BIOFISICA MUSCULAR

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Biofísica Muscular
Tipos de músculos
Tipos de músculos
Musculo esquelético
Musculo cardiaco
Tipos de músculos
Musculo liso
MÚSCULO ESQUELÉTICO: ESTRUCTURA
Componentes de las células musculares 
Membrana: Sarcolema, rodea a toda la célula y es una membrana periférica polarizada eléctricamente.
Citoplasma: Sarcoplasma.- Gel.
Retículo endoplásmico liso: Retículo sarcoplásmico.
Mitocondrias: Sarcosomas.
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Miofibrillas; filamentos de actina y miosina
Cada fibra muscular contiene varios cientos a varios miles de miofibrillas, que se representan mediante los muchos puntos claros.
Que son grandes moléculas proteicas polimerizadas responsables de la contracción muscular real.
Los filamentos de miosina y de actina se interdigitan parcialmente y de esta manera hacen que las miofibrillas tengan bandas claras y oscuras alternas. 
SARCOMERA
Porción comprendida entre las líneas Z y constituye la unidad funcional de la fibra muscular estriada.
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Es una familia de proteínas globulares que forman los microfilamentos.
Pueden encontrarse como monómero en forma libre, denominada actina G, o como parte de polímeros lineales denominados microfilamentos o actina F.
De la importancia de la actina da cuenta el hecho de que en el contenido proteico de una célula supone siempre un elevado porcentaje y que su secuencia está muy conservada.
CARACTERÍSTICAS ACTINA
CARACTERÍSTICAS DEL FILAMENTO DE ACTINA
Actina.
Tiene un sitio de unión para la miosina
Tropomiosina.
Se extiende a lo largo de varias moléculas de actina.
En condiciones de reposo, tapa el sitio activo de la actina para la miosina.
Troponina.
Troponina T-----Une la troponina a la tropomiosina
Troponina C-----Une el calcio
Troponina I------Inhibe la unión de actina y miosina.
Tropomiosina
Troponina
Actina G
CADENA DE ACTINA
FILAMENTO FINO
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MIOSINA
• Más de 40 tipos de miosina en el genoma 	humano
• Dos cabezas y una larga cola
FUNCIONES DE LA CABEZA DE MIOSINA
Tiene un sitio de unión a la actina.
Posee actividad ATPasa.
Tiene un sitio de unión para el ATP.
miosina
actina
troponina
tropomiosina
I
C
T
Filamentos delgados
Filamentos gruesos
BANDAS DE LA SARCOMERA
FILAMENTO GRUESO Y DELGADO
ETAPA 1: La ADHESIÓN es la etapa inicial del ciclo en el cual la cabeza de la Miosina esta fuertemente unida a la molécula de actina
ETAPA 2: la separación es la segunda etapa en la cual la cabeza de Miosina se desacopla del filamento Fino. SE UNE EL ATP A LA CABEZA DE LA MIOSINA
ETAPA 3: FLEXIÓN Avanza la cabeza de la miosina como consecuencia de la hidrólisis del ATP. ( ADP Y P i) Y se desplaza unos 5 nm
GOLPE DE FUERZA
ETAPA 4: Generación de Fuerza , por liberación de P i de la cabeza de Miosina
LA CABEZA DE MIOSINA SE UNE DEBILMENTE A LA MOLÉCULA CONTIGUA DE ACTINA , PROVOCANDO LIBERACION DE P INORGÁNICO, ESTO A SU VEZ PROVOCA UN GOLPE DE FUERZA AL RETORNAR LA CABEZA DE LA MIOSINA A SU POSICIÓN Y EL ADP SE LIBERA
ETAPA 5: READHESIÓN, la cabeza de la Miosina se une con firmeza a la molécula de Actina
Aunque una cabeza de Miosina individual se separe del filamento fino durante el ciclo, otras cabezas miosínicas del mismo filamento grueso se fijaran a moléculas de actina, lo cual produce movimiento. Esta acción tracciona los filamentos finos hacia la el interior de la Banda A, con lo que el sarcómero se acorta.
CONTRACCION MUSCULAR
ACOPLE EXCITACION CONTRACCION
EVENTO ELÉCTRICO
1. El impulso nervioso viaja por la motoneurona.
2. Se libera Ach en el espacio intersináptico.
3. La Ach se une a R Nicotínicos de la familia de canales de Na+.
4. Se produce la apertura de canales de Na+. Se propaga por el sarcolema.
5. El P.A. llega a los túbulos T abriendo canales de Ca+2 del retículo sarcoplásmico.
6. El Ca+2 se une a la Troponina C.
Cuando el Potencial de Acción llega a los Túbulos T, provoca la apertura de canales de Ca+2 voltaje dependientes del Ret. Sarcoplásmico (Cisternas) liberando el Ca+2 que se une a la Troponina.
