Tipus de músculs Estriats (cèl lules o fibres estriades): Esquelètics: voluntaris Esquelètics Cardíac: involuntari Cardíac Llisos (fibres llises): involuntaris, són els de les vísceres
Múscul esquelètic
Múscul llis
Múscul cardíac
Estructura del múscul estriat Múscul fascicles de 1r orde fascicles de 2n orde fascicles de 3r orde fibres o cèl lules musculars miofibril les actina miosina
Estructura del múscul estriat f. 3r o. 2 = fibra o cèl lula muscular f. 2n o. 6= miofibril la
Estructura del múscul estriat Miofibril les, constitueixen la cèl lula o fibra muscular. Estan formades per: Miosina (filaments gruixats) Actina (filaments prims)
Estructura del múscul estriat Interior d'una fibra muscular estriada. S'aprecien les miofibril les, estriades, orientades longitudinalment
Estructura del múscul estriat La fibra o cèl lula muscular estriada pot tenir una longitud fins a 4 cm i un diàmetre de 40 nm Les miofibril les mostren unes bandes clares i fosques (estries), amb una estructura que es va repetint, anomenada SARCÒMER
Estructura del múscul estriat SARCÒMER disc o banda Z disc o banda I (actina) disc o banda A (actina i miosina) disc o banda H (miosina)
Estructura del múscul estriat SARCÒMER disc o banda Z disc o banda I (actina) disc o banda A (actina i miosina) disc o banda H (miosina) Contracció: Els filaments d'actina i de miosina lleneguen entre ells
Quan els filaments d'actina i miosina lleneguen entre ells, es produeix l'escurçament del sarcòmer i com que això passa a tots els sarcòmers de la fibra, i a totes les fibres del mateix múscul, la conseqüència és l'escurçament de tot el múscul CONTRACCIÓ
La contracció muscular és un procés complex que necessita l'aport de gran quantitat d'energia química. Aquest energia és transferida mitjançant una molécula anomenada adenosintrifosfat (ATP)
Per poder fer un treball muscular, el múscul ha de disposar d'una quantitat suficient d'atp. L'energia química que conté l'atp s'ha de convertir en energia mecànica en el procés de la contracció, a més de generar calor
adenosintrifosfat (ATP) L'ATP està format per la unió de: 3 molècules d'àcid fosfòric 1 molècula de ribosa (monosacàrid) 1 molècula d'adenina (base nitrogenada)
adenosintrifosfat (ATP) L'ATP se sintetitza a partir de adenosindifosfat + àcid fosfòric ATP però aquesta reacció exigeix l'aport de molta d' energia (8000 cal)
Durant la contracció les necessitats d'atp són més grans que en repòs: ponts creuats actina-miosina desplaçament de l'actina sobre la miosina bombes de Calci (desencadena el procés)
Les reserves musculars d'atp són molt limitades, per això per al manteniment de la funció muscular cal que l'atp es vagi regenerant constantment Per aconseguir-ho:
adenosintrifosfat (ATP) L'energia necessària per a sintetitzar ATP prové de la combustió de glucosa (o àcids grassos), formats a partir dels nutrients de la dieta: sistema AERÒBIC: fosforilació oxidativa vies ANAERÒBIQUES: lactàcida: glucòlisi anaeròbia alactàcida: sistema dels fofàgens
adenosintrifosfat (ATP) oxidació AERÒBIA, intervé l'oxigen. Al final de diverses reaccions (fosforilació oxidativa) [cicle de Krebs, cadena respiratòria], la glucosa acaba transformada en CO2 i H2O reacció EXOTÈRMICA
adenosintrifosfat (ATP) oxidació AERÒBIA (cont.), intervé l'oxigen. Al final de diverses reaccions, la glucosa acaba transformada en CO2 i H2O glucosa + oxigen CO2 + H2O + calor (56%) 38 ATP (44%) GRAN RENDIMENT ENERGÈTIC!!!
adenosintrifosfat (ATP) GLICÒLISI ANAERÒBIA, es realitza sense oxigen. Al final de diverses reaccions, la glucosa acaba transformada en molècules que encara tenen energia ( lactat) glucosa Piruvat Lactat + calor (71%) 2 ATP (29%) BAIX RENDIMENT ENERGÈTIC!!!
adenosintrifosfat (ATP) GLICÒLISI ANAERÒBIA (cont.), La major part de piruvat es transforma en lactat. Això permet que el procés de la glucòlisi es pugui dur a terme durant uns quants minuts, perquè l'