Contraccion Muscular Si se aplica un solo estímulo de alta intensidad a un músculo hay : a) un rápido aumento de la tensión (que crece hasta igualar a la que ejerce la carga a la que está unido); b) La fibra se empieza a acortar a una velocidad constante (fase de aceleración) c) A medida que se acorta, la velocidad disminuye (fase de desaceleración) d) el músculo se relaja y la tensión disminuye a 0. A este ciclo se le llama contracción El periodo de contracción es más largo que el del potencial de acción: El potencial de acción dura msg, la contracción dura DECENAS de msg Una fibra muscular responderá siguiendo la ley del todo o nada CONTRACCIÓN MUSCULAR fase de contracción fase de relajación Tensión muscular Periodo de latencia tiempo de estímulación Tiempo
Pero la fuerza de contracción de un músculo aumenta con la intensidad del estímulo RELACION ENTRE LA FUERZA DE CONTRACCION MUSCULAR Y LA INTENSIDAD DEL ESTIMULO FACTORES QUE DETERMINAN EL GRADO DE CONTRACCIÓN MUSCULAR 1. Los musculos estan formados por muchas fibras distintas (metab., tamaño..) que se pueden ir reclutando sucesivamente y 2. cada fibra puede contraerse en distinto grado Las contracciones del Músculo Esquelético pueden ser de fuerza graduada Músculo Esquelético Perimisio Epimisio Fascículo Endomisio Fibra muscular Hueso Tendón *Los tendones largos permiten movimientos precisos El grado de tensión desarrollado por un musculo esquelético dependerá de 1. el nº de fibras musculares estimuladas 2. grado de tensión desarrollado por cada fibra
1. el nº de fibras musculares estimuladas Unidad Motora: todaslascélulasmuscularescontroladas por una sola neurona (muchos terminales) Contracción de una fibra: contracción espasmódica El reclutamiento progresivo de fibras musculares seleccionando mas o menos unidades motoras sirve para GRADUAR la contracción/tensión El reclutamiento asíncrono retrasa la fatiga. 1. el nº de fibras musculares estimuladas (cont) Médula espinal unidad motora 1 unidad motora 2 Unión neuromuscular Unidad motora pequeña cuerpo de la motoneurona axón de la motoneurona Unidad motora grande músculo Fibras musculares El número de fibras musculares por unidad motora puede llegar hasta varios cientos; los músculos que controlan los movimientos finos (dedos, ojos) tienen unidades motoras pequeñas Las fibras musculares de una unidad motora están ampliamente repartidas por todo el músculo, por tanto la estimulación de una única unidad motora origina una débil contracción de todo el músculo
1. el nº de fibras musculares estimuladas ( cont) Fuerza de Contracción Aumenta la tensión muscular con el reclutamiento de unidades motoras. Cuanto mayor es el musculo mayor tension puede desarrollar Nervio Motor Unidad motora 3 (violeta) Unidad motora 2 (azul) Unidad motora 1 (rojo) Médula espinal Neurona 2 Neurona 3 Neurona 1 2. el grado de tension desarrollado por cada fibra 2. La tensión desarrollada por cada fibra depende de: a. la frecuencia de estimulación b. la longitud inicial de la fibra c. el área transversal del músculo d. la susceptibilidad a fatiga
2. el grado de tension desarrollado por cada fibra ( cont) 2.a. frecuencia de estimulación SUMACIÓN MECÁNICA Si se aplica un 2º estímulo antes de que la tensión haya decaído a 0, el pico de tensión en la 2ª contracción es mayor. La estimulación repetitiva a baja frecuencia resulta en contracciones cada vez mayores 2.a. frecuencia de estimulación (cont) Relación en el tiempo entre excitación y contracción Periodo de latencia relajación contracción El tiempo que dura el potencial de acción es el periodo refractario del músculo Potencial de acción del músculo
2.a. frecuencia de estimulación (cont) El retardo en la respuesta muscular de contracción es debido al tiempo transcurrido entre: 1. la transmisión del potencial de accion a los túbulos T 2. la liberación de Ca++ desde el RS y unión a la Tn 2a. frecuencia de estimulación (cont) El grado de sumación: disminuye cuando se alargan los intervalos entre estímulos: oscilación es máximo cuando los intervalos entre estímulos són breves (tensión continua = contracción tetánica o tétanos) Tetanos: maximo ca+2 en citosol maximo n de puentes cruzados
2a. frecuencia de estimulación (cont) Tétanos Contracción sostenida del músculo Resultado de la succesión rápida de impulsos nerviosos Tensión Estímulo Contracción espasmódica Suma de ondas Tétanos incompleto Tétanos completo 2.b longitud inicial de la fibra CURVA LONGITUD-TENSION 2 1 Los filamentos delgados y gruesos totalmente superpuestos: no desarrolla tensión 1 3 2. 2 La superposición óptima entre los filamentos posibilita el desarrollo máximo de tensión 3 Si se estira hasta que los filamentos dejan de solapar no se desarrolla tensión
Factores que influyen en la fuerza de contracción muscular RELACIÓN VELOCIDAD DE CONTRACCIÓN-CARGA velocidad de acortamiento máxima velocidad cuando no hay carga Cuando la carga excede la capacidad del músculo para moverla, la velocidad de acortamiento es 0 y la contracción es isométrica carga sobre el músculo
TIPOS DE CONTRACCIÓN CONTRACCION ISOMÉTRICA Cuando la carga que tiene que desplazar el músculo es tan grande que impide su acortamiento, la tensión en los extremos del músculo varía con la contracción pero el músculo NO SE ACORTA CONTRACCION ISOTÓNICA Cuando la carga que tiene que desplazar el músculo no es lo suficientemente grande para impedir su acortamiento, la TENSIÓN en los extremos del músculo NO VARÍA Músculo liso células fusiformes Uninucleadas No estriadas Involuntario Lento, ondasde contracción Gap junctions Se encuentra recubriendo la mayor parte de los órganos internos y los tubos, y su contracción ejerce presión sobre dichas estructuras y regula el movimiento hacia delante de su contenido
Características diferenciales de las fibras lisas -Miofilamentos de actina y miosina pero no se disponen en sarcómeros. -Además un citoesqueleto de filamentos intermedios de anclaje. - El equivalente a discos Z són los cuerpos densos: unión de filamentos delgados con los filamentos intermedios. - Las unidades contráctiles se disponen en diagonal Filamento Intermedio Filamento delgado Filamento grueso Cuerpo denso Acoplamiento mecánico Gap Junction Sección Longitudinal Sección transversal Efecto sacacorchos haces de filamentos intermedios anclados a los cuerpos densos músculo liso relajado músculo liso contraído El grado de superposiciçon de los filamentos delgados y gruesos depende de la [Ca+2] citosolico.
