Contracción del musculo esquelético

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Contracción del musculo esquelético
Dr. Franco Balcazar
Anatomía fisiológica del músculo esquelético
Fibras de 10 – 80mm
La fibra se extiende a lo largo de la longitud del musculo (excepto un 2%)
Sarcolema: fina membrana celular que envuelve una fibra muscular
Anatomía y fisiología del músculo esquelético
Miofibrillas formadas por filamentos de actina y miosina (3000 – 1500)
Bandas claras contienen solo filamentos de actina (bandas I)
Bandas A, compuestas por miosina 
Puentes cruzados, pequeñas proyecciones que se originan a los lados de las filamentos de miosina
Discos Z a los extremos de los filamentos de actina, porción entre 2 discos Z, Sarcomero
Anatomía y fisiología del músculo esquelético
Titina, molécula proteica de gran tamaño, y muy elástica, fija la unión de los filamentos de actina y miosina 
Parte elástica unida al disco Z, otra porción al filamento de miosina
Sarcoplasma, es el fluido intracelular de las miofibrillas
Altas concentraciones de K, Mg y fosfatos
Muchas mitocondrias paralelas a las miofibrillas 
Presenta un retículo sarcoplasmico
Mecanismo general de la contracción muscular
1.- potencial de acción viaja por la fibra motora hasta su terminal
2.- las terminales secretan acetilcolina
3.- Ach estimula la apertura de canales activados por Ach
4.- esto permite el ingreso de grandes cantidades de Na+ al LIC, esto activa los canales de Na+ activados por voltaje (inicio de potencial)
5.-potencial viaja por toda la fibra
6.- se despolariza la membrana, el retículo sarcoplasmico libera iones Ca+
7.-estos inician la contracción de la actina y miosina
8.- se activa la bomba de Ca+ sacando al Ca+ al Sarcoplasma
Mecanismo molecular de la contracción muscular
La contracción muscular se produce por deslizamiento de los filamentos 
Molécula de miosina
 
Filamento de miosina formado por 200 o mas moléculas de miosina
Forman los puentes cruzados
Las cabeza de miosina actúan como ATPasa
Esqueleto del filamento formado por Prot F –actina bicatenaria
Las hebras de actina están formadas por G-actina, que se une a un ADP (puntos activos)
Tropomiosina cubre los puntos activos de la F- actina
Troponina, 3 subunidades
I gran afinidad por la actina
T gran afinidad por la tropomiosina 
C gran afinidad por el Ca+
El complejo troponina-tropomiosina, inhiben a la actina
El Ca+ Activa e inicia la fijación de la miosina a la actina
Teoría de la cremallera 
Las cabezas de miosina se unen a la actina en los puntos de unión ( G-actina)
Esto genera que los brazos de la miosina se contraigan, realizando el desplazamiento de la fibra y la contracción muscular (golpe activo)
ATP como Fuente de energía
Antes de la contracción las cabezas de miosina se unen a un ATP, la ATPasa lo escinde pero deja los componentes en la cabeza
Por el Ca+ se desactiva el complejo troponina-tropomiosina y la cabeza de miosina se une a la actina 
Esa unión da el Golpe activo
Cuando la cabeza se desplaza sobre el brazo (golpe activo) se facilita el desprendimiento del ADP y el P-
Se une a un nuevo ATP y se separa de la actina
Una vez separado se escinde de el nuevo ATP
Se une de nuevo a la actina descomprimiéndose y genera un nuevo golpe activo 
Efecto de la superposición de filamentos de actina y miosina
Fuentes de energía para la contracción muscular 
ATP (4 milimolar, contracción 1 -2 s)
Fosofocreatinina (mas energía y 5 veces mas que el ATP) contracción de 5 – 8 s
Glucolisis: glucógeno se escinde produciendo ac. pirúvico y ac. Lactico (se puede producir en ausencia de oxigeno) contracción 1min
Metabolismo oxidativo, se oxidan los productos finales d la glucolisis, otros nutrientes; H.C, Grasas y proteínas
Contracciones por horas
Características de la contracción muscular
Características de contracción en diferentes músculos 
Tipos de fibras musculares
Fibras lentas - Rojas
Mas pequeñas
Inervados por fibras mas pequeñas
Vascularización mas extensa y mas aporte de O2
Mas mitocondrias
Mas mioglobina 
Fibras rápidas - Blancas
Grandes para mayor contracción
Retículo sarcoplasmico extenso para mayor aporte de Ca
Alta cantidad de enzimas glucolíticas
Menor vascularización 
Menos mitocondrias 
Mecánica de la contracción
Unidad motora
Todas las fibras musculares inervadas por una sola fibra nerviosa
Sumación de fuerzas
1.-aumenta el numero de unidades motoras sumación de fibras múltiples 
2.- aumento de la frecuencia de contracción sumación de frecuencia tetanización 
Sumación de fibras múltiples
Bajo estimulo activa U.M. pequeñas, aumenta la intensidad y se excitan U.M mas grandes (principio de tamaño)
Mecánica de la contracción
Sumación de frecuencia y tetanización
Suma de estímulos cada vez mas seguidos hasta que se fusionan, aumentan los iones Ca y no permiten la relajación entre potenciales.
Máxima fuerza de contracción: 3 – 4 kg/cm2
Efecto treppe:
 la fuerza de contracción aumenta hasta una meseta
Tono muscular: 
contracciones débiles y constantes
Fatiga muscular:
Perdida de la capacidad contráctil por falta de nutrientes (O2, glucógeno)
Remodelación del músculo 
Hipertrofia: 
Aumento de la masa muscular
Atrofia: 
Disminución de la masa muscular; ruta de la ubicuitina- proteasoma dependiente de ATP, destruyen los complejos proteicos dañados o innecesarios
Ajuste de la longitud:
Aumento de Sarcomeros en los extremos de las fibras musculares
Hiperplasia: 
Aumento del numero de fibras, división lineal de la fibra hipertrófica