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1	
  
	
  
	
  
	
  
RESUMEN	
  DE	
  
FISIOLOGIA	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
2	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
3	
  
	
  
Membrana	
  y	
  Potencial	
  
Un	
   sistema	
   se	
   denomina	
   conservativo	
   para	
   una	
   sustancia	
   dada	
   cuando	
   los	
   cambios	
   en	
   el	
  
contenido	
  de	
  estas	
  son	
  exclusivamente	
  consecuencia	
  de	
  su	
  salida	
  o	
  entrada	
  en	
  el	
  sistema.	
  Por	
  otra	
  
parte,	
   no	
   conservativo	
   implica	
   que	
   los	
   cambios	
   en	
   el	
   contenido	
   de	
   la	
   sustancia	
   considerada	
  
pueden	
  ocurrir	
  por	
  producción	
  o	
  destrucción.	
  
El	
  potencial	
  químico	
  (µ)	
  es	
  la	
  cuantificación	
  de	
  la	
  tendencia	
  al	
  escape	
  de	
  una	
  sustancia	
  sin	
  carga,	
  y	
  
está	
   constituido	
   por	
   la	
   sumatoria	
   de	
   tres	
   términos,	
   uno	
   relacionado	
   a	
   la	
   temperatura,	
   otro	
   a	
   la	
  
presión	
  y	
  el	
  tercero	
  a	
  la	
  concentración	
  efectiva	
  (actividad).	
  
El	
   equilibrio,	
   es	
   el	
   estado	
   al	
   que	
   llega	
   un	
   sistema	
   después	
   de	
   un	
   determinado	
   tiempo	
   sin	
   que	
  
actúen	
  sobre	
  él	
  fuerzas	
  exteriores.	
  El	
  sistema	
  pasa	
  a	
  ser	
  invariable	
  en	
  el	
  tiempo.	
  
PresiónOsmótica:	
  en	
  el	
  equilibrio	
   la	
  presión	
  hidrostática	
  del	
   lado	
  de	
   la	
  disolución	
  (soluto	
  +	
  agua)	
  
debe	
  ser	
  mayor	
  que	
  del	
  lado	
  del	
  solvente	
  (agua),	
  de	
  esta	
  manera	
  se	
  compensa	
  la	
  reducción	
  de	
  la	
  
actividad	
  que	
  sufre	
  el	
  solvente	
  por	
  efecto	
  del	
  soluto.	
  
µH2O(P)1↑	
  +	
  µH2O(a)1↓	
  =	
  µH2O(P)2	
  +	
  µH2O(a)2	
  
Se	
  observa	
  que	
  se	
  mantiene	
  la	
  igualdad	
  del	
  potencial	
  químico.	
  
La	
   diferencia	
   de	
   presión	
   hidrostática	
   entre	
   el	
   lado	
   que	
   tiene	
   soluto	
   y	
   el	
   lado	
   que	
   solo	
   tiene	
  
solvente	
  se	
  llama	
  presión	
  osmótica	
  (π).	
  
El	
  coeficiente	
  de	
  reflexión	
  (σ)	
  expresa	
  la	
  selectividad	
  de	
  la	
  membrana	
  entre	
  disolvente	
  y	
  soluto:	
  
Π	
  =	
  RTσC	
  
Si	
  σ	
  es	
  igual	
  a	
  1	
  la	
  membrana	
  es	
  permeable	
  al	
  agua	
  solamente	
  
Si	
   σ	
   es	
  menor	
   a	
   uno	
   la	
  membrana	
   permite	
   el	
   pasaje	
   de	
   soluto	
   y	
   origina	
   fenómenos	
   osmóticos	
  
transitorios.	
  
Si	
  σ	
  es	
  igual	
  a	
  0,	
  el	
  agua	
  y	
  el	
  soluto	
  se	
  transportan	
  simultáneamente,	
  sin	
  que	
  se	
  desarrolle	
  presión	
  
osmótica	
  efectiva.	
  
Si	
   σ	
   tomara	
   un	
   valor	
   negativo,	
   tendríamos	
   un	
   movimiento	
   del	
   agua	
   en	
   sentido	
   contrario	
   al	
  
esperado,	
  esto	
  se	
  denomina	
  ósmosis	
  negativa	
  anómala.	
  	
  
Equilibrio	
  químico:	
  en	
  la	
  transferencia	
  de	
  soluto	
  sin	
  carga	
  eléctrica	
  neta	
  (no	
  iónicos)	
  el	
  equilibrio	
  se	
  
alcanza	
  cuando	
  el	
  potencial	
  químico	
  es	
  el	
  mismo	
  a	
  ambos	
  lados	
  de	
  la	
  membrana	
  
Puesto	
  que	
  T	
  y	
  P	
  son	
  constantes	
  a	
  ambos	
  lados	
  de	
  la	
  membrana,	
  se	
  reduce	
  al	
  componente	
  de	
  la	
  
actividad	
   o	
   de	
   la	
   concentración.	
   Esto	
   explica	
   que	
   a	
   P	
   y	
   T	
   constante	
   en	
   un	
   sistema	
   de	
   dos	
  
compartimientos	
  separados	
  por	
  una	
  membrana,	
  un	
  soluto	
  se	
  encuentra	
  distribuido	
  en	
  equilibrio	
  
cuando	
  su	
  concentración	
  es	
  la	
  misma	
  en	
  ambos	
  compartimientos.	
  
Equilibrio	
  electroquímico:	
  en	
  este	
  caso	
  si	
  existe	
  una	
  diferencia	
  de	
  potencial	
  eléctrico	
  a	
  través	
  de	
  la	
  
membrana,	
  la	
  tendencia	
  de	
  escape	
  de	
  un	
  ion	
  será	
  función	
  no	
  solo	
  de	
  su	
  actividad	
  sino	
  también	
  de	
  
la	
  magnitud,	
   y	
  el	
   signo	
  de	
   la	
   carga	
  del	
   ion	
   y	
  del	
  potencial	
   eléctrico	
  en	
   cada	
   compartimiento.	
   En	
  
4	
  
	
  
otras	
  palabras,	
  la	
  tendencia	
  al	
  escape	
  de	
  un	
  ion	
  tendrá	
  un	
  componente	
  químico	
  y	
  un	
  componente	
  
eléctrico	
  (esto	
  da	
  el	
  potencial	
  electroquímico)	
  
µ	
  =	
  µ	
  +	
  z.EF	
  
E1	
  –	
  E2	
  =	
  Ej	
  =	
  (RT/zF).(ln	
  C2/C1)	
  
Esta	
   ecuación	
   (Nernst)	
   relaciono	
   la	
   distribución	
   de	
   un	
   ion	
   entre	
   dos	
   compartimientos	
   con	
   la	
  
diferencia	
   de	
   potencial	
   eléctrico	
   a	
   través	
   de	
   la	
   membrana	
   que	
   los	
   separa	
   (siempre	
   que	
   la	
  
membrana	
  sea	
  permeable	
  al	
  ion	
  dado)	
  cuando	
  el	
  sistema	
  se	
  encuentra	
  en	
  equilibrio.	
  Por	
  ello	
  Ej	
  se	
  
denomina	
  potencial	
  de	
  equilibrio	
  del	
  ion	
  J.	
  
1. Cuando	
  exista	
  una	
  diferencia	
  de	
  potencial	
   eléctrico	
   transmembrana,	
   un	
   ion	
  puede	
  estar	
  
distribuido	
  en	
  equilibrio	
  (con	
   igual	
  tendencia	
  al	
  escape)	
  aun	
  cuando	
  su	
  concentración	
  no	
  
sea	
  la	
  misma	
  en	
  ambos	
  compartimientos.	
  
2. Si	
  C1	
  =	
  C2	
  luego	
  Ej	
  =	
  0	
  por	
  ln	
  1	
  =	
  0	
  
Para	
   el	
   caso	
   de	
   las	
   células	
   el	
   interior	
   es	
   electronegativo	
   respecto	
   del	
   exterior,	
   Em	
   y	
   por	
  
convención,	
  es	
  igual	
  a	
  la	
  diferencia	
  entre	
  el	
  interior	
  y	
  el	
  exterior	
  celular	
  
Em	
  =	
  Ei	
  –	
  Ee	
  
Solo	
   cuando	
   Em	
   =	
   Ej	
   (la	
   diferencia	
   de	
   potencial	
   eléctrico	
   transmembrana	
   medida	
   es	
   igual	
   a	
   la	
  
calculada	
  a	
  partir	
  de	
  las	
  concentraciones	
  de	
  un	
  ion)	
  podemos	
  decir	
  que	
  este	
  ion	
  está	
  distribuido	
  en	
  
equilibrio.	
  La	
  célula	
  como	
  sistema	
  está	
  en	
  estado	
  estacionario,	
  o	
  sea,	
  gasta	
  continuamente	
  energía	
  
para	
  mantener	
  la	
  constancia	
  de	
  su	
  medio	
  intracelular	
  y	
  así	
  poder	
  sobrevivir.	
  
Equilibrio	
   Donnan:	
   este	
   tipo	
   particular	
   de	
   equilibrio	
   se	
   presenta	
   cuando	
   coexisten	
   dos	
   fases	
   o	
  
compartimientos	
  con	
  disoluciones	
  acuosas,	
  uno	
  con	
  un	
  componente	
  iónico	
  que	
  no	
  puede	
  pasar	
  al	
  
otro	
  y	
  ambos	
  con	
  iones	
  pequeños	
  que	
  pueden	
  transportarse	
  libremente	
  a	
  través	
  del	
  límite	
  que	
  los	
  
separa.	
  Un	
  sistema	
  que	
  está	
  en	
  equilibrio	
  Donnan	
  presenta	
  tres	
  hechos	
  destacables:	
  
1. Distribución	
  desigual	
  de	
  iones	
  
2. Diferencia	
  de	
  presión	
  osmótica	
  
3. Diferencia	
  de	
  potencial	
  eléctrico	
  
Existe	
  una	
  electroneutralidad	
  macroscópica,	
  el	
  cual	
  establece	
  que	
  la	
  suma	
  total	
  de	
  cargas	
  positivas	
  
en	
   una	
   fase	
   o	
   compartimiento	
   debe	
   ser	
   siempre	
   igual	
   a	
   cero.	
   Se	
   genera	
   un	
   potencial	
   eléctrico	
  
Donnan	
   (Ed)	
   donde	
   el	
   sistema	
   debe	
   estar	
   globalmente	
   en	
   equilibrio.	
   Este	
   tipo	
   de	
   equilibrio	
   se	
  
tiende	
  a	
  alcanzar	
  en	
  la	
  filtración	
  plasmática	
  a	
  nivel	
  de	
  los	
  nefrones.	
  
Presión	
   colidosmotica:	
   la	
   presión	
   osmótica	
   fue	
   definida	
   como	
   el	
   aumento	
   de	
   la	
   presión	
  
hidrostática	
  generada	
  como	
  el	
  aumento	
  de	
  la	
  presión	
  hidrostática	
  generadapor	
  la	
  presencia	
  de	
  un	
  
soluto	
   en	
   una	
   disolución	
   acuosa	
   en	
   contacto	
   con	
   agua	
   pura	
   a	
   través	
   de	
   una	
   membrana	
   rígida	
  
semipermeable,	
  cuando	
  el	
  sistema	
  alcanza	
  el	
  estado	
  de	
  equilibrio.	
  Podemos	
  definir	
  como	
  presión	
  
coloidosmotica	
   a	
   la	
   diferencia	
   de	
   presión	
   hidrostática	
   desarrollada	
   entre	
   dos	
   compartimientos	
  
acuosos	
   en	
   equilibrio,	
   separados	
   por	
   una	
  membrana	
   rígida	
   de	
   permeabilidad	
   selectiva,	
   cuando	
  
uno	
  de	
  ellos	
  posee	
  un	
   soluto	
   con	
   carga	
  eléctrica	
  neta	
   al	
   cual	
   la	
  membrana	
  no	
  es	
  permeable	
  en	
  
coexistencia	
  con	
  otros	
  iones	
  que	
  pueden	
  moverse	
  libremente	
  entre	
  ambos	
  compartimientos.	
  
5	
  
	
  
Se	
  considera	
  transporte	
  activo	
  a	
  todo	
  movimiento	
  neto	
  de	
  materia	
  a	
  través	
  de	
  una	
  membrana	
  que	
  
reúna	
   los	
   dos	
   requisitos	
   siguientes:	
   1.	
   Que	
   se	
   realice	
   en	
   contra	
   del	
   gradiente	
   químico	
   y	
   2.	
   Que	
  
exista	
  un	
  acople	
  directo	
  entre	
   transporte	
  y	
  utilización	
  de	
  energía	
  metabólica.	
   Llamamos	
   flujo	
  de	
  
una	
  sustancia	
  (J)	
  a	
  la	
  cantidad	
  de	
  masa	
  transportada	
  en	
  la	
  unidad	
  de	
  tiempo.	
  La	
  difusión	
  simple	
  se	
  
denomina	
   al	
   transporte	
   neto	
   de	
   una	
   sustancia	
   sin	
   carga	
   eléctrica	
   neta	
   desde	
   la	
   zona	
   más	
  
concentrada	
   a	
   la	
   zona	
   más	
   diluida	
   de	
   una	
   disolución.	
   Los	
   flujos	
   netos	
   de	
   soluto	
   y	
   solvente	
   se	
  
efectuaran	
  en	
  sentidos	
  opuestos.	
  
