Forma y función del músculo

Transcripción

1 Curso: Ciencias básicas Forma y función del músculo Dr. Gregorio Alejandro Villarreal Villarreal R3 Dr. Guadalupe Mendoza Mendoza

2 Introducción El 40% del cuerpo esta compuesto por músculo esquelético El 10% del cuerpo esta compuesto por músculo liso y cardíaco Localización Encontrado en el esqueleto axial, miembros, paredes corporales y cabeza/cuello Características Aspecto Fibras cilíndricas, grandes, largas, estriado con núcleos periféricos Estimulación Voluntaria

3 Clasificación Planos- Fibras paralelas, suelen tener aponeurosis Ejemplo: Oblicuo Externo Penniformes- Fascículos disponen en forma de pluma, uni, bi o multipenniformes Ejemplo: Deltoides Morfológía Fusiforme- Forma de huso Ejemplo: Biceps braquial Cuadrado- Posee cuatro lados iguales Ejemplo: Pronador cuadrado Circular/ Esfinteriano- Rodea una abertura/orificio y lo contrae Ejemplo: Esfínter anal externo

4 Agonistas Músculos que activan una parte del cuerpo y se contraen de forma intensa para inducir el movimiento Antagonistas Función Músculos que se oponen a la acción de los agonista. Cuando el agonista se contrae, el antagonista se relaja de manera progresiva e induce un movimiento suave. Sinergistas Evitan el movimiento de la articulación interpuesta cuando un agonista atraviesa mas de una articulación, completan la acción de los agonistas Fijadores Anclan las partes próximas del miembro mientras se mueven las distales

5 Anatomía macroscópica del músculo

6 Epimisio Perimisi o Endomisio

7 Anatomía microscópica de la fibra muscular

8 Sarcómero Bandas A Bandas I Unidad contráctil del músculo, está ubicado entre los DISCOS Z Anisotrópica, compuesta por los miofilamentos miosina Isotrópica, límites banda A y disco Z, miofilamentos actina

9 Cada fibra muscular con tiene cientos a miles de miofibrillas Cada miofibrilla está compuesta 1500 filamento de miosina 3500 filamento de actina

10 Mecanismo de contracción muscular

11 Potencial Placa Despolariza Inician terminal fuerzas de acción la secreta membrana de viaja atracción acetilcolina; a celular, lo largo entre liberando del los nervio periférico Iniciando Ca filamentos del retículo potencial hasta de miosina sarcoplásmico la fibra de acción motora y actina esquelética

12 Características moleculares de los filamentos

13 Filamento de miosina: Formada por >200 moléculas de miosina Peso molecular de D Molécula: 6 cadenas polipeptídicas: 2 cadenas pesadas ( ) 4 cadenas ligeras (20.000) COLA - Cadenas pesadas se enrollan doble hélice CABEZA - Cadenas pesadas terminan enrollandose, junto con las 4 cadenas ligeras

14 PUENTES CRUZADOS- Emergen brazos con una cabeza que se enlazan al filamento de actina Son artículados y permiten el desliz de los filamentos para la contracción muscular. Tienen una disposición que cada par de puentes cruzados esta una distancia axial de 120º Esto garantiza una cobertura total del filamento

15 Filamento de actina: Formado por 3 componentes: Actina Troponina Tropomiosina Actina: Hélice bicaterana Formada por moléculas con G-actina Peso de 42,000 Longitud de 2.7 micras Anclados lateralmente a los discos Z

16 Tropomiosina: Peso molecular de Longitud 40nm Enrolladas en la hélica de la actina (G-actina) Reposo cubren los puntos activos de la actina. Troponina: Complejo de 3 subunidades proteicas Cada tiene una función específica en la contracción muscular: Troponina I- afinidad por actina Troponina T- afinidad por la tropomiosina Troponina C- afinidad por iones calcio

17 Titina/Conectina: Proteína responsable que mantener la arquitectura y elasticidad entre la actina y miosina. Proteína mas larga del cuerpo humano, peso 3800 dka Conecta la linea M y pasa por lo largo de la miofibrilla hasta el disco Z Cada miofibrilla - 6 moléculas de titina

18 Deslizan los filamentos en la contracción múscular: Filamentos de actina en estado REPOSO apenas y se superponen entre si Estado de CONTRACCION, los filamentos de actina se superponen y jalan a los discos Z Cómo se deslizan los filamentos de actina sobre los de miosina? PUENTES CRUZADOS

19 IONES CALCIO Responsables Troponina C- 4 de iones activar Ca la unión de actina y miosina Cambiar de configuración del filamento de actina, descub

20 TEORIA CREMALLERA CONTRACCION ATP Complejo Las fuente cabezas de de energía los puentes para la cruzados contracción se unen al ATP; Se Libera el FOSFATO troponina-tropomiosina se une a iones Ca. acción Unión Este hidroliza proceso la nueva de la activa ATPasa, se y realiza moléculade miosina hace repetitíva ATP que el ATP hasta para se hidroliza: que el siguiente los filamentos ciclo de actina despl dando Se une una nueva molécula de ATP. Fenómenos químicos en el movimiento de las cabezas miosina ADP Descubierto Libera de miosina nuevo golpe activo el ADP los puntos activos de la actina ION Dando FOSFATO lugar al golpe activo para tirar la actina.

