ocurren en la misma cantidad de tiempo  amplifica la velocidad
amplifica la distancia
Cuando la carga iguala la capacidad de generar fuerza del músculo, la v = 0
isométrica
Integración de la información sensitiva en una respuesta involuntaria
Reflejo
Células nerviosas o endocrinas
Músculos y otros tejidos controlados por centros integradores
Sistema Nervioso
Sistema Endocrino
Las vías reflejas neurales pueden ser clasificadas de distintas formas
Reflejos monosinápticos y polisinápticos
Reflejos viscerales
Integración en la médula espinal
Micción, defecación
Modulación por el encéfalo
Integración en el encéfalo
Frecuencia cardíaca
Presión arterial
Respiración
Equilibrio hídrico
Temperatura corporal
Salivación
Vómitos
Tos
Deglución
náuseas
receptores sensitivos o propioceptores
Neuronas sensitivas
SNC
Neuronas motoras somáticas. 
efectores: fibras musculares esqueléticas, 
Componentes
En ME, cápsulas articulares y ligamentos
Posición en el espacio y movimientos
Neuronas motoras alfa inervan las fibras del ME
fibras extrafusales
3 Tipos de
 
Husos musculares
Órganos tendinosos de Golgi
Interior del ME
Cambios en la longitud del músculo
Cambios en la tensión del músculo
Propioceptores
Receptores articulares
En cápsulas y ligamentos que rodean a las articulaciones
Cambios en la posición relativa de los huesos conectados por articulaciones flexibles
cerebelo
Los husos musculares son receptores de estiramiento: 
una cápsula de tejido conectivo que encierra un grupo de fibras musculares modificadas (extremo contráctil, centro no contráctil = fibras intrafusales
Tono muscular: cierto nivel de tensión incluso en reposo
Cuando un músculo está en reposo, la región central está lo suficientemente estirada como para que las neuronas sensitivas estén activas
Corriente constante de PA
cualquier estiramiento muscular estirará los husos musculares y hará que las fibras sensitivas disparen con mayor frecuencia
Los husos musculares están fijados en paralelo a las fibras musculares extrafusales
Huso muscular  contracción refleja
Órgano de Golgi  relajación refleja
Músculo esquelético
Se unen a los huesos por tendones
Si están conectados a una articulación flexible, la contracción mueve el esqueleto
Flexor: 
los huesos se aproximan 
Extensor: los huesos se alejan 
Mayoría de las articulaciones  grupos musculares antagonistas(flexor y extensor) efectos opuestos
Conjunto de vías que controlan una articulación es una unidad miotática
Reflejo más simple en una unidad miotática es un reflejo miotático monosináptico
Reflejo rotuliano
Los reflejos de flexión son vías reflejas polisinápticas que hacen que una extremidad se aleje de un estímulo doloroso
Músculo liso
De mayor importancia que el ME para el mantenimiento de la homeostasis
Paredes de los órganos y tubos huecos
cambiar la forma de la estructura <-- Contracción 
- Ocurre más lentamente
- Usa menos energía para generar una fuerza dada
- Puede mantener la tensión por períodos prolongados sin fatigarse
- Bajas tasas de consumo de O2
Fusiformes y pequeñas con un núcleo único
ML de unidad única/ML unitario/ML visceral
ML de unidades múltiples o ML multiunitario
El NT es liberado en las varicosidades
- Todas las fibras están conectadas eléctricamente entre sí  No se puede aumentar la fuerza reclutando más fibras  La cantidad de Ca que entra a la células determina la fuerza de la contracción
- Las fibras no están conectadas eléctricamente  cada fibra está asociada a una varicosidad  control fino de la contracción por activación selectiva  aumento de fuerza por reclutamiento de fibras adicionales
- Órganos internos como tubo digestivo, vasos sanguíneos
Iris y cuerpo ciliar del ojo
Útero (caso particular)
- Filamentos de actina y miosina más largos
Actividad ATPasa de la miosina es más lenta  ciclos más prolongados
Actina más abundante 
 tiene tropomiosina, pero carece de troponina
Menos RS, donde el canal de liberación de Ca es un IP3-receptor-canal
Almacenamiento complementarios de Ca en caveolas
En comparación con ME:
En ML los filamentos no están organizados en sarcómeros
Haces largos que se extienden diagonalmente formando una red o malla
Globular cuando se contrae
Se puede estirar más, manteniendo la máxima superposición
el ML no tiene patrones de bandas
La superposición es máxima
vejiga
Eventos en la contracción del ML
Eventos en la relajación del ML
Proceso de varios pasos
A veces, la miosina defosforilada puede mantenerse unidad a la actina por cierto período  estado apestillado mantener tensión sin consumir ATP
A veces alcanzan el umbral
potenciales de onda lenta
siempre alcanzan el umbral
Canales iónicos que se abren y se cierran espontáneamente
Algunos ML tienen potenciales de membrana inestables
Despolarización y repolarización cíclica 
potenciales de marcapasos
 
músculo cardíaco
Músculo cardíaco 
Fibras dispuestas en retículo
 estriado
 miofibrillas tipicas, con el arreglo característico de filamentos de actina y miosina tal como en ME
 mecanismo de deslizamiento durante la contracción como en ME
Sincitio
serie
paralelo
Discos 
intercalares
Uniones comunicantes
ventricular
auricular
% en dos sincitios, permitiendo un desfase en la contracción auricular vs ventricular
 
músculo cardíaco
Potenciales de acción rítmicos
¿qué produce el potencial de acción prolongado y la meseta?
PA=105mV
Canales rápidos de Na y canales lentos de Ca
 la P del K disminuye 5 veces, lo que no sucede en ME