Transporte	
  Iónico	
  y	
  excitabilidad	
  	
  
Las	
   células	
   que	
   son	
   excitables	
   tienen	
   la	
   capacidad	
   de	
   cambiar	
   rápida	
   y	
   transitoriamente	
   su	
  
potencial	
  de	
  membrana	
  en	
  respuesta	
  a	
  un	
  estímulo,	
  y	
  dicho	
  cambio	
  se	
  transmite	
  en	
  una	
  onda	
  de	
  
amplitud	
  constante	
  que	
  se	
  denomina	
  potencial	
  de	
  acción,	
  
Potencial	
   de	
   membrana:	
   en	
   cada	
   célula	
   existe	
   una	
   diferencia	
   de	
   potencial	
   a	
   través	
   de	
   su	
  
membrana	
  plasmática.	
  En	
  el	
  equilibrio	
  Donnan	
  la	
  presión	
  osmótica	
  del	
  compartimiento	
  donde	
  se	
  
encuentra	
   el	
   ion	
   no	
   permeante	
   es	
   mayor	
   que	
   el	
   que	
   contiene	
   solo	
   iones	
   permeantes,	
   esto	
  
conducirá	
  al	
  ingreso	
  de	
  agua	
  al	
  interior	
  celular	
  con	
  un	
  aumento	
  de	
  tamaño	
  y	
  futura	
  lisis.	
  Es	
  así	
  que	
  
existe	
   un	
   ion	
   (anión)	
   intracelular	
   y	
   un	
   catión	
   extracelular	
   no	
   permeantes	
   que	
   determinarían	
   un	
  
doble	
  equilibrio	
  Donnan,	
  en	
  el	
   cual,	
   además	
  de	
  estar	
  en	
  equilibrio	
   los	
   iones	
  permeantes,	
  habría	
  
equilibrio	
  osmótico.	
  
Em	
  en	
  promedio	
  es	
  de	
  -­‐92	
  mV	
  
Ek	
  =	
  -­‐101	
  mV	
  (salir)	
  
ENa	
  =	
  +52	
  mV	
  (ingresar)	
  
ECl	
  =	
  -­‐92	
  mV	
  (cero)	
  
Ek	
   es	
   de	
   -­‐101	
  mV,	
   es	
   decir	
   Em	
  debería	
   tener	
   ese	
  mismo	
   valor	
   para	
  que	
  el	
   potasio	
   estuviese	
   en	
  
equilibrio	
  a	
  través	
  de	
   la	
  membrana.	
  Cuando	
  una	
  membrana	
  es	
  permeable	
  a	
  más	
  de	
  una	
  especie	
  
iónica,	
  como	
  en	
  el	
  caso	
  de	
  la	
  membrana	
  plasmática	
  celular,	
  el	
  valor	
  de	
  Em	
  dependerá	
  no	
  solo	
  de	
  
los	
  potenciales	
  de	
  equilibrio	
  de	
  cada	
  uno	
  de	
  ellos,	
  sino	
  también	
  de	
  la	
  permeabilidad	
  respectiva.	
  Se	
  
comprueba	
  experimentalmente	
  que	
  la	
  concentración	
  intracelular	
  de	
  Sodio	
  y	
  Potasio	
  se	
  mantienen	
  
muy	
  constante	
  durante	
  la	
  vida	
  de	
  las	
  células.	
  Esta	
  constancia	
  de	
  las	
  concentraciones	
  constituye	
  un	
  
estado	
  estacionario,	
  y	
  no	
  de	
  equilibrio.	
  Esto	
  se	
  consigue	
  por	
  las	
  bombas	
  ATPasa	
  Na/K	
  
Ouabaina:	
   inhibidor	
   especifico	
   de	
   la	
   ATPasa	
   de	
   la	
   membrana	
   plasmática,	
   activada	
   por	
   Sodio	
   y	
  
Potasio.	
  
En	
  condiciones	
  fisiológicas	
  normales,	
   la	
  contribución	
  de	
  la	
  bomba	
  Na/K	
  al	
  potencial	
  de	
  reposo	
  se	
  
debe	
  fundamentalmente	
  al	
  mantenimiento	
  de	
  los	
  gradientes	
  de	
  concentración	
  de	
  estos	
  iones.	
  
La	
   resistencia	
   de	
   las	
   células	
   al	
   pasaje	
   de	
   corriente	
   reside	
   principalmente	
   en	
   la	
  membrana.	
   Una	
  
ventaja	
   inmediata	
   de	
   la	
   baja	
   conductancia	
   de	
   la	
   membrana	
   celular	
   es	
   el	
   ahorro	
   de	
   energía	
  
metabólica,	
  destinada	
  a	
  mantener	
  entre	
  otros,	
  los	
  gradientes	
  transmembrana	
  de	
  la	
  concentración	
  
de	
  sodio	
  y	
  potasio	
  mediante	
  la	
  acción	
  de	
  ATPasa.	
  
Potencial	
  de	
  acción	
  
6	
  
	
  
A	
   la	
  perturbación	
  transitoria	
  de	
  Em	
  que	
  se	
  produce	
  al	
   llegar	
  a	
  un	
  nivel	
  crítico	
  de	
  despolarización	
  
llamado	
  umbral	
   (estimulo	
  umbral)	
   y	
  que	
   se	
  propaga	
  como	
  una	
  onda	
  de	
  amplitud	
  constante	
   (sin	
  
atenuación)	
  se	
  llama	
  potencial	
  de	
  acción	
  (PA).	
  
La	
   capacidad	
   de	
   producir	
   un	
   potencial	
   de	
   acción	
   se	
   denomina	
   excitabilidad.	
   La	
   duración	
   del	
  
potencial	
  de	
  acción	
  depende	
  del	
   tipo	
  celular,	
  es	
  así	
  que	
   las	
   fibras	
  musculares	
  y	
  en	
  axones	
  el	
  PA	
  
dura	
   1-­‐2	
  milisegundos,	
  mientras	
   que	
   en	
   células	
   cardiacas	
   (miocitos)	
   la	
   duración	
   es	
   de	
  unos	
   300	
  
milisegundos.	
   El	
   valor	
   de	
   Em	
   que	
   es	
   reposo	
   es	
   negativo,	
   se	
   invierte	
   durante	
   el	
   PA	
   y	
   se	
   vuelve	
  
positivo.	
  Si	
  la	
  despolarización	
  producida	
  por	
  el	
  estímulo	
  es	
  subumbral	
  no	
  habrá	
  PA,	
  mientras	
  que	
  
despolarizaciones	
  supraumbrales	
  generan	
  un	
  PA	
  cuya	
  amplitud	
  y	
  duración	
  son	
  independientes	
  de	
  
la	
   intensidad	
   del	
   estímulo	
   (ley	
   del	
   todo	
   o	
   nada).	
   No	
   siempre	
   una	
   despolarización	
   supraumbral	
  
producirá	
  un	
  PA,	
  si	
  la	
  despolarización	
  se	
  lleva	
  a	
  cabo	
  con	
  suficiente	
  lentitud,	
  podrá	
  sobrepasarse	
  el	
  
potencial	
  umbral	
  sin	
  que	
  se	
  produzca	
  un	
  PA.	
  A	
  este	
  fenómeno	
  se	
  lo	
  llama	
  acomodación.	
  Por	
  otra	
  
parte,	
  si	
  dos	
  estímulos	
  subumbrales	
  se	
  aplican	
  en	
  rápida	
  sucesión,	
  pueden	
  generar	
  un	
  PA,	
  esto	
  es	
  
lo	
  que	
  se	
  denomina	
  sumación	
  temporal.	
  	
  
La	
  porción	
  del	
  PA	
  por	
  encima	
  de	
  0	
  mV	
  (pico	
  alrededor	
  de	
  40	
  mV,	
  dependiendo	
  el	
  tipo	
  celular)	
  se	
  
denomina	
   potencial	
   invertido	
   (PI).	
   Luego	
   de	
   la	
   fase	
   de	
   despolarización,	
   viene	
   la	
   fase	
   de	
  
repolarización	
   (FD	
   y	
   FR	
   respectivamente),	
   esta	
   última	
   seguida	
  por	
   la	
   hiperpolarización	
  potencial	
  
(HPP).	
  Si	
  se	
  aplica	
  un	
  estímulo	
  a	
  una	
  porción	
  de	
  la	
  membrana	
  donde	
  se	
  está	
  generando	
  un	
  PA,	
  no	
  
se	
  producirá	
  una	
  nueva	
  respuesta,	
  cualquiera	
  que	
  sea	
  la	
  intensidad	
  del	
  estímulo,	
  a	
  este	
  periodo	
  se	
  
lo	
  denomina	
  periodorefractario	
  absoluto	
  (PARA)	
  y	
  se	
  prolonga	
  aproximadamente	
  hasta	
  el	
  final	
  del	
  
FR.	
  De	
  allí	
  en	
  adelante	
  continua	
  el	
  periodo	
  refractario	
  relativo	
  (PRR),	
  llamado	
  así	
  porque	
  estímulos	
  
de	
  mayor	
  intensidad	
  que	
  la	
  umbral,	
  aplicados	
  durante	
  ese	
  periodo,	
  pueden	
  generar	
  un	
  PA.	
  
A	
  la	
  mínima	
  intensidad	
  de	
  corriente	
  capaz	
  de	
  generar	
  un	
  PA	
  se	
  la	
  denomina	
  reobase,	
  y	
  al	
  tiempo	
  
necesario	
   para	
   obtener	
   esa	
   respuesta,	
   tiempo	
   de	
   utilización.	
   Por	
   otra	
   parte,	
   el	
   tiempo	
   de	
  
aplicación	
  necesario	
  para	
  que	
  un	
  estímulo	
  de	
  intensidad	
  doble	
  a	
  la	
  reobasica	
  produzca	
  un	
  PA	
  es	
  la	
  
cronaxia,	
  la	
  cual	
  es	
  una	
  característica	
  propia	
  de	
  cada	
  célula	
  o	
  tejido	
  excitable,	
  y	
  es	
  una	
  medida	
  de	
  
excitabilidad	
  ya	
  que	
  cuanto	
  menor	
  sea	
  la	
  cronaxia,	
  mas	
  excitable	
  es	
  la	
  célula	
  o	
  tejido.	
  
	
  
Se	
  ve	
  que	
  durante	
  el	
  PA,	
  Em	
  se	
  aleja	
  de	
  Ek	
  (-­‐100	
  mV)	
  y	
  se	
  acerca	
  a	
  ENa	
  (+50	
  mV)	
  en	
  forma	
  rápida	
  y	
  
transitoria.	
  
7	
  
	
  
El	
  desplazamiento	
  de	
  Em	
  desde	
  su	
  valor	
  de	
  reposo	
  hasta	
  un	
  valor	
  cercano	
  a	
  ENa	
  en	
  el	
  pico	
  del	
  PA	
  
no	
   ocurriría	
   si	
   los	
   aumentos	
   de	
   PNa	
   y	
   PK	
   fueran	
   simultáneos,	
   puesto	
   que	
   cada	
   uno	
   tiende	
   a	
  
desplazar	
  E	
  en	
  sentidos	
  opuestos:	
  el	
  aumento	
  de	
  PNa	
  hacia	
  ENa	
  (despolarización)	
  y	
  el	
  PK	
  hacia	
  EK	
  
(hiperpolarización).	
   En	
   realidad	
   ambas	
   permeabilidades	
   aumentan	
   transitoriamente	
   en	
   forma	
  
secuencial,	
  primero	
  PNa	
  y	
  luego	
  PK.	
  
El	
   aumento	
   de	
   PK	
   (luego	
   de	
   PNa)	
   cuando	
   Em	
  está	
   cerca	
   de	
   ENa,	
   y	
   la	
   fuerza	
   impulsora	
   sobre	
   el	
  
potasio	
   que	
   es	
   grande	
   y	
   hacia	
   afuera	
   determinan	
   la	
   salida	
   de	
   potasio.	
   La	
   entrada	
   de	
   sodio	
   y	
   la	
  
salida	
  de	
  potasio	
  constituyen	
  dos	
  corrientes:	
  despolarización	
  y	
  repolarización	
  respectivamente.	
  
Corriente	
   de	
   Sodio	
   y	
   Potasio:	
   las	
   corrientes	
   de	
   Sodio	
   y	
   Potasio	
   fluyen	
   por	
   distintos	
   canales	
  
potenciales-­‐dependientes.	
  Con	
  respecto	
  a	
  los	
  canales	
  de	
  Sodio,	
  existe	
  una	
  toxina	
  que	
  los	
  bloquea	
  
específicamente:	
  la	
  tetradotoxina	
  (TTX)	
  
El	
  desplazamiento	
  de	
  esas	
  cargas	
  constituyen	
  las	
  denominadas	
  corrientes	
  de	
  compuertas.	
  
El	
  canal	
  de	
  sodio	
  tiene	
  dos	
  compuertas,	
  una	
  de	
  ellas	
  tiende	
  a	
  estar	
  cerrada	
  durante	
  el	
  reposo	
  y	
  a	
  
abrirse	
  cuando	
  se	
  despolariza	
   la	
  membrana;	
  es	
   la	
  compuerta	
  m3	
  o	
  de	
  activación.	
  En	
  cuanto	
  a	
   la	
  
otra	
  compuerta,	
  llamada	
  h	
  o	
  de	
  inactivación,	
  su	
  tendencia	
  es	
  a	
  estar	
  abierta	
  durante	
  el	
  reposo	
  y	
  a	
  
cerrarse	
  cuando	
  la	
  membrana	
  esta	
  despolarizada,	
  como	
  por	
  ejemplo	
  cerca	
  del	
  pico	
  del	
  PA.	
  El	
  canal	
  
potencial-­‐dependiente	
  de	
  potasio	
  tiene	
  una	
  sola	
  compuerta	
  llamada	
  n4,	
  cuya	
  tendencia	
  es	
  a	
  estar	
  
cerrada	
  en	
  reposo	
  y	
  a	
  abrirse	
  por	
  despolarización.	
  
1. Ante	
  el	
  estímulo	
  (despolarización)	
  de	
  magnitud	
  suficiente	
  (supraumbral),	
  la	
  mayoría	
  de	
  las	
  
puertas	
  m3	
  de	
  los	
  canales	
  de	
  sodio	
  se	
  abren	
  (activación)	
  rápidamente,	
  lo	
  cual	
  produce	
  un	
  
brusco	
  aumento	
  del	
   ingreso	
  de	
  sodio	
  (la	
  mayoría	
  de	
   las	
  compuertas	
  h	
  de	
   inactivación	
  ya	
  
estaban	
  abiertas).	
  