21 Efecto de la superposición de los filamentos de actina y miosina sobre la tensión desarrollada por el músculo en contracción Punto D Cero tensión Punto B 2.2micras Actina se superpone Punto A 1.65 micras Disminuye fuerza contracción Los 2 discos Z del sarcomero se encuentran apoyados en los extremos de la miosina

22 Energética de la contracción muscular Generación de trabajo durante la contracción muscular Cuando un músculo se contrae, la carga generada es: TRABAJO TRABAJO: Energía que usa un músculo para levantar un objeto a una mayor altura. Fuentes de energía para la contracción muscular 1- Vía de los Fosfágenos 2- Vía de la Glucólisis 3- Vía del Metabolismo oxidatívo 1- Bombear iones Ca del sarcoplasma al RER 2- Bombear iones Na y K a través de la fibra muscular para mantener una homeostasis

23 Primera fuente FOSFÁGENOS: La energía combinada del ATP y Fosfocreatina almacenados son capaces contracción múscular máxima de 5-8segundos Segunda fuente de energía GLUCÓLISIS: Glucógeno que se almacena en las células musculares Su escisión produce: Ácido pirúvico Ácido láctico

24 Características: Reacciones glucolíticas se pueden producir sin, OXÍGENO Mantener la contracción muscular durante segundos hasta minutos Velocidad de formación de ATP es 2.5 mas rápida que la formación de ATP (fosfágenos) La tercera fuente de energía METABOLISMO OXIDATIVO: Combinar O2 con los productos finales de glucólisis y otros nutrientes celulares (carbohidratos, grasas y proteínas) para liberar ATP >95% de toda la energía que utilizan los músculos para la contracción sostenida a largo plazo procede de esta fuente

25 Excitación del músculo esquelético: Transmisión neuromuscular y acoplamiento excitacióncontracción

26 Anatomía fisiológica de la unión neuromuscular: LA PLACA MOTORA TERMINAL Nervio periferico, envuelto en la célula se Schwann Terminaciónes nerviosas/botones (300,000)

27 Valle sináptico: Hendiduras subneurales (>area de superficie captación) Espacio sináptico: 20-30nm Transmisor: Acetilcolina (ACH); excita a la fibra muscular Inhibidor: Acetilcolinesterasa; responsable degradar la acetilcolina

28 Potencial Dentro Hendidura Canal abierto: Acetilcolina, del de botón acción subneural: es terminal, degrada abre canales el por Ca la entra de acetilcolinesterasa Ca en en las vesículas membrana en: presináptica Cada impulso nervioso libera 125 vesículas de acetilcolina (activados presinápticas, Diámetro Ácido por acética de las voltaje), 0.65nm despolariza y permiten y liberando la entrada acetilcolina de Ca (ACH) Canales iónicos activados por ACH Permite Colina la entrada de Na Peso molecular de Salida de K y Ca Complejo de 5 subunidades protéicas: Cambio en el potencial de la placa 2 terminal alfa, 1 beta, de 50-75mV 1 delta y 1 gamma

29 Túbulos T: Fibra múscular es muy grande El potencial de acción se propaga a la profundidad gracias Extensión interna de la membrana celular a los TUBULOS T Llevan Comunicacion al Ca a lo de mas con profundo el LEC de la fibra Contiene un retículo sarcoplásmico

30 os músculos en las actividades deportiv

31 Capacidades funcionales simples Aeróbica Aquella en cual se necesita del oxígeno para llevarse acabo Anaeróbica Aquella en cual no se necesita del oxígeno para llevarse acabo Lactácido Alactácido Flexibilidad Capacidad de deformarse y volver a tomar su forma original Coordinación Capacidad de conectar medios, acciones, para un fin común

32 El éxito en los deportes depende, músculos puedan hacer por ti. Los músculos en el ejercicio: Fuerza, Potencia y Resistencia FUERZA: Se determina Tamaño Fuerza contráctil 3-4 kg/cm2 de la superficie transversal del músculo EJEMPLO: Halterofilista Cuadriceps 150cm2 >Fuerza contráctil máxima > 525 kg