CONTRACCION EN EL MUSCULO LISO El musculo liso no tiene Troponina Cual es el mecanismo que despega la Tropomiosina para exponer ABS La Miosina solo puede unir actina cuando esta FOSFORILADA La Miosina se FOSFORILA cuando se activa una via de transduccion de señales que depende de Ca+2 (como segundo mensajero). El Ca+2 es responsable de la contraccion tanto en m. liso como en m. esqueletico, pero el mecanismo es diferente: El Ca+2 la conformacion de los filamentos gruesos en M. LISO (P) El Ca+2 remodela los filamentos delgados en M.ESQUELETICO VIAS DE ENTRADA Y SALIDA DE CALCIO EN EL MÚSCULO LISO CONTRACCIÓN RELAJACIÓN La contraccion del musc liso es [Ca+2] citosol Una vez disparado el PA las Gap junctions hacen que se contraigan todas celulas comunicadas. Las celulas del musc. liso tienen R de NT variados y extendidos por toda su membrana, otras sustancias NT pueden alterar [Ca+2]
TIPOS DE MUSCULO LISO Músculo liso unitario o VISCERAL (MIOGENICO) Músculo liso multiunitario (NEUROGENICO) AUTORRITMICO Útero, vejiga, intestino CONTROL NERVIOSO (SNA) Cristalino, pupila, piloerectores, arterias La contracion del m. liso se puede influenciar con neurotransmisores (SNA), hormonas, s. químicas LA FUERZA DE CONTRACCION EN EL M. LISO NO ES TAN A LA LONGITUD INICIAL DE LA FIBRA Musculo Cardiaco células ramificadas comunicadas (discos intercalados) 1 ó 2 núcleos/célula Estriado Involuntario Velocidad de contracción intermedia
Anatomía microscópica del músculo cardiaco -la distribución de sarcómeros es menos regular que en esquel. -Los Túbulos T se asocian con na sola cisterna del RS: DIADA POTENCIALES DE ACCIÓN DE LAS CÉLULAS MARCAPASOS Las cls marcapasos tienen un potencial de reposo inestable: permeabilidad al K+, entrada lenta de Na+: potencial marcapasos El potencial de acción (despolariz) se desencadena por entrada de Ca2+, no de Na+. En los miocitos ventriculares los canales de Ca2+ están más tiempo abiertos por lo que su potencial de acción es en meseta. La pendiente del potencial marcapasos determina la frecuencia de los Figure 19.13 potenciales de acción y por tanto el ritmo intrínseco de latido del corazón.
CONTRACCIÓN RELAJACIÓN Intercambiador Na + /Ca 2+ BOMBA Na + /K + ATPasa Liberación de Ca 2+ del RS Dependiente de Ca 2+ ext. DIGITÁLICOS Las cls contráctiles: pot accion en meseta y muy largo (Ca 2+ ) Musc. Esquelético: pot accion corto, contracción larga Musc. Cardiaco: pot accion largo, contracción larga
Características de los tejidos musculares
AUTOMATISMO: a) Potencial inestable de onda lenta Potenciales de acción umbral Potencial de onda lenta b) Potencial marcapasos umbral potencial marcapasos La Tension Muscular es Función de la longitud de la fibra La longitud del Sarcómero refleja el solapamiento de los filamentos gruesos y delgados Sarcómero Largo: poco solapamiento, pocos puentes cruzados. Se genera una tensión débil. Sarcómero corto: demasiado solapamiento. Formación limitada de puentes cruzados. La tensión disminuye rapidamente Puentes cruzados Filam. Actina Sarcómero Banda A Relajación Filam. Miosina Contracción Línea Z Totalmentec contraído
Regulación de la Contracción Para poder contraerse, un músculo esquelético tiene que: Estimularse por una terminación nerviosa Propagar una corriente eléctrica, o un potencial de acción, a lo largo de su sarcolema Sufrir un aumento en los niveles de Ca 2+ intracelular, que es la última diana para la contracción La conversión de la señal eléctrica en una contracción es el acoplamiento excitacióncontracción