2. El	
  ingreso	
  de	
  sodio	
  contribuye	
  a	
  activar	
  mas	
  canales,	
  lo	
  cual	
  a	
  su	
  vez	
  aumenta	
  el	
  ingreso	
  de	
  
sodio	
  (retroalimentación	
  positiva).	
  
3. Durante	
   la	
   fase	
   de	
   despolarización	
   el	
   número	
   de	
   compuertas	
   de	
   inactivación	
   de	
   los	
  
canales	
  de	
  sodio	
   (h)	
  cerradas	
  aumenta	
  y	
   también	
  crece	
  el	
  número	
  de	
  compuertas	
  n4	
  de	
  
los	
   canales	
   de	
   potasio	
   abiertas.	
   Estos	
   dos	
   pasos	
   son	
  más	
   lentos	
   que	
   la	
   apertura	
   de	
   las	
  
compuestas	
  m3,	
  e	
   impiden	
  que	
  Em	
   llegue	
  a	
  ENa,	
  ya	
  que	
  se	
  aumenta	
   la	
  conductancia	
  de	
  
potasio	
  y	
  la	
  disminución	
  de	
  la	
  conductancia	
  de	
  sodio.	
  
4. La	
  mayoría	
  de	
  las	
  compuertas	
  de	
  inactivación	
  de	
  sodio	
  se	
  cierra,	
  con	
  la	
  disminución	
  de	
  la	
  
conductancia	
   de	
   sodio.	
   En	
   tanto,	
   el	
   número	
   de	
   compuertas	
   n4	
   abiertas	
   continua	
  
creciendo,	
  por	
  lo	
  cual	
  la	
  conductancia	
  de	
  potasio	
  aumenta	
  y	
  aumenta	
  la	
  hiperpolarización,	
  
lo	
  que	
  hace	
  que	
  Em	
  se	
  desplace	
  hacia	
  Ek.	
  Esto	
  es	
  la	
  fase	
  de	
  repolarización	
  del	
  PA.	
  
El	
   periodo	
   refractario	
   absoluto	
   (PRA)	
   se	
  explica	
   a	
  partir	
   de	
   la	
  posición	
  de	
   las	
   compuertas	
  en	
   los	
  
cuales	
  el	
  sodio	
  y	
  el	
  potasio,	
  es	
  así	
  como	
  durante	
  la	
  parte	
  ascendente	
  del	
  PA,	
  un	
  nuevo	
  estimulo	
  es	
  
inefectivo	
  porque	
  la	
  mayoría	
  de	
  ambas	
  compuertas	
  de	
  los	
  canales	
  de	
  sodio	
  ya	
  están	
  abiertas.	
  
Cabe	
  subrayar	
  que	
  los	
  movimientos	
  de	
  sodio	
  y	
  potasio	
  ocurren	
  durante	
  el	
  PA	
  son	
  pasivos,	
  es	
  decir,	
  
la	
  fuerza	
  impulsora	
  que	
  produce	
  cada	
  uno	
  de	
  ellos	
  proviene	
  de	
  la	
  diferencia	
  Em	
  –	
  E	
  ion.	
  La	
  bomba	
  
Na/K	
  no	
  desempeña	
  ningún	
  papel	
  en	
  el	
  mecanismo	
  del	
  PA.	
  
Pasos	
  del	
  potencial	
  de	
  acción:	
  
8	
  
	
  
1. Potencial	
   de	
   membrana	
   en	
   reposo:	
   los	
   canales	
   de	
   Sodio	
   voltaje	
   dependiente	
   están	
   en	
  
estado	
  de	
  reposo	
  y	
  los	
  canales	
  de	
  potasio	
  voltaje	
  dependiente	
  se	
  encuentran	
  cerrados.	
  
2. La	
   llegada	
  de	
  un	
  estímulo	
  ocasiona	
  una	
  despolarización	
   local	
  hasta	
  el	
  valor	
  del	
  potencial	
  
umbral.	
  
3. La	
   puerta	
   de	
   activación	
   de	
   los	
   canales	
   de	
   sodio	
   voltaje	
   dependiente	
   se	
   encuentran	
  
abiertas.	
  
4. Los	
   canales	
   de	
   potasio	
   voltaje	
   dependiente	
   se	
   encuentran	
   abiertos	
  mientras	
   que	
   los	
   de	
  
sodio	
  se	
  encuentran	
  inactivos	
  
5. Los	
   canales	
   de	
   potasio	
   voltaje	
   dependiente	
   permanecen	
   abiertos,	
   mientras	
   que	
   los	
   de	
  
sodio	
  se	
  encuentran	
  en	
  estado	
  de	
  reposo.	
  
Potencial	
  de	
  acción	
  y	
  conductancia	
  
	
  
Un	
  aumento	
  en	
  la	
  concentración	
  de	
  calcio	
  extracelular	
  tiende	
  a	
  estabilizar	
   la	
  membrana.	
  Se	
  cree	
  
que	
   normalmente	
   el	
   calcio	
   neutraliza	
   cargas	
   negativas	
   localizadas	
   en	
   la	
   cara	
   externa	
   de	
   la	
  
membrana.	
   En	
   ausencia	
   de	
   calcio	
   exterior	
   dichas	
   cargas	
   quedarían	
   sin	
   neutralizar,	
   lo	
   cual	
   es	
  
equivalente	
  a	
  despolarizar	
  la	
  membrana.	
  
Los	
  canales	
  de	
  sodio	
  potencial	
  dependiente	
  son	
  4	
  subunidades,	
  cadauno	
  de	
  ellos,	
  está	
   formado	
  
por	
   6	
   segmentos	
   hidrófobos	
   transmembrana,	
   conectados	
   por	
   segmentos	
   intracelulares	
   y	
  
extracelulares,	
  el	
  segmentos	
  S4	
  actúa	
  como	
  sensor	
  de	
  potencial.	
  
Los	
  canales	
  de	
  Calcio	
  pueden	
  ser	
  de	
  tipo	
  T,	
  L	
  y	
  N.	
  los	
  de	
  tipo	
  T	
  (transitorios)	
  se	
  activan	
  a	
  Em	
  más	
  
positivos	
  que	
  -­‐70	
  mV,	
  se	
  inactivan	
  rápidamente	
  y	
  son	
  bloqueados	
  por	
  el	
  Níquel.	
  Los	
  L	
  (lentos)	
  se	
  
activan	
   a	
   EM	
   más	
   positivos	
   que	
   -­‐10	
   mV	
   y	
   son	
   bloqueados	
   por	
   las	
   dihidropiridinas.	
   Los	
   N	
   son	
  
intermediarios	
  a	
  los	
  otros,	
  con	
  una	
  activación	
  de	
  más	
  de	
  -­‐20	
  mV.	
  
	
  
9	
  
	
  
Potencial	
  del	
  musculo	
  esquelético	
  
	
  
Potencial	
  del	
  musculo	
  cardiaco	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
Ligando	
  Dependiente	
  
Voltaje	
  dependiente	
   Despolarización	
  pospotencial	
  por	
  el	
  
ingreso	
  de	
  K+	
  por	
  canales	
  de	
  
cinética	
  lenta	
  (DDP)	
  
Umbral	
  
Cinética	
  rápida	
  
Canales	
  de	
  cinética	
  
lenta	
  
Canales	
  de	
  K+	
  
totalmente	
  
abierto	
  
Na+	
  
K+	
  
Ca2+	
  
10	
  
	
  
Tejido	
  esquelético,	
  cardiaco	
  y	
  liso.	
  
La	
  función	
  del	
  tejido	
  muscular	
  es	
  la	
  de	
  producir	
  movimiento	
  y	
  generar	
  fuerza.	
  Existen	
  tres	
  tipos	
  de	
  
músculos:	
  el	
  musculo	
  esquelético,	
  cardiaco	
  y	
  liso.	
  	
  
El	
  músculo	
  esquelético	
  constituye	
  el	
   tejido	
  más	
  abundante	
  del	
  organismo	
  y	
   representa	
  del	
  40	
  al	
  
45%	
  del	
  peso	
  corporal	
  completo,	
  mientras	
  que	
  el	
  musculo	
  cardiaco	
  y	
  el	
   liso	
  representan,	
   juntos,	
  
alrededor	
  del	
  5%	
  del	
  peso	
  total	
  del	
  organismo.	
  
La	
   actividad	
   del	
   musculo	
   esquelético	
   esta	
   bajo	
   el	
   control	
   del	
   sistema	
   nervioso	
   somático	
   y	
   los	
  
movimientos	
  que	
  produce	
  se	
  relacionan	
  principalmente	
  con	
  interacciones	
  entre	
  el	
  organismo	
  y	
  el	
  
medio	
  externo.	
  
La	
  mayoría	
  de	
  las	
  células	
  miocárdicas	
  están	
  especializadas	
  para	
  contraerse.	
  Son	
  las	
  denominadas	
  
células	
   contráctiles	
   o	
   miocitos,	
   responsables	
   del	
   trabajo	
   mecánico	
   de	
   bombear	
   sangre.	
   Una	
  
población	
   celular	
  menos	
   se	
   especializa	
   en	
   la	
   generación	
   y	
   conducción	
   de	
   impulsos	
   excitatorios,	
  
estas	
  son	
  las	
  células	
  del	
  marcapaso	
  y	
  del	
  sistema	
  de	
  conducción.	
  
El	
  musculo	
   liso	
   forma	
  parte	
   de	
   las	
   paredes	
   de	
   los	
   distintos	
   órganos	
   huecos.	
   La	
   regulación	
   de	
   la	
  
actividad	
  del	
  musculo	
   liso	
  se	
  realiza	
  por	
  medio	
  de	
  terminaciones	
  simpáticas	
  y	
  parasimpáticas	
  del	
  
sistema	
  nervioso	
  autónomo	
  y	
  de	
  hormonas	
  circulantes.	
  	
  
Estructuras:	
  
Organización	
   general:	
   El	
   termino	
  musculo	
   hace	
   referencia	
   a	
   un	
   conjunto	
   de	
   células	
  musculares	
  
unidas	
  por	
  tejido	
  conectivo.	
  Las	
  fibras	
  del	
  musculo	
  esquelético	
  son	
  aproximadamente	
  cilíndricas.	
  
Tienen	
   un	
   diámetro	
   que	
   varia	
   entre	
   10	
   y	
   100	
  micrómetros.	
   Cada	
   una	
   de	
   las	
   fibras	
   del	
  musculo	
  
esquelético	
   se	
   comporta	
   como	
   una	
   unidad	
   funcional.	
   Un	
   musculo	
   esquelético	
   tiene	
   entonces	
  
tantas	
  unidades	
  como	
  fibras.	
  De	
  allí	
  el	
  nombre	
  de	
  MULTIUNITARIO.	
  
Los	
  miocitos	
   adyacentes	
   están	
   conectados	
   por	
   estructuras	
   denominadas	
   discos	
   intercalares.	
   Un	
  
segmento	
  de	
  estos	
  discos	
  constituye	
  una	
  unión	
  de	
  baja	
   resistencia	
  eléctrica,	
   lo	
  que	
  permite	
  una	
  
rápida	
   transmisión	
   de	
   los	
   impulsos	
   de	
   célula	
   a	
   célula	
   e	
   implica	
   una	
   contracción	
   virtualmente	
  
simultanea	
  de	
  todas	
  las	
  fibras,	
  esto	
  es	
  lo	
  que	
  se	
  llama	
  ‘’TODO	
  O	
  NADA’’	
  que	
  es	
  la	
  forma	
  en	
  la	
  que	
  
responde	
   el	
   corazón	
   frente	
   a	
   un	
   estimulo.	
   Es	
   un	
   musculo	
   UNITARIO,	
   es	
   decir	
   la	
   activación	
  
fraccional	
  es	
  normalmente	
  imposible.	
  
El	
   musculo	
   liso	
   puede	
   ser	
   multiunitario	
   o	
   unitario;	
   este	
   tipo	
   de	
   musculo	
   también	
   es	
   llamado	
  
musculo	
   liso	
   visceral	
   ya	
   que	
   forma	
   parte	
   de	
   la	
   mayoría	
   de	
   las	
   vísceras.	
   Los	
   músculos	
   lisos	
   se	
  
dividen	
   frecuentemente	
  en	
  otras	
  dos	
  categorías,	
   fásicos	
  y	
   tónicos.	
  Los	
  músculos	
   teóricos	
  operan	
  
en	
   un	
   estado	
   de	
   contracción	
   sostenida	
   a	
   partir	
   del	
   cual	
   pueden	
   contraerse	
   mas	
   o	
   relajarse,	
  
dependiendo	
  del	
  estimulo.	
  
La	
  célula	
  muscular:	
  Una	
  célula	
  muscular	
  posee	
  todos	
   los	
  elementos	
  comunes	
  a	
  cualquier	
  celular.	
  
Posee	
   además	
   diferenciaciones	
   citoplasmáticas,	
   las	
   MIOFIBRILLAS,	
   que	
   son	
   adaptaciones	
  
morfológicas	
  a	
  la	
  función	
  específica	
  del	
  musculo,	
  la	
  contracción.	
  