33 POTENCIA: La cantidad trabajo total que el músculo realiza en una unidad de tiempo Mide: Kg-Mts-Min Esta determinada fuerza de la contracción Amplitud de contracción Contracciones por minuto La máxima potencia que puede alcanzar por todos los músculos del cuerpo de un deportista: Primeros 8-10 seg 7000 kg-mts-min Siguiente minuto Siguientes 30 min 4000 kg-mts-min 1700 kg-mts-min

34 RESISTENCIA: Depende del aporte nutritivo al músculo, la cantidad de GLUCÓGENO almacenado antes de realizar ejercicio DIETAS: Rica en hidratos de carbono 40 g/kg de glucógeno al músculo Dieta mixta 20 g/kg de glucógeno al músculo Dieta rica en grasa 6 g/kg de glucógeno al músculo

35 MINUTOS RESISTENCIA POR DIETA: Dieta rica en hidratos de carbono 240 min Dieta mixta 120 min Dieta rica en grasa 85min

36 Sistemas metabólicos musculares en el ejercicio

37 Sistemas de fosfocreatina-creatina Transferencia de energía desde la fosfocreatina al ATP Produce en fracciones de segundo, INSTANTÁNEA Potencia máxima primeros 8-10 segundos Ejercicios máxima intensidad y corta duración Proporciona 4 ATP x min

38 Sistemas del glucógeno-acido láctico (glucólisis) El glucógeno se degrada en glucosa y para ser utilizada como energía No utiliza O2 = Metabolismo anaeróbico Cada molécula de glucosa se degrada 2 moléculas de acido pirúvico 4 moléculas de ATP Normalmente el acido piruvico entra a las mitocondrias, reacciona con el O2 para formar más ATP (fase oxidativa). Si el O2 no es abundante el acido pirúvico se transforma en ácido láctico viaja a las células musculares,líquido intersticial y sangre

39 Proporciona min de máxima actividad muscular pero con menor potencia muscular que el sistema fosfágenos Proporciona 2.5 ATP x min

40 Sistema aeróbico Oxidación de los alimentos (ácidos grasos, glucosa, aminoácidos) para proporcionar energía Tiempo ilimitado de resistencia Proporciona 1 ATP x min

41 Efecto del entrenamiento sobre la fibra muscular y su rendimiento Plasticidad Bioquímicos En respuesta crónica al ejercicio la fibra muscular Estructurales Angiogénicos

42 Fibras musculares de contracción rápida y de contracción lenta El tipo de fibra está determinada por los filamentos gruesos (miosina) Herencia; es la clave al mostrar que tipo de fibra se desarrolla en cada individuo Fibra Tiempo contracción Tamaño motoneurona Resistencia fatiga Actividad I Lento Chico Alta Aeróbica II A Rápido leve Mediano Alta Anaeróbica II X Rápida Grande Intermedio Anaeróbico II B Muy rápido Muy grande Baja Anaeróbico

43 FIBRAS RÁPIDAS/ BLANCAS 1- Fibras de contracción rápida tiene el doble del diámetro 2- Grandes para obtener una gran fuerza de contracción 3- Contienen enzimas favorecen la liberación rápida de energía desde los sistémas energéticos, permitiendo alcanzar una potencia máxima en corto tiempo 4- Retículo sarcoplásmico extenso para una liberación rápida de iones Ca para iniciar contracción 5- Vascularidad menos extensa (metabolismo oxidatívo tiene un importancia secundaria) 6- Menos mitocondrias 7- Almacenar mas glucógeno (producen mas ácido láctico)

44 FIBRAS LENTAS/ ROJAS 1- Fibras mas pequeñas 2- Diseñadas para la resistencia, energía aeróbica. 3- Grandes cantidades de mioglobina- aspecto rojizo (acelera transporte de O2 a las mitocondrias) 4- Vascularidad y capilares mas extensos para aportar cantidades adicionales de oxígeno 6- Número elevado y mayor tamaño de mitocondrias, para mantener niveles de metabolismo oxidativo

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47 Ej. cuadriceps

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50 Sarcolema Es la membrana celular de la fibra muscular Membrana externa está compuesta de una fina capa de polisacáridos, que contiene numerosas fibrillas de colágeno En cada extremo, se fusiona con una fibra tendinosa que posterior y con mas haces formarán el tendón

51 Retículo sarcoplásmico Rodea cada miofibrilla y ayuda a coordinar la contracción muscular Encargada de la síntesis de proteínas

52 Sarcoplasma Es el líquido extracelular, que se encuentra entre cada fibrina y contiene grandes cantidades de K, Mg, PO4, mitocondrias

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