Se genera el EVENTO MECÁNICO
EVENTO MECÁNICO DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR
(BASE MOLECULAR)
1. El Ca+2 se une a la Troponina C que en el músculo en reposo se encuentra unida a la Actina.
El Ca+2 debilita la interacción Actina-Miosina y deja libre los sitios de Actina.
2. Las cabezas de Miosina interactúan con Actina.
3. Las cabezas hidrolizan ATP y se vuelven rígidas, se distorcionan y provocan el GOLPE DE FUERZA.
4. Las cadenas ligeras se desplazan sobre las gruesas.
ACONTECIMIENTOS QUE CONDUCEN A LA CONTRACCIÓN
INICIO DEL IMPULSO NERVIOSO A LO LARGO DEL AXÓN, QUE LLEGA A LA UNION NEUROMUSCULAR.
SE LIBERA ACETILCOLINA HACIA LA HENDIDURA SINÁPTICA, PROVOCANDO DESPOLARIZACIÓN LOCAL DEL SARCOLEMA.
SE ABREN CANALES DE Na ACTIVADOS POR VOLTAJE 
 EL Na ENTRA A LA CÉLULA.
LA DESPOLARIZACIÓN SE GENERALIZA POR TODO EL SARCOLEMA Y CONTINÚA A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS DE LOS TÚBULOS T.
LAS PROTEÍNAS SENSORAS DE VOLTAJE EN LA MEMBRANA PLASMÁTICA DE LOS TÚBULOS T CAMBIAN SU CONFORMACIÓN.
CANALES DE COMPUERTA PARA LA LIBERACIÓN DE Ca SON ACTIVADOS POR LOS CAMBIOS CONFORMOCIONALES DE LAS PROTEÍNAS SENSORAS DE VOLTAJE.
SE LIBERA Ca HACIA EL SARCOPLASMA
EL Ca SE FIJA A LA PORCIÓN TnC DEL COMPLEJO TROPONINA
9) SE INICIA EL CICLO DE CONTRACCIÓN Y EL Ca VUELTO A LAS CISTERNAS TERMINALES DEL RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO.
Propiedades mecánicas del músculo esquelético
El Músculo esquelético es elástico a la tracción, es decir, que al ejercérsele una fuerza extrínseca como al levantar un cubo de agua no se rompe sino que se estira gracias al tendón realizando así satisfactoriamente el movimiento que queremos realizar.
Músculo en actividad
El Músculo se puede poner de manifiesto por un acortamiento, por el desarrollo de la fuerza de tracción o por ambas cosas. Este proceso recibe el nombre de contracción muscular, y el paso del estado de actividad al reposo se llama relajación.
Las contracciones en un músculo aislado pueden ser:
Simple: ocurre cuando al musculo le llega un solo potencial de acción y como consecuencia produce una contracción – relajación (sacudida muscular).
Tetánica: sucede cuando al musculo le llega un tren de potenciales de acción, como consecuencia hay una contracción mantenida. En el movimiento hay un código de frecuencias de potenciales de acción con sus pausas para que eso sea ordenado.
Tipos de contracción muscular
Contracción isométrica: es cuando el musculo se contrae y su longitud no varia.
Contracción isotónica: en esta el musculo cambia su longitud, pero mantiene constante la fuerza que ejerce durante toda la contracción.
Tipos de contracción muscular
Contracción Auxotonica: durante esta contracción varia la longitud y la fuerza.
Contracción a Poscarga: esta contracción esta compuesta por una parte isométrica y una parte isotónica.
En la sacudida simple el elemento contráctil no ha llegado a estirar el elemento elástico hasta ejercer toda la tensión que es capaz, antes de que eso ocurra, el estado activo ya ha comenzado a decaer, es decir, el mecanismo contráctil deja de actuar y la tensión declina nuevamente.
Durante el tétanos por el contrario, el mecanismo contráctil puede estirar el elemento elástico al máximo pues dispone de tiempo para hacerlo.
Comparación Entre La Sacudida Simple Y El Tétanos.
CONTRACCIONES MUSCULARES DE DIFERENTES FUERZAS 
SUMACIÓN DE FUERZAS
 Significa la adición de los espasmos individuales para aumentar la intensidad de la contracción muscular global. 
 
 La sumación se produce de dos maneras:
Aumentando el numero de unidades motoras, denominada sumación de fibras múltiples.
Aumentando la frecuencia de la contracción, lo que se denomina sumación de frecuencias y puede producir tetanización.
FATIGA MUSCULAR
Producida por la contracción prolongada e intensa de un músculo
Aumenta en proporción directa a lavelocidad de depleción del glucógeno muscular y por tanto hay incapacidad para seguir generando el mismo trabajo.
La interrupción del flujo sanguíneo a través de un músculo que se está contrayendo da lugar a una fatiga muscular casi completa en un plazo de 1 a 2 min. debido a la pérdida de aporte de nutrientes, especialmente de oxígeno.
GRACIAS