Aparato	
  contráctil,	
  las	
  células	
  musculares	
  del	
  musculo	
  estriado	
  presentan	
  una	
  sucesión	
  de	
  bandas	
  
transversales,	
   claras	
   y	
   oscuras,	
   dispuestas	
   regularmente	
   de	
   forma	
   alternada.	
   Esta	
   característica,	
  
11	
  
	
  
que	
   es	
   propia	
   del	
   musculo	
   esquelético	
   y	
   del	
   cardiaco.	
   Las	
  miofibrillas	
   que	
   se	
   hallan	
   dispuestas	
  
longitudinalmente	
  a	
   lo	
   largo	
  del	
  citoplasma	
  constituyen	
  el	
  aparato	
  contráctil	
  del	
  musculo;	
  son	
  el	
  
efector	
   final	
   del	
   acoplamiento	
   excitocontráctil.	
   La	
   estriación	
   de	
   las	
   miofibrillas	
   se	
   debe	
   a	
   la	
  
repetición	
  a	
  lo	
  largo	
  de	
  ellas	
  de	
  la	
  unidad	
  contráctil	
  del	
  musculo,	
  el	
  SARCOMERO.	
  Cada	
  sarcómero	
  
esta	
  compuesto,	
  a	
  su	
  vez,	
  por	
  un	
  conjunto	
  de	
  filamentos	
  gruesos	
  y	
  finos,	
  interdigitados	
  entre	
  si.	
  
El	
   filamento	
  grueso	
   tiene	
  una	
   longitud	
  de	
  1,55	
  micrómetros	
  y	
  está	
  compuesto	
  por	
  miosina.	
  Esta	
  
cabeza	
  tiene	
  actividad	
  ATPasa	
  y	
  conforma	
   la	
  base	
  molecular	
  del	
  puente	
  cruzado	
  o	
  transversal.	
  A	
  
nivel	
  de	
  la	
  cabeza	
  de	
  la	
  miosina	
  se	
  encuentran	
  dos	
  pares	
  de	
  cadenas	
  livianas	
  (MLC):	
  uno	
  de	
  estos	
  
pares	
  esta	
  constituido	
  por	
   las	
  cadenas	
   livianas	
  esenciales	
  (MLC17)	
  y	
  el	
  otro	
  esta	
  formado	
  por	
   las	
  
cadenas	
   livianas	
  regulatorias	
   (MLC20).	
  La	
   fosforilación	
  de	
  estas	
  últimas	
  modula	
   la	
  cinética	
  de	
   los	
  
puentes	
  cruzados	
  y,	
  cumple	
  un	
  papel	
  fundamental	
  en	
  la	
  contracción	
  del	
  musculo	
  liso.	
  
Los	
   filamentos	
   finos	
  están	
  compuestos	
   fundamentalmente	
  por	
  una	
  proteína	
  denominada	
  actina,	
  
pero	
  contienen	
  además	
  otras	
  proteínas	
  que	
  son	
  fundamentales	
  en	
  la	
  regulación	
  de	
  la	
  contracción	
  
muscular,	
  la	
  troponina	
  y	
  la	
  tropomiosina.	
  Las	
  moléculas	
  o	
  monómeros	
  de	
  actina	
  se	
  ordenan	
  en	
  el	
  
filamento	
  finocomo	
  las	
  perlas	
  de	
  un	
  collar.	
  La	
  actina	
  interactúa	
  con	
  la	
  miosina	
  y	
  la	
  activan	
  por	
  su	
  
propiedad	
  ATPasa.	
  Una	
  molécula	
  de	
  tropomiosina	
  se	
  extiende	
  sobre	
  siete	
  de	
  actina.	
  Por	
  cada	
  uno	
  
de	
  tropomiosina,	
  existe	
  una	
  molécula	
  de	
  troponina	
  (7:1:1).	
  La	
  molécula	
  de	
  troponina	
  esta	
  formada	
  
por	
   tres	
   componentes,	
   la	
   Troponina	
   T,	
   la	
   I	
   y	
   la	
   C.	
   La	
   troponina	
   T	
   es	
   la	
   que	
   se	
   una	
   al	
   complejo	
  
troponínico	
  a	
  la	
  tropomiosina:	
  la	
  I	
  se	
  denomina	
  así	
  porque	
  inhibe,	
  y	
  junto	
  con	
  la	
  tropomiosina,	
  la	
  
interacción	
   entre	
   la	
   actina	
   y	
   la	
   miosina;	
   la	
   C	
   recibe	
   este	
   nombre	
   porque	
   tiene	
   capacidad	
   para	
  
unirse	
  al	
  ion	
  Ca2+.	
  
El	
  aparato	
  contráctil	
  del	
  musculo	
  liso	
  esta	
  formado	
  por	
  los	
  dos	
  tipos	
  de	
  filamentos	
  finos	
  y	
  gruesos	
  
ya	
   descritos	
   y	
   por	
   los	
   denominados	
   cuerpos	
   densos.	
   El	
   componente	
   principal	
   de	
   los	
   filamentos	
  
finos	
  es	
  la	
  actina;	
  poseen	
  además	
  tropomiosina,	
  como	
  ocurre	
  en	
  el	
  musculo	
  estriado,	
  y	
  otras	
  dos	
  
proteínas	
  que	
  son	
  regulatorias,	
  el	
  caldesmón	
  y	
  la	
  calponina.	
  Existen	
  cinco	
  filamentos	
  gruesos	
  por	
  
cada	
   cuerpo	
   denso	
   y,	
   a	
   la	
   vez,	
   cada	
   filamento	
   grueso	
   esta	
   rodeado	
   por	
   una	
   orbita	
   de	
   10	
   a	
   15	
  
filamentos	
  finos,	
  que	
  se	
  insertan	
  en	
  los	
  cuerpos	
  densos.	
  
El	
  caldesmón	
  es	
  una	
  proteína	
  alargada	
  que	
  inhibe	
  a	
  la	
  ATPasa	
  de	
  la	
  actomiosina	
  e	
  interactúa	
  tanto	
  
con	
   la	
   actina	
   como	
   con	
   la	
   miosina.	
   La	
   relación	
   al	
   igual	
   que	
   en	
   el	
   estriado	
   es	
   1:1:7	
  
(calponina/tropomiosina/actina).	
  La	
  calponina	
  se	
  une	
  a	
  la	
  actina	
  e	
  inhibe	
  la	
  actividad	
  de	
  la	
  ATPasa	
  
de	
  la	
  actomiosina	
  fosforilada.	
  	
  
Se	
   describen	
   otras	
   proteínas	
   asociadas	
   al	
   sarcómero	
   tales	
   como	
   la	
   titina	
   o	
   la	
   conectina.	
   La	
  
expresión	
   variable	
   de	
   dichas	
   isoformas	
   es	
   la	
   determinante	
   más	
   importante	
   de	
   las	
   diferentes	
  
propiedades	
  contráctiles	
  que	
  existen	
  entre	
  las	
  células	
  musculares	
  de	
  un	
  mismo	
  tipo	
  de	
  musculo,	
  o	
  
entre	
  los	
  diferentes	
  tipos	
  de	
  músculos.	
  
El	
  citoesqueleto	
  esta	
  compuesto	
  fundamentalmente	
  por	
  los	
  filamentos	
  intermedios	
  de	
  desmina	
  y	
  
contiene	
  además	
  filamina	
  y	
  esquelemina.	
  
Sarcolema	
   y	
   sistema	
   T:La	
   membrana	
   celular	
   o	
   sarcolema	
   presenta	
   invaginaciones	
   que	
   se	
  
introducen	
  profundamente	
  en	
  el	
  interior	
  de	
  la	
  célula,	
  llamadas	
  túbulos	
  transversales	
  o	
  túbulos	
  T.	
  
Por	
  fuera	
  de	
  la	
  membrana	
  existe	
  una	
  cubierta	
  compuesta	
  de	
  materia	
  fibrilar,	
  fundamentalmente	
  
glicoproteínas	
   y	
   mucopolisacáridos,	
   el	
   glicocáliz	
   o	
   membrana	
   basal.	
   En	
   el	
   musculo	
   cardiaco	
   los	
  
12	
  
	
  
túbulos	
  T	
  son	
  de	
  mayor	
  diámetro	
  que	
  en	
  el	
  esquelético.	
  Todo	
  este	
  complejo	
  sarcolema-­‐glicocáliz	
  
posee	
  gran	
  cantidad	
  de	
  sitios	
  cargados	
  negativamente,	
  dados	
  por	
  los	
  mucopolisacáridosácidos,	
  los	
  
aminoácidos	
   ácidos	
   y	
   los	
   fosfolípidos	
  que	
   lo	
   componen,	
   que	
  poseen	
   gran	
   afinidad	
  por	
   el	
   ion	
  de	
  
Calcio.	
   El	
   Ca2+	
   unido	
   a	
   estos	
   sitios	
   desempeña	
   un	
   papel	
   fundamental	
   en	
   el	
   proceso	
   de	
  
acoplamiento	
  excitocontráctil	
  en	
  el	
  musculo	
  cardiaco,	
  ya	
  que	
  alimentaria	
  dos	
  vías	
  de	
  entrada	
  del	
  
ion	
  en	
  la	
  célula:	
  a)	
  una	
  vía	
  principal,	
  los	
  canales	
  de	
  Ca2+	
  que	
  se	
  encuentra	
  en	
  la	
  membrana	
  celular	
  
y	
   se	
  abren	
  durante	
  el	
  potencial	
  de	
  acción	
   (también	
  denominados	
   receptores	
  de	
  dihidropiridinas	
  
DHPR,	
   y	
   b)	
   un	
   segundo	
   mecanismo,	
   el	
   intercambiador	
   Na/Ca,	
   presente	
   también	
   a	
   nivel	
   del	
  
sarcolema,	
   cuya	
   función	
   principal	
   es	
   la	
   del	
   intercambiar	
   el	
   calcio	
   intracelular	
   por	
   el	
   sodio	
  
extracelular,	
  pero	
  que	
  funcionaria	
  en	
  sentido	
  inverso	
  (haciendo	
  ingresar	
  el	
  calcio	
  y	
  produciendo	
  la	
  
salida	
  de	
  sodio)	
  al	
  comienzo	
  de	
  la	
  meseta	
  del	
  potencial	
  de	
  acción.	
  
El	
   sarcolema	
   del	
  musculo	
   liso	
   presenta	
   invaginaciones	
   poco	
   profundas	
   de	
   la	
  membrana	
   celular,	
  
que	
  se	
  denominan	
  vesículas	
  superficiales	
  o	
  caveolas.	
  
El	
   retículo	
   sarcoplasmático	
   (RS)	
   es	
   el	
   principal	
   reservorio	
   de	
   calcio	
   del	
   musculo	
   y	
   su	
   función	
  
principal	
  es	
  el	
  secuestro	
  y	
  liberación	
  de	
  calcio	
  desde	
  y	
  hacia	
  el	
  citosol,	
  respectivamente,	
  de	
  modo	
  
que	
   interviene	
   en	
   dos	
   procesos	
   importantes	
   de	
   la	
   celular	
   muscular:	
   el	
   acoplamiento	
  
excitocontráctil	
   y	
   la	
   relajación.	
   Las	
   cisternas	
   aparecen	
   formando	
   pares,	
   a	
   ambos	
   lados	
   de	
   los	
  
túbulos	
  T,	
  íntimamente	
  asociadas	
  a	
  su	
  superficie.	
  Estas	
  estructuras	
  recibe	
  el	
  nombre	
  de	
  triada.	
  En	
  
el	
  musculo	
   cardiaco	
   es	
  mas	
   común	
   ver	
   la	
   combinación	
   de	
   solo	
   dos	
   componentes:	
   una	
   cisterna	
  
terminal	
   y	
   un	
   túbulo	
   T	
   (diada)	
   o	
   una	
   cisterna	
   terminal	
   y	
   el	
   sarcolema	
   (cisterna	
   subsarcolémica)	
  
Entre	
   los	
   túbulos	
  T	
  y	
  el	
  RS	
   se	
  encuentran	
  unas	
  estructuras	
  constituidas	
  por	
  una	
  proteína	
  que	
  se	
  
denomina	
  canal	
  liberador	
  de	
  calcio	
  del	
  RS	
  o	
  receptor	
  de	
  rianodina	
  (RyR);	
  cada	
  unidad	
  esta	
  además	
  
asociada	
  a	
  una	
  proteína	
  denominada	
  FKBP12	
  en	
  el	
  musculo	
  esquelético	
  y	
  FKBP12.6	
  en	
  el	
  cardiaco,	
  
estas	
  ultimas	
  regularían	
  la	
  actividad	
  del	
  canal	
  de	
  calcio	
  del	
  RS.	
  	
  
En	
  el	
  musculo	
   liso	
   se	
   forman	
  zonas	
  de	
  contacto,	
  y	
   también	
  están	
  presentes	
   los	
  RyR.	
  Además	
  de	
  
estos	
   se	
   describen	
   en	
   el	
   RS	
   del	
   musculo	
   liso	
   otros	
   canales	
   liberadores	
   de	
   Calcio,	
   que	
   son	
   los	
  
denominados	
   canales	
   sensibles	
  a	
   IP3	
  o	
   receptores	
  d	
   IP3	
   (IP3R).	
   El	
   IP3	
   resulta	
  de	
   la	
  hidrolisis	
  del	
  
IP2,	
  que	
  es	
  un	
  fosfolípido	
  que	
  se	
  encuentra	
  a	
  nivel	
  de	
  la	
  membrana	
  celular.	
  
Las	
   membranas	
   del	
   RS,	
   tanto	
   en	
   musculo	
   estriado	
   como	
   en	
   el	
   liso,	
   presentan	
   además	
   otra	
  
proteína,	
   la	
  Ca2+-­‐ATPasa	
  o	
  bomba	
  de	
  Ca2+	
  del	
  RS	
  denominada	
  SERCAque	
  bombea	
  activamente	
  
calcio	
   desde	
   el	
   citosol	
   al	
   RS.	
   La	
   velocidad	
   con	
   que	
   la	
   SERCA	
   bombea	
   calcio	
   es	
   regulada	
   en	
   el	
  
musculo	
   cardiaco	
   por	
   otra	
   proteína	
   del	
   RS,	
   denominada	
   fosfolamban;	
   en	
   el	
   interior	
   delRS	
   se	
  
encuentran	
   otras	
   dos	
   proteínas,	
   denominadas	
   calsecuestrina	
   y	
   calreticulina.	
   Estas	
   proteínas	
   se	
  
unen	
  al	
  calcio	
  y	
  constituyen	
  un	
  amortiguador	
  del	
  calcio	
   libre	
  en	
  el	
   interior	
  del	
  RS,	
  con	
   lo	
  cual	
  se	
  
favorece	
  el	
  proceso	
  de	
  relajación.	
  
Mecanismo	
  de	
  la	
  contracción	
  muscular:	
  la	
  teoría	
  del	
  deslizamiento	
  de	
  los	
  filamentos.	
  
Cada	
   uno	
   de	
   los	
   sarcómero	
   se	
   acorta,	
   sin	
   que	
   la	
   longitud	
   de	
   los	
   filamentos	
   individuales	
   se	
  
modifique.	
  Esta	
  es	
  la	
  denominada	
  teoría	
  del	
  deslizamiento	
  de	
  los	
  filamentos.	
  	
  
Bases	
   moleculares	
   de	
   la	
   contracción	
   muscular:	
   La	
   interacción	
   cíclica	
   entre	
   las	
   cabezas	
   de	
   la	
  
miosina	
   (puentes	
   transversales)	
   con	
  actina,	
  asociada	
  con	
   la	
  hidrolisis	
  de	
  ATP.	
   Las	
   fuerzas	
  que	
   se	
  
generan	
   como	
   resultado	
   de	
   dicha	
   interacción	
   son	
   las	
   que	
   causan	
   el	
   deslizamiento	
   de	
   los	
  
13	
  
	
  
filamentos	
  de	
  actina	
  sobre	
   los	
  de	
  miosina.	
  Un	
  ciclo	
  único	
  de	
  unión,	
  rotación	
  y	
  desunión	
  produce	
  
un	
  movimiento	
   relativo	
  de	
   los	
  dos	
   filamentos	
  de	
  aproximadamente	
  100	
  Armstrong.	
   Los	
  puentes	
  
transversales	
   cumplen	
   en	
   realidad	
   varios	
   ciclos	
   durante	
   una	
   contracción,	
   lo	
   que	
   explica	
   que	
   el	
  
musculo	
  pueda	
  acortarse	
  más	
  del	
  50%	
  de	
  su	
  longitud	
  en	
  reposo.	
  
La	
  energía	
  para	
  la	
  contracción	
  muscular	
  proviene	
  de	
  la	
  hidrolisis	
  de	
  ATP.	
  El	
  ciclo	
  del	
  ATP	
  que	
  tiene	
  
por	
   resultado	
   la	
   transformación	
   de	
   energía	
   química	
   en	
   mecánica	
   es	
   similar	
   para	
   el	
   musculo	
  
estriado	
  y	
  el	
  liso.	
  La	
  unión	
  del	
  ATP	
  a	
  la	
  cabeza	
  de	
  la	
  miosina	
  inhibe	
  la	
  unión	
  de	
  esta	
  a	
  la	
  actina.	
  La	
  
afinidad	
   de	
   la	
   miosina	
   por	
   el	
   ATP	
   es	
   muy	
   grande,	
   por	
   lo	
   que,	
   en	
   condiciones	
   de	
   reposo,	
   cada	
  
puente	
   transversal	
   tiene	
   unida	
   una	
   molécula	
   de	
   ATP	
   (complejo	
   miosina-­‐ATP)	
   y	
   se	
   forma	
   el	
  
compuesto	
  intermedio	
  miosina-­‐ADP-­‐Pi.	
  El	
  tercer	
  paso	
  es	
  la	
  unión	
  del	
  complejo	
  miosina-­‐ADP-­‐Pi	
  con	
  
la	
   actina,	
   que	
   da	
   lugar	
   a	
   lo	
   que	
   se	
   denomina	
   el	
   complejo	
   ACTIVO	
   (actina-­‐miosina-­‐ADP-­‐Pi).	
   La	
  
interacción	
   de	
   la	
   actina	
   con	
   la	
   miosina	
   activa	
   a	
   la	
   ATPasa	
   de	
   la	
   miosina.	
   Se	
   promueve	
   así	
   la	
  
liberación	
   del	
   fosfato	
   de	
   alta	
   energía	
   del	
   ATP.	
   La	
   liberación	
   de	
   este	
   fosfato	
   (Pi),	
   determina	
   una	
  
unión	
   fuerte	
  de	
   la	
  miosina	
  a	
   la	
  actina	
  que	
  se	
  acompaña	
  de	
  un	
  cambio	
  en	
   la	
  posición	
  del	
  puente	
  
transversal,	
  lo	
  que	
  provoca	
  el	
  deslizamiento	
  del	
  filamento	
  fino	
  sobre	
  el	
  grueso.	
  El	
  complejo	
  actina-­‐
miosina	
  se	
  mantiene	
   intacto	
  y	
  unido	
  hasta	
  que	
  una	
  nueva	
  molécula	
  de	
  ATP	
  se	
  une	
  a	
   la	
  miosina.	
  
Esto	
  es	
  lo	
  que	
  explica	
  el	
  rigor	
  mortis,	
  la	
  extrema	
  rigidez	
  que	
  se	
  desarrolla	
  en	
  los	
  músculos	
  luego	
  de	
  
la	
  muerte,	
  que	
  se	
  produce	
  porque	
  el	
  ATP	
  del	
  cuerpo	
  comienza	
  a	
  agotarse.	
  	
  
	
  
Papel	
   del	
   calcio	
   en	
   la	
   contracción	
   muscular:	
   La	
   troponina	
   y	
   la	
   tropomiosina,	
   actúan	
   como	
  
inhibidores	
  naturales	
  del	
  proceso	
  contráctil	
  e	
  impiden	
  la	
  interacción	
  entre	
  la	
  actina	
  y	
  la	
  miosina.	
  El	
  
responsable	
   de	
   que	
   el	
   sistema	
   contráctil	
   del	
  musculo	
   se	
   desinhiba	
   es	
   el	
   ion	
   calcio,	
   tanto	
   en	
   el	
  
musculo	
  estriado	
  como	
  en	
  el	
  liso.	
  	
  
Datos:	
  
ü Las	
  proteínas	
  reguladoras	
  son	
  inhibitorias	
  en	
  ausencia	
  de	
  Calcio	
  
14	
  
	
  
ü La	
   capacidad	
   del	
   calcio	
   para	
   iniciar	
   la	
   contracción	
   en	
   el	
  musculo	
   estriado	
   no	
   resulta	
   de	
  
activar	
  el	
  proceso	
  contráctil,	
  sino	
  de	
  revertir	
  una	
  inhibición	
  preexistente	
  
Cuando	
   el	
   musculo	
   esta	
   relajado	
   o	
   en	
   reposo,	
   el	
   complejo	
   troponina-­‐tropomiosina	
   cubriría	
  
físicamente	
  el	
  sitio	
  activo	
  de	
  la	
  actina,	
  y	
  de	
  esta	
  manera	
  bloquea	
  la	
  interacción	
  entre	
  la	
  actina	
  y	
  la	
  
miosina,	
  el	
  calcio	
  se	
  una	
  a	
  la	
  troponina	
  C.	
  Esta	
  unión	
  produce	
  un	
  cambio	
  del	
  complejo	
  troponina-­‐
tropomiosina,	
  que	
  determina	
  el	
  corrimiento	
  de	
  la	
  tropomiosina.	
  Este	
  corrimiento	
  libera	
  el	
  bloqueo	
  
del	
  sitio	
  activo	
  de	
  la	
  actina	
  (estaba	
  unida	
  la	
  troponina	
  I)	
  y	
  permite	
  la	
  interacción	
  entre	
  la	
  actina	
  y	
  la	
  
miosina.	
   El	
   musculo	
   retorna	
   a	
   su	
   estado	
   de	
   relajación	
   cuando	
   la	
   concentración	
   de	
   Ca2+	
  
citoplasmático	
  vuelve	
  a	
  disminuir.	
  
Para	
  el	
  musculo	
  liso	
  el	
  calcio	
  se	
  una	
  a	
  la	
  calmodulina	
  (CaM),	
  proteína	
  aceptora	
  de	
  calcio	
  presente	
  
en	
  el	
  citosol.	
  El	
  complejo	
  Calcio-­‐calmodulina	
  activa	
  a	
   la	
  cinasa	
  de	
   la	
  cadena	
   liviana	
  de	
   la	
  miosina	
  
(MLCK).	
  La	
  MLCK	
  activa	
  transfiera	
  fosforo	
  inorgánico	
  desde	
  el	
  ATP	
  –es	
  decir	
  fosforila-­‐	
  a	
  uno	
  de	
  los	
  
pares	
   de	
   las	
   cadenas	
   livianas	
   de	
   la	
  miosina,	
   que	
   es	
   la	
   cadena	
   liviana	
   regulatoria	
   o	
  MLC20.	
   Esta	
  
simple	
   reacción	
   de	
   fosforilación	
   desencadena	
   el	
   ciclaje	
   de	
   las	
   cabezas	
   de	
   miosina	
   (puentes	
  
cruzados)	
   a	
   lo	
   largo	
   de	
   los	
   filamentos	
   de	
   actina	
   y	
   el	
   desarrollo	
   de	
   fuerza	
   o	
   acortamiento	
   del	
  
musculo.	
  La	
  defosforilación	
  es	
  catalizada	
  por	
  una	
  fosfatasa	
  de	
  tipo	
  I	
  que	
  se	
  une	
  a	
  la	
  miosina	
  y	
  que	
  
no	
  depende	
  del	
  Calcio	
  para	
  activarse.	
  
Acoplamiento	
  excitación-­‐contracción	
  
Se	
   denomina	
   acoplamiento	
   excitocontráctil	
   al	
   conjunto	
   de	
   mecanismos	
   que	
   se	
   inician	
   con	
   el	
  
estímulo,	
  a	
  nivel	
  de	
  la	
  membrana	
  plasmática,	
  y	
  terminan	
  con	
  el	
  aumento	
  de	
  calcio	
  citoplasmático	
  
y	
  su	
  consecuencia,	
  la	
  contracción	
  muscular.	
  
En	
   musculo	
   estriado:	
   En	
   el	
   musculo	
   esquelético,	
   el	
   potencial	
   de	
   acción	
   que	
   se	
   origina	
  
superficialmente	
  en	
  el	
  sarcolema	
  es	
  conducido	
  al	
  interior	
  de	
  la	
  fibra	
  muscular	
  a	
  través	
  del	
  sistema	
  
T.	
  La	
  ‘’señal’’	
  es	
  transmitida	
  desde	
  los	
  túbulos	
  T	
  a	
  las	
  membranas	
  del	
  RS.	
  Esto	
  produce	
  la	
  liberación	
  
de	
  calcio	
  desde	
  el	
  RS	
  hacia	
  los	
  miofilamentos.	
  El	
  ion	
  calcio,	
  aumentado	
  de	
  esta	
  manera	
  a	
  nivel	
  de	
  
los	
  miofilamentos,	
  se	
  une	
  a	
  la	
  troponina	
  C	
  y	
  se	
  produce	
  así	
  la	
  contracción	
  muscular.	
  Al	
  disminuir	
  la	
  
concentraciónde	
  calcio	
  a	
  nivel	
  de	
   los	
  miofilamentos,	
  este	
  se	
  desprende	
  de	
  la	
  TnC,	
  con	
  lo	
  que	
  se	
  
produce	
  la	
  relajación.	
  
Como	
  ya	
  se	
  dijo,	
  el	
  RS	
  del	
  musculo	
  esquelético	
  contiene	
  receptores	
  de	
  rianodina	
  tipo	
  1	
  (RyR1),	
  que	
  
son	
  canales	
  de	
  calcio	
  del	
  RS	
  y	
  responden	
  a	
  la	
  despolarización	
  de	
  los	
  túbulos	
  T	
  con	
  la	
  liberación	
  de	
  
Calcio.	
  La	
  sincronización	
  de	
  la	
  liberación	
  de	
  calcio	
  se	
  lleva	
  a	
  cabo	
  debido	
  al	
  estrecho	
  acoplamiento	
  
que	
   existe	
   entre	
   los	
   RyR	
   y	
   los	
   DHPR	
   (dihidropiridina),	
   que	
   actúan	
   como	
   sensores	
   de	
   voltaje.	
   La	
  
despolarización	
   de	
   los	
   túbulos	
   T	
   es	
   censada	
   por	
   los	
   DHPR,	
   que	
   entonces	
   activan	
   a	
   los	
   RyR	
   por	
  
medio	
  de	
  una	
  interacción	
  proteína-­‐proteína.	
  El	
  DHPR	
  no	
  solo	
  abre	
  el	
  RyR,	
  sino	
  que	
  además	
  es	
  el	
  
responsable	
  del	
  cierre	
  del	
  canal	
  liberador	
  de	
  calcio	
  del	
  RS	
  cuando	
  la	
  membrana	
  se	
  re	
  polariza.	
  
El	
   musculo	
   cardiaco	
   necesita	
   el	
   calcio	
   extracelular	
   para	
   su	
   contracción.	
   En	
   este	
   no	
   existe	
   un	
  
contacto	
  físico	
  entre	
  los	
  DHPR	
  y	
  los	
  RyR.	
  Para	
  acoplarlos	
  se	
  necesita	
  un	
  mediador	
  y	
  este	
  es	
  el	
  ion	
  
calcio.	
  Los	
  DHPR	
  que	
  en	
  el	
  musculo	
  cardiaco	
  actúan	
  como	
  canales	
  de	
  calcio,	
  se	
  abren	
  en	
  respuesta	
  
a	
  la	
  despolarización	
  y	
  dan	
  lugar	
  a	
  un	
  breve	
  pulso	
  de	
  calcio	
  que	
  produce	
  la	
  liberación	
  de	
  calcio	
  de	
  
los	
   RYR	
   subyacentes,	
   enfrentados	
   o	
   cercanos	
   al	
   DHPR.	
   Además	
   de	
   los	
   canales	
   de	
   calcio	
   del	
  
sarcolema,	
   una	
   segunda	
   vía	
   por	
   la	
   que	
   el	
   calcio	
   puede	
   entrar	
   al	
   miocito	
   es	
   a	
   través	
   del	
  
15	
  
	
  
intercambiador	
  Na/Ca.	
  Este	
  intercambiador	
  es	
  un	
  mecanismo	
  por	
  el	
  cual	
  los	
  movimientos	
  de	
  calcio	
  
a	
   través	
   del	
   sarcolema	
   están	
   acoplados	
   a	
   movimientos	
   recíprocos	
   de	
   sodio,	
   con	
   una	
  
estequiometria	
   de	
   3	
   Sodio:	
   1	
   Calcio.	
   En	
   reposo	
   o	
   diástole	
   el	
   intercambiador	
   una	
   el	
   gradiente	
  
electroquímico	
   que	
   favorece	
   la	
   entrada	
   de	
   sodio	
   en	
   la	
   célula	
   para	
   sacar	
   calcio	
   de	
   esta,	
   y	
   actúa	
  
como	
   una	
   vía	
   de	
   salida	
   de	
   calcio	
   (esta	
   actuando	
   de	
   modo	
   directo).	
   El	
   intercambiador	
   puede	
  
revertir	
  su	
  dirección	
  y	
  entonces	
  sale	
  sodio	
  y	
  entra	
  calcio	
  a	
  la	
  célula.	
  	
  
Musculo	
   liso:	
   El	
   aumento	
   de	
   calcio	
   que	
   produce	
   la	
   contracción	
   de	
   el	
   musculo	
   liso	
   puede	
   ser	
  
consecuencia	
  de	
  la	
  despolarización	
  de	
  la	
  membrana	
  celular	
  (acoplamiento	
  electromecanico)	
  o	
  ser	
  
independiente	
  de	
  esta	
  (acoplamiento	
  farmacomecánico);	
  esto	
  ultimo	
  es	
  producido	
  por	
  sustancias	
  
que	
   se	
   denominan	
   agonistas,	
   y	
   ejercen	
   su	
   efecto	
   por	
   medio	
   de	
   su	
   interacción	
   con	
   receptores	
  
específicos	
   para	
   cada	
   una	
   de	
   ellas	
   en	
   la	
   membrana	
   celular,	
   por	
   ejemplo	
   la	
   noradrenalina,	
   la	
  
histamina,	
  la	
  serotonina	
  y	
  la	
  endotelina	
  son	
  agonistas	
  que	
  producen	
  despolarización	
  del	
  musculo	
  
liso	
   vascular.	
   La	
   despolarización	
   de	
   la	
  membrana	
   celular	
   produce	
   la	
   apertura	
   de	
   los	
   canales	
   de	
  
calcio	
   tipo	
   L.	
   El	
   calcio	
   que	
   entra	
   a	
   través	
   de	
   los	
   canales	
   posiblemente	
   provoque	
   una	
   liberación	
  
adicional	
   de	
   calcio	
   de	
   los	
   depósitos	
   intracelulares	
   por	
   el	
   mecanismo	
   de	
   liberación	
   de	
   calcio	
  
inducida	
   por	
   el	
   calcio	
   ya	
   descrito.	
   Estos	
   reservorios	
   estarían	
   representados	
   por	
   el	
   RS.	
   Por	
   el	
  
contrario,	
   la	
   hiperpolarización	
   de	
   la	
   membrana	
   celular	
   inhibe	
   el	
   ingreso	
   de	
   calcio	
   y	
   causa	
   la	
  
relajación.	
   Una	
   serie	
   de	
   agonistas	
   estimulan	
   la	
   apertura	
   de	
   los	
   canales	
   de	
   potasio	
   con	
   la	
  
consiguiente	
  hiperpolarizacion.	
  El	
  mas	
  importante	
  de	
  estos	
  mecanismos	
  es	
  la	
  liberación	
  de	
  calcio	
  
desde	
   los	
   reservorios	
   intracelulares	
   producida	
   por	
   el	
   IP3.	
   Los	
   receptores	
   presentan	
   7	
   dominios	
  
transmembrana,	
  que	
  incluyen	
  a	
  los	
  receptores	
  α-­‐adrenérgicos	
  (Noradrenalina),	
  AT1	
  (angiotensina	
  
II),	
  H1	
  (Histamina),	
  muscarínicos	
  M3	
  (acetilcolina),	
  etc.	
  La	
  unión	
  de	
  los	
  agonistas	
  a	
  estos	
  receptores	
  
activa	
  a	
  la	
  fosfolipasa	
  Cβ	
  (PLCβ)	
  a	
  través	
  de	
  la	
  subunidad	
  α	
  de	
  la	
  proteína	
  Gq.	
  La	
  activación	
  de	
  la	
  
PLCβ	
   hidroliza	
   un	
   lípido	
   de	
  membrana,	
   el	
   PIP2.	
   Esto	
   determina	
   la	
   producción	
   de	
   dos	
   segundos	
  
mensajeros,	
   el	
   IP3	
   y	
   el	
   DAG	
   (diacilglicerol).	
   El	
   IP3	
   difunde	
   desde	
   la	
   superficie	
   interna	
   de	
   la	
  
membrana	
   celular	
   hasta	
   los	
   receptores	
   de	
   IP3	
   (IP3R),	
   ubicados	
   en	
   la	
   membrana	
   del	
   RS.	
   La	
  
interacción	
  del	
  IP3	
  con	
  el	
  receptor	
  abre	
  el	
  canal	
  de	
  calcio,	
  lo	
  que	
  permite	
  la	
  salida	
  de	
  calcio	
  a	
  favor	
  
de	
  un	
  gradiente	
  de	
  concentración	
  desde	
  la	
  luz	
  del	
  RS	
  al	
  citosol	
  y	
  produce	
  la	
  contracción.	
  Es	
  posible	
  
que	
   receptores	
   con	
   actividad	
   de	
   tirosina-­‐cinasa	
   (activados,	
   por	
   ejemplo,	
   por	
   factores	
   de	
  
crecimiento,	
   como	
   los	
   epidérmicos	
   y	
   los	
   derivados	
   de	
   las	
   plaquetas)	
   activen	
   la	
   PLC	
   gamma	
  
(fosfolipasa	
  C	
  Gamma),	
  que	
  también	
  lleva	
  a	
  la	
  hidrolisis	
  del	
  PIP2	
  y	
  a	
  la	
  producción	
  de	
  IP3.	
  
Cualquiera	
  de	
  los	
  sistemas	
  que	
  aumente	
  la	
  concentración	
  de	
  calcio	
  intracelular	
  activara	
  los	
  canales	
  
de	
  potasio	
  dependientes	
  de	
  calcio.	
  Lo	
  que	
  llevara	
  a	
  que	
  la	
  membrana	
  celular	
  se	
  hiperpolarice	
  y	
  la	
  
entrada	
  de	
  calcio	
  a	
  través	
  de	
  los	
  canales	
  L	
  se	
  reduzca.	
  Por	
  otra	
  parte	
  la	
  hiperpolarizacion	
  inhibe	
  la	
  
síntesis	
  de	
  IP3	
  en	
  algunos	
  músculos	
  lisos.	
  	
  
Mecanismos	
  que	
  modulan	
  la	
  fuerza	
  de	
  contracción:	
  
Musculo	
   esquelético:	
   La	
   unidad	
   motora.	
   Cada	
   fibra	
   nerviosa	
   motora	
   que	
   abandona	
   la	
   medula	
  
espinal	
  suele	
   inervar	
  varias	
  fibras	
  musculares.	
  El	
  número	
  de	
  fibras	
  musculares	
   inervadas	
  por	
  una	
  
sola	
  fibra	
  nerviosa	
  depende	
  del	
  tipo	
  de	
  musculo.	
  Se	
  denomina	
  unidad	
  motora	
  al	
  conjunto	
  de	
  fibras	
  
musculares	
  inervadas	
  por	
  una	
  sola	
  fibra	
  nerviosa	
  motora.	
  	
  
Contracción	
   simple,	
   sumación,	
   tétanos.	
   Con	
   estímulos	
   muy	
   débiles,	
   no	
   hay	
   respuesta.	
   Si	
   el	
  
estimulo	
   llega	
   al	
   umbral,	
   se	
   obtieneuna	
   pequeña	
   respuesta,	
   que	
   aumenta	
   progresivamente	
   a	
  
16	
  
	
  
medida	
  que	
  el	
  estimulo	
  es	
  mayor,	
  hasta	
  un	
  valor	
  máximo.	
  Este	
  aumento	
  progresivo	
  se	
  debe	
  a	
  que	
  
los	
  estímulos	
  débiles	
  estimulan	
  solo	
  a	
  un	
  pequeño	
  grupo	
  de	
  fibras,	
  pero,	
  a	
  medida	
  que	
  el	
  estimulo	
  
aumenta,	
   el	
   numero	
   de	
   fibras	
   estimuladas	
   es	
   mayor	
   hasta	
   llegar	
   a	
   la	
   contracción	
   de	
   todas	
   las	
  
fibras	
   del	
   musculo.	
   Una	
   forma	
   de	
   sumación,	
   es	
   sumar	
   el	
   número	
   de	
   fibras	
   que	
   se	
   contraen	
  
simultáneamente.	
  Si	
  un	
  estimulo	
  es	
  suficiente	
  para	
  llegar	
  al	
  umbral	
  y	
  producir	
  respuesta,	
  esta	
  será	
  
única	
  y	
  la	
  misma	
  aunque	
  aumente	
  la	
  intensidad	
  del	
  estimulo.	
  Sin	
  embargo,	
  la	
  respuesta	
  mecánica	
  
puede	
   aumentar	
   aun	
   sin	
   incrementar	
   el	
   número	
   de	
   fibras	
   que	
   se	
   contraen	
   por	
   otro	
   tipo	
   de	
  
sumación	
  que	
  lleva	
  al	
  tétanos.	
  La	
  duración	
  del	
  potencial	
  de	
  acción	
  y	
  la	
  del	
  periodo	
  refractario	
  son	
  
muy	
  breves	
  en	
  el	
  musculo	
  esquelético	
  comparadas	
  con	
  la	
  duración	
  de	
  la	
  respuesta	
  mecánica.	
  Por	
  
eso	
  es	
  posible	
  excitar	
  a	
  este	
  tipo	
  de	
  musculo	
  por	
  segunda	
  vez	
  mucho	
  antes	
  que	
  haya	
  desaparecido	
  
la	
   respuesta	
   mecánica	
   al	
   primer	
   estimulo.	
   El	
   mecanismo	
   de	
   sumaciónpuede	
   dar	
   lugar	
   a	
   una	
  
respuesta	
   mecánica	
   aun	
   mayor	
   si	
   se	
   aplican	
   varios	
   estímulos,	
   regular	
   y	
   sucesivamente,	
   a	
   una	
  
frecuencia	
  suficientemente	
  alta.	
  Este	
  tipo	
  de	
  respuesta	
  mecánica	
  se	
  denomina	
  tétanos.	
  La	
  tensión	
  
se	
  mantiene	
  a	
  un	
  nivel	
  mas	
  alto	
  que	
  el	
  de	
  la	
  máxima	
  contracción	
  simple	
  y	
  durante	
  un	
  tiempo	
  tan	
  
largo	
  como	
  el	
  que	
  dure	
  el	
  ‘’tren’’	
  de	
  estímulos	
  o	
  hasta	
  que	
  el	
  musculo	
  se	
  ‘’fatigue’’.	
  En	
  ese	
  caso	
  la	
  
tensión	
  cae	
  aunque	
  el	
  estimulo	
  continúe.	
  En	
  el	
  tétanos	
  se	
  alcanza	
  la	
  tensión	
  máxima	
  desarrollada	
  
por	
  el	
  musculo.	
  
Musculo	
   cardiaco:	
   En	
   el	
   musculo	
   cardiaco,	
   que	
   es	
   un	
  musculo	
   unitario	
   simple,	
   la	
   excitación	
   se	
  
expande	
   de	
   una	
   célula	
   a	
   otra.	
   La	
   respuesta	
   de	
   todo	
   el	
   musculo	
   es	
   de	
   tipo	
   ‘’todo	
   o	
   nada’’.	
   No	
  
pueden	
   incorporarse,	
   como	
   en	
   el	
  musculo	
   esquelético,	
   nuevas	
   fibras	
   a	
  medida	
   que	
   aumenta	
   el	
  
estimulo.	
   El	
   musculo	
   cardiaco,	
   por	
   otra	
   parte,	
   no	
   puede	
   tetanizarse	
   en	
   condiciones	
   fisiológicas	
  
normales.	
  La	
  larga	
  duración	
  de	
  su	
  potencial	
  de	
  acción	
  hace	
  que	
  la	
  membrana	
  celular	
  permanezca	
  
refractaria	
  (inexcitable)	
  a	
  un	
  nuevo	
  estimulo	
  eléctrico	
  durante	
  la	
  mayor	
  parte	
  del	
  tiempo	
  que	
  dura	
  
la	
   contracción.	
   Existen	
   tres	
  maneras	
   diferentes	
   por	
  medio	
   de	
   las	
   cuales	
   la	
   fuerza	
   contráctil	
   del	
  
corazón	
  puede	
  ser	
  controlada	
  a	
  nivel	
  celular.	
  1.	
  Por	
  alteración	
  del	
  aumento	
  transitorio	
  de	
  calcio,	
  
intracelular	
   que	
   ocurre	
   luego	
   de	
   un	
   potencial	
   de	
   acción.	
   2.	
   Por	
   alteración	
   de	
   la	
   sensibilidad	
   al	
  
calcio	
   de	
   los	
  miofilamentos.	
   Este	
  mecanismo	
   tiene	
   lugar	
   a	
   nivel	
   de	
   los	
   filamentos	
   finos.	
   3.	
   Por	
  
alteración	
   de	
   la	
   fuerza	
  máxima	
   que	
   los	
  miofilamentos	
   son	
   capaces	
   de	
   realizar.	
   Este	
  mecanismo	
  
tiene	
  lugar	
  a	
  nivel	
  de	
  los	
  filamentos	
  gruesos.	
  	
  
El	
   ascenso	
  del	
   calcio	
   intracelular	
   aumenta	
  el	
   calcio	
  unido	
  a	
   la	
   troponina	
  C	
   (TnC),	
   y	
   por	
   tanto,	
   la	
  
capacidad	
  de	
  ejercer	
  fuerza	
  del	
  musculo.	
  La	
  estimulación	
  α-­‐adrenérgica	
  produce	
  un	
  incremento	
  de	
  
la	
  respuesta	
  de	
  los	
  miofilamentos	
  al	
  calcio.	
  Otro	
  tipo	
  de	
  experimentos	
  permitieron	
  demostrar	
  que	
  
este	
   incremento	
   en	
   la	
   respuesta	
   se	
   debe	
   a	
   un	
   aumento	
   de	
   la	
   sensibilidad	
   al	
   calcio	
   de	
   los	
  
miofilamentos.	
  La	
  estimulación	
  α-­‐adrenérgica	
  es,	
  en	
  efecto,	
  un	
  ejemplo	
  fisiológico	
  de	
  un	
  aumento	
  
de	
  la	
  contractilidad	
  que	
  ocurre	
  no	
  solo	
  por	
  medio	
  de	
  un	
  incremento	
  de	
  la	
  concentración	
  de	
  calcio,	
  
sino	
   además	
   por	
   un	
   aumento	
   en	
   la	
   sensibilidad	
   al	
   calcio.	
   El	
   otro	
   mecanismo	
   por	
   el	
   que	
   la	
  
generación	
  de	
   fuerza	
  puede	
  ser	
  alterada	
  en	
   la	
  célulaes	
  por	
  alteración	
  de	
   la	
   fuerza	
  máxima.	
  Esto	
  
puede	
  ocurrir	
  por	
  un	
  cambio	
  en	
  el	
  número	
  de	
  puentes	
  cruzados.	
  
Musculo	
   liso:	
  Cambios	
  en	
  la	
  respuesta	
  al	
  calcio.	
  El	
  mecanismo	
  desencadenante	
  de	
  la	
  contracción	
  
del	
   musculo	
   liso	
   es	
   la	
   fosforilación	
   dependiente	
   de	
   calcio	
   de	
   la	
   MLC20.	
   Los	
   aumentos	
   de	
   la	
  
concentración	
   de	
   calcio	
   intracelular	
   por	
   despolarización	
   de	
   la	
  membrana	
   celular,	
   producirán	
   un	
  
incremento	
  de	
  la	
  MLC20	
  fosforilada	
  y,	
  en	
  consecuencia,	
  de	
  la	
  tensión	
  desarrollada	
  por	
  el	
  musculo.	
  
El	
   grado	
   de	
   fosforilación	
   de	
   la	
   MLC20,	
   como	
   el	
   de	
   cualquier	
   otra	
   proteína,	
   depende	
   de	
   las	
  
17	
  
	
  
actividades	
  relativas	
  de	
  la	
  MLCK	
  que	
  la	
  fosforila	
  y	
  de	
  la	
  MLCP	
  que	
  la	
  defosforila.	
  Los	
  aumentos	
  de	
  
la	
  fosforilación	
  de	
  la	
  MLC20	
  ante	
  una	
  concentración	
  dada	
  de	
  calcio	
  ocurrirían	
  fundamentalmente	
  
por	
  inhibición	
  de	
  la	
  MLCP.	
  
La	
  MLCK	
   se	
   inactiva	
   cuando	
   se	
   fosforila.	
   Fisiológicamente	
   esta	
   fosforilación	
   es	
   producida	
   por	
   la	
  
cinasa	
  dependiente	
  de	
  calcio	
  y	
  calmodulina	
  (CaMKII).	
  Dado	
  que	
  la	
  MLCK,	
  tiene	
  mayor	
  afinidad	
  que	
  
la	
   CaMKII	
   por	
   el	
   complejo	
   calcio-­‐calmodulina,	
   la	
   MLCK	
   seria	
   activada	
   a	
   las	
   mas	
   bajas	
  
concentraciones	
   de	
   calcio	
   y	
   seria	
   inactivada	
  por	
   la	
   CaMKII	
   cuando	
   la	
   concentración	
  de	
   calcio	
   es	
  
elevada.	
  
Relajación	
  Muscular	
  
En	
  el	
  interior	
  del	
  RS	
  el	
  calcio	
  esta	
  concentrado	
  1000	
  veces	
  o	
  más	
  que	
  con	
  respecto	
  al	
  calcio	
  que	
  se	
  
encuentra	
   a	
   nivel	
   de	
   los	
   miofilamentos,	
   el	
   transporte	
   se	
   realiza	
   mediante	
   una	
   proteína	
   de	
   la	
  
membrana	
  del	
  RS,	
  la	
  Ca-­‐ATPasa.	
  Esta	
  se	
  la	
  denomina	
  SERCA,	
  la	
  cual	
  es	
  una	
  enzima	
  del	
  tipo	
  E1E2.	
  El	
  
RS	
  cardiaco	
  es	
  capaz	
  de	
  regular	
  su	
  capacidad	
  de	
  transporte	
  de	
  calcio	
  por	
  medio	
  de	
  la	
  fosforilación	
  
de	
   una	
   proteína	
   presente	
   en	
   su	
   membrana,	
   denominada	
   fosfolamban.	
   La	
   cual,	
   cuando	
   esta	
  
defosforilada,	
  inhibe	
  a	
  laCa-­‐ATPasa	
  	
  del	
  RS,	
  fundamentalmente	
  por	
  disminuir	
  la	
  afinidad	
  aparente	
  
de	
   la	
   bomba	
   de	
   calcio	
   y	
   el	
   calcio.	
   La	
   fosforilación	
   de	
   la	
   fosfolamban	
   libera	
   esta	
   inhibición;	
   se	
  
produce	
  así	
  un	
  mayor	
  secuestro	
  de	
  calcio	
  por	
  el	
  RS	
  y	
  un	
  aumento	
  de	
  la	
  velocidad	
  de	
  relajación.	
  La	
  
fosfolamban	
  es	
  fosforilada	
  a	
  través	
  de	
  la	
  activación	
  de	
  la	
  proteincinasa	
  AMPc	
  dependiente	
  (PKA)	
  a	
  
nivel	
  del	
  residuo	
  de	
  serina	
  16	
  y	
  de	
  la	
  proteincinasa	
  dependiente	
  del	
  complejo	
  calcio-­‐calmodulina	
  
(CaMKII)	
   en	
   el	
   residuo	
   de	
   treonina	
   17.	
   La	
   estimulación	
   beta-­‐adrenérgica	
   aumenta	
   el	
   AMPc	
  
intracelular	
  y	
   la	
  entrada	
  de	
  calcio	
  a	
   través	
  de	
   los	
  canales	
  L	
  del	
   sarcolema.	
  El	
  aumento	
  del	
  AMPc	
  
activa	
   a	
   la	
   PKA	
   y	
   el	
   de	
   calcio	
   activa	
   a	
   la	
   CaMKII.	
  De	
   esta	
  manera,	
   durante	
   la	
   estimulación	
  beta-­‐
adrenérgica,	
   la	
   fosforilación	
   de	
   la	
   fosfolamban	
   se	
   incrementa	
   por	
   las	
   dos	
   vías	
   descritas.	
   Este	
  
aumento	
  de	
  la	
  fosforilación	
  de	
  la	
  fosfolamban	
  seria	
  el	
  principal	
  mecanismo	
  del	
  efecto	
  relajante	
  de	
  
la	
  estimulación	
  beta-­‐adrenérgica	
  en	
  el	
  corazón.	
  
Papel	
  de	
  otros	
  sistemas	
  de	
  membranas	
  celulares	
  en	
  la	
  relajación	
  celular	
  y	
  homeostasis	
  del	
  calcio:	
  
estos	
   sistemas	
   se	
   encuentran	
   a	
  nivel	
   de	
   la	
  membrana	
   celular	
   y	
   son	
  el	
   intercambiador	
  Na/Ca	
   (al	
  
trabajar	
   en	
   su	
   modo	
   revertido)	
   y	
   la	
   Calcio-­‐ATPasa.	
   En	
   el	
   musculo	
   cardiaco,	
   la	
   Ca-­‐ATPasa	
   del	
  
sarcolema	
  es	
  activada	
  por	
  interacciones	
  directas	
  con	
  la	
  calmodulina.	
  
Mecanismo	
  de	
  contracción	
  muscular	
  
Tipos	
   de	
   contracción	
   Muscular:	
   Cuando	
   los	
   músculos	
   se	
   contraen	
   naturalmente	
   en	
   el	
   cuerpo,	
  
experimentan	
   frecuentemente	
   cambios	
   simultáneos	
   de	
   longitud	
   y	
   tensión.	
   Los	
   músculos	
   se	
  
estudiaron	
   así	
   en	
   condiciones	
   isotónicas	
   o	
   en	
   condiciones	
   isométricas.	
   Cuando	
   un	
   musculo	
   se	
  
acorta	
   al	
   levantar	
   una	
   carga	
   constante,	
   y	
   por	
   lo	
   tanto	
   realiza	
   una	
   fuerza	
   constante	
   durante	
   el	
  
acortamiento,	
  la	
  contracción	
  es	
  isotónica.	
  Isométrica	
  significa	
  igual	
  medida	
  o	
  longitud.	
  En	
  este	
  tipo	
  
de	
  contracción,	
  el	
  musculo	
  desarrolla	
  fuerza	
  a	
  longitud	
  constante.	
  
Contracción	
   isométrica:	
   Este	
   estiramiento	
   origina	
   una	
   tensión	
   pasiva	
   (el	
   musculo	
   se	
   comporta	
  
como	
   un	
   cuerpo	
   elástico)	
   denominada	
   tensión	
   de	
   reposo	
   (TR).	
   Para	
   un	
   estiramiento	
   dado,	
   la	
  
magnitud	
   de	
   la	
   tensión	
   de	
   reposo	
   es,	
   diferente	
   y	
   depende	
   del	
   tipo	
   de	
   musculo.	
   Tensión	
   es	
   la	
  
fuerza	
  que	
  hace	
  un	
  musculo	
  por	
  unidad	
  de	
  superficie	
  de	
  sección	
  de	
  éste.	
  
18	
  
	
  
Modelos	
  mecánicos	
  del	
  musculo:	
  1.	
  El	
  elemento	
  contráctil	
  (EC)	
  es	
  el	
  elemento	
  que	
  produce	
  fuerza	
  
o	
   se	
  acorta	
  activamente	
   luego	
  del	
  estimulo.	
  En	
   reposo	
  es,	
  en	
   cambio,	
   libremente	
  extensible.	
  En	
  
otras	
  palabras,	
  no	
  ofrece	
  ninguna	
  resistencia	
  cuando	
  se	
  lo	
  estira.	
  2.	
  El	
  elemento	
  elástico	
  en	
  serie	
  
(ES)	
   es	
   el	
   segundo	
   elemento,	
   en	
   la	
   primera	
   fase	
   de	
   acortamiento	
   del	
  musculo	
   se	
   atribuye	
   a	
   la	
  
presencia	
   de	
   este	
   elemento	
   ubicado	
   a	
   continuación,	
   es	
   decir,	
   en	
   serie	
   con	
   el	
   EC.	
   3.	
   Existe	
   un	
  
elemento	
  elástico	
  en	
  paralelo	
   (EP)	
  con	
  el	
   sistema	
  de	
  dos	
  componentes	
  antes	
  mencionados,	
  este	
  
elemento	
  podría	
  estar	
  en	
  paralelo	
  con	
  ambos	
  o	
  con	
  el	
  EC	
  solamente.	
  
El	
  musculo	
  en	
  reposo	
  es	
  un	
  cuerpo	
  elástico	
  que	
  no	
  sigue	
  la	
  ley	
  de	
  Hooke.	
  A	
  medida	
  que	
  el	
  musculo	
  
en	
   reposo	
   se	
  estira,	
   se	
   vuelve	
  más	
   y	
  más	
   inextensible	
  o	
  en	
  otros	
   términos,	
  más	
   y	
  másrígido.	
   La	
  
relación	
  Tensión/Extensión	
  es	
  cada	
  vez	
  mayor.	
  La	
  curva	
  representativa	
  de	
  la	
  relación	
  entre	
  tensión	
  
en	
  reposo	
  y	
  estiramiento	
  del	
  musculo	
  se	
  vuelve	
  mas	
  y	
  mas	
  empinada.	
  Cuando	
  el	
  musculo	
  no	
  esta	
  
estirado,	
  un	
  aumento	
  de	
  la	
  tensión	
  relativamente	
  pequeño	
  produce	
  un	
  estiramiento	
  dado.	
  Pero	
  a	
  
medida	
   que	
   el	
   musculo	
   se	
   estira,	
   se	
   necesita	
   una	
   tensión	
   mucho	
   mayor	
   para	
   lograr	
   igual	
  
estiramiento	
  que	
  el	
  anterior.	
  
	
  
Curva	
   tensión-­‐extensión	
  de	
  un	
   resorte	
  según	
   ley	
  de	
  Hooke	
  y	
  del	
  musculo	
  en	
   reposo	
  que	
  no	
  sigue	
  
dicha	
  ley.	
  
La	
  curva	
  tensión-­‐longitud	
  del	
  musculo	
  en	
  actividad	
  y	
  la	
  teoría	
  del	
  deslizamiento	
  de	
  los	
  filamentos	
  
La	
   conclusión	
  más	
   importante	
   que	
   surge	
   del	
   estudio	
   de	
   la	
   relación	
   tensión-­‐extensión	
   es	
   que	
   la	
  
generación	
   de	
   fuerza	
   es	
   directamente	
   proporcional	
   al	
   grado	
   de	
   superposición	
   de	
   los	
  
miofilamentos	
  a	
  partir	
  de	
  longitudes	
  del	
  sarcómero	
  correspondientes	
  a	
  la	
  máxima	
  superposición.	
  
En	
  el	
  musculo	
  la	
  fuerza	
  es	
  generada	
  realmente	
  entre	
  los	
  filamentos	
  de	
  actina	
  y	
  miosina,	
  en	
  la	
  zona	
  
de	
   superposición	
  de	
  estos,	
   a	
   través	
  de	
   la	
   interacción	
  de	
   los	
  puentes	
   transversales	
  de	
   la	
  miosina	
  
con	
  la	
  actina,	
  tal	
  como	
  lo	
  establece	
  la	
  teoría	
  de	
  deslizamiento	
  de	
  lo	
  filamentos.	
  
19	
  
	
  
	
  
La	
  contracción	
  isotónica:	
  Cuando	
  el	
  musculo	
  se	
  acorta	
  para	
  levantar	
  una	
  carga	
  constante	
  el	
  tipo	
  de	
  
contracción	
  se	
  denomina	
  isotónica.	
  Al	
  estimular	
  el	
  musculo,	
  este	
  comienza	
  a	
  desarrollar	
  fuerza	
  en	
  
condiciones	
  isométricas	
  (fase	
  A).	
  Cuando	
  el	
  musculo	
  desarrolla	
  una	
  fuerza	
  suficiente	
  para	
  levantar	
  
la	
  carga	
  que	
  se	
  encuentra	
  del	
  otro	
  lado	
  de	
  la	
  palanca,	
  comienza	
  el	
  acortamiento	
  isotónico,	
  durante	
  
el	
  cual	
  la	
  carga	
  permanece	
  constante	
  (fase	
  B).	
  Cuando	
  la	
  contracción	
  finaliza,	
  el	
  musculo	
  empieza	
  a	
  
relajarse.	
   Primero	
   se	
   alarga	
  hasta	
   su	
   longitud	
   inicial	
   (fase	
  C)	
   y	
   luego	
   la	
   fuerza	
  desciende	
  a	
   cero,	
  
como	
   al	
   final	
   de	
   la	
   contracción	
   isométrica	
   (Fase	
   D).	
   El	
   grado	
   de	
   acortamiento	
   del	
   musculo	
  
disminuye	
  a	
  medida	
  que	
  aumenta	
   la	
  carga	
  que	
  tiene	
  que	
   levantar.	
  Vmax	
  refleja	
   la	
  velocidad	
  con	
  
que	
   los	
   filamentos	
   de	
   actina	
   y	
  miosina	
   pueden	
   deslizarse	
   uno	
   sobre	
   otro,	
   libremente	
   sin	
   carga.	
  
Cuanto	
  mas	
  rápidamente	
  los	
  puentestransversales	
  desdoblen	
  el	
  ATP	
  al	
  interactuar	
  con	
  la	
  actina,	
  
mayor	
  será	
  la	
  velocidad	
  con	
  que	
  se	
  produce	
  el	
  deslizamiento	
  de	
  los	
  miofilamentos.	
  
Secuencia	
  de	
  eventos:	
  
Esquelético	
  
1. Generación	
  del	
  potencial	
  de	
  placa	
  terminal.	
  
2. Generación	
  del	
  potencial	
  de	
  acción	
  
3. Diseminación	
  de	
  la	
  despolarización	
  a	
  través	
  de	
  los	
  túbulos	
  T	
  
4. La	
  despolarización	
  debida	
  a	
  los	
  canales	
  de	
  Sodio	
  activa	
  a	
  los	
  canales	
  de	
  Calcio.	
  
5. Liberación	
  de	
  Calcio	
  desde	
  el	
  retículo	
  sarcoplasmático.	
  
6. Aumento	
  de	
  la	
  concentración	
  de	
  Calcio	
  intracelular	
  
7. Unión	
  de	
  Calcio	
  a	
  la	
  troponina	
  C.	
  	
  
8. Cambio	
  conformacional	
  del	
  complejo	
  troponina-­‐tropomiosina.	
  
9. Interacción	
  actina-­‐miosina.	
  
10. Deslizamiento	
   de	
   los	
   filamentos	
   delgados	
   sobre	
   los	
   gruesos,	
   utilizando	
   la	
   energía	
  
preveniente	
  de	
  la	
  hidrolisis	
  del	
  ATP.	
  
20	
  
	
  
Cardiaco	
  
1. Generación	
  del	
  potencial	
  de	
  acción	
  
2. Diseminación	
  de	
  la	
  despolarización	
  a	
  través	
  de	
  los	
  túbulos	
  T	
  
3. La	
  despolarización	
  debida	
  a	
  los	
  canales	
  de	
  Sodio	
  activa	
  a	
  los	
  canales	
  de	
  Calcio.	
  
4. Ingreso	
  de	
  Calcio	
  del	
  medio	
  extracelular	
  
5. EL	
  ingreso	
  de	
  calcio	
  extracelular	
  genera	
  la	
  liberación	
  de	
  calcio	
  del	
  RS	
  
6. Aumento	
  de	
  la	
  concentración	
  de	
  Calcio	
  intracelular	
  
7. Unión	
  de	
  Calcio	
  a	
  la	
  troponina	
  C.	
  	
  
8. Cambio	
  conformacional	
  del	
  complejo	
  troponina-­‐tropomiosina.	
  
9. Interacción	
  actina-­‐miosina.	
  
10. Deslizamiento	
   de	
   los	
   filamentos	
   delgados	
   sobre	
   los	
   gruesos,	
   utilizando	
   la	
   energía	
  
preveniente	
  de	
  la	
  hidrolisis	
  del	
  ATP.	
  
Liso	
  
1. Generación	
  del	
  potencial	
  de	
  acción	
  
2. La	
  despolarización	
  debida	
  a	
  los	
  canales	
  de	
  Sodio	
  activa	
  a	
  los	
  canales	
  de	
  Calcio.	
  
3. Ingreso	
  de	
  Calcio	
  del	
  medio	
  extracelular	
  
4. EL	
  ingreso	
  de	
  calcio	
  extracelular	
  genera	
  la	
  liberación	
  de	
  calcio	
  del	
  RS	
  
5. Aumento	
  de	
  la	
  concentración	
  de	
  Calcio	
  intracelular	
  
6. Unión	
  de	
  Calcio	
  a	
  la	
  Calmodulina.	
  	
  
7. EL	
   complejo	
   Calcio-­‐Calmodulina	
   activa	
   a	
   la	
   cinasa	
   de	
   la	
   cadena	
   liviana	
   de	
   la	
   miosina	
  
(MLC20	
  proteína	
  reguladora).	
  
8. Interacción	
  actina-­‐miosina.	
  
9. Deslizamiento	
   de	
   los	
   filamentos	
   delgados	
   sobre	
   los	
   gruesos,	
   utilizando	
   la	
   energía	
  
preveniente	
  de	
  la	
  hidrolisis	
  del	
  ATP.	
  
	
  
21	
  
	
  
Droga	
   Frecuencia	
   Presión	
   Velocidad	
   Cronotrópico	
   Inotrópico	
  
Noradrenalina	
   ↑	
   ↑	
   ↑	
   +	
   +	
  
Acetilcolina	
   ↓	
   ↓	
   ↓	
   -­‐	
   -­‐	
  
Fenilefrina	
   ↑	
   ↑	
   ↑	
   +	
   +	
  
	
  
La	
  Fenilefrina	
  es	
  un	
  agonista	
  para	
  los	
  receptores	
  alfa1	
  y	
  beta	
  adrenérgicos.	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
22	
  
	
  
Sistema	
  Nervioso	
  
Neurona	
  
Las	
   neuronas	
   son	
   las	
   células	
   que	
   forman	
   parte	
   del	
   parénquima	
   nervioso.	
   En	
   ellas	
   pueden	
  
distinguirse	
  un	
  cuerpo	
  neuronal	
  o	
  soma	
  y	
  dos	
  tipos	
  de	
  prolongaciones,	
  las	
  dendritas	
  y	
  los	
  axones.	
  
Según	
   el	
   número	
   y	
   la	
   distribución	
   de	
   estos,	
   se	
   las	
   llamara	
   neuronas	
   unipolares,	
   bipolares	
   o	
  
multipolares.	
  
1. Polo	
   de	
   entrada:	
   clásicamente	
   atribuido	
   a	
   las	
   dendritas,	
   que	
   recogen	
   los	
   estímulos	
  
procedentes	
  de	
  otras	
  neuronas,	
  del	
  medio	
  extracelular	
  o	
  del	
  exterior	
  del	
  organismo.	
  
2. Elementos	
  de	
  decisión:	
  este	
  va	
  a	
  evaluar	
  la	
  resultante	
  de	
  toda	
  la	
  actividad	
  recogida	
  por	
  las	
  
dendritas,	
   integrándola,	
   y	
   generar	
   o	
   no	
   un	
   impuso	
   nervioso	
   (potencial	
   de	
   acción).	
   Este	
  
papel	
  lo	
  cumple	
  el	
  cono	
  axónico,	
  que	
  es	
  la	
  zona	
  del	
  cuerpo	
  neuronal	
  de	
  donde	
  se	
  origina	
  el	
  
axón.	
  	
  
3. Canal	
  de	
  transmisión	
  a	
  distancia:	
  El	
  axón	
  es	
  la	
  estructura	
  por	
  la	
  que	
  el	
  potencial	
  de	
  acción,	
  
o	
  impulso	
  nervioso,	
  se	
  propaga	
  autor	
  regenerándose.	
  
4. Polos	
   de	
   salida:	
   son	
   las	
   terminaciones	
   axónica	
   a	
   través	
   de	
   las	
   cuales	
   el	
   estímulo	
   es	
  
transmitido	
  a	
  otras	
  neuronas	
  o	
  células	
  efectoras.	
  
Citología	
  de	
  las	
  neuronas:	
  el	
  soma	
  o	
  cuerpo	
  neuronal	
  en	
  realidad	
  ocupa	
  un	
  volumen	
  relativamente	
  
pequeño	
  comparado	
  con	
  el	
  total	
  de	
  la	
  célula,	
  debido	
  al	
  desarrollo	
  dendrítico	
  y	
  axónico.	
  El	
  soma	
  es	
  
el	
  centro	
  metabólico	
  y	
  de	
  importante	
  síntesis	
  proteica.	
  En	
  el	
  citoplasma	
  encontramos	
  los	
  llamados	
  
neurofilamentos	
  y	
  neurofibrillas	
  que	
  constituyen	
  una	
  verdadera	
   red	
  de	
  comunicación	
  en	
   todo	
  el	
  
citoplasma.	
   La	
   forma	
   del	
   árbol	
   dendrítico	
   está	
   directamente	
   relacionada	
   con	
   la	
   función	
   de	
   la	
  
célula,	
  ya	
  que	
  demarca	
  el	
  campo	
  de	
  recepción	
  de	
  impulsos	
  de	
  la	
  neurona.	
  Las	
  dendritas	
  pueden	
  o	
  
no	
   presentar	
   las	
   espinas	
   dendríticas,	
   que	
   son	
   pequeñas	
   prolongaciones	
   sobre	
   las	
   cuales	
   tienen	
  
lugar	
  las	
  típicas	
  sinápticas	
  axodendríticas.	
  Habitualmente	
  cada	
  célula	
  nerviosa	
  posee	
  solo	
  un	
  axón.	
  
El	
   axón	
   emerge	
   del	
   ápice	
   de	
   una	
   pequeña	
   elevación	
   del	
   soma,	
   llamada	
   cono	
   axónico.	
   La	
   tenue	
  
porción	
  de	
  axón	
  entre	
  el	
  cono	
  y	
  el	
  punto	
  en	
  que	
  se	
  agranda	
  se	
  denomina	
  segmento	
   inicial,	
  y	
  es	
  
aquí	
   donde	
   se	
   origina	
   el	
   potencial	
   de	
   acción.	
   El	
   axón	
   presenta	
   los	
   bonotes	
   sinápticos,	
   que	
  
contienen	
   gran	
   cantidad	
   de	
   mitocondrias	
   y	
   vesículas.	
   Estos	
   constituyen	
   los	
   terminales	
  
presinápticos,	
  y	
  pueden	
  ser:	
  a.	
  botones	
  terminales	
  b.	
  en	
  pasaje	
  o	
  c.	
  terminales	
  simples.	
  	
  
Sinapsis	
  y	
  neurotransmisión	
  
La	
   sinapsis	
   es	
   un	
   sitio	
   de	
   interacción	
   entre	
   dos	
   células	
   especializadas	
   para	
   la	
   transmisión	
   del	
  
impulso	
   nervioso,	
   generalmente	
   una	
   neurona	
   o	
   su	
   prolongación	
   y	
   otra	
   neurona	
   o	
   efector.	
   Está	
  
constituida	
   por	
   tres	
   elementos:	
   el	
   terminal	
   presináptico,	
   la	
   célula	
   postsináptica	
   y	
   un	
   espacio	
   o	
  
hendidura	
  sináptica.	
  Las	
  sinapsis	
  se	
  clasifican	
  en	
  dos	
  grupos:	
  eléctricas	
  y	
  químicas	
  (la	
  mayoría).	
  
En	
  las	
  sinapsis	
  eléctricas	
  la	
  hendidura	
  sináptica	
  es	
  pequeña	
  (3,5	
  nm)	
  y	
  la	
  corriente	
  generada	
  por	
  el	
  
potencial	
  de	
  acción	
  en	
  la	
  neurona	
  presináptica	
  fluye	
  directamente	
  a	
  la	
  célula	
  postsináptica	
  a	
  través	
  
de	
   canales	
   que	
   en	
   su	
   conjunto	
   constituyen	
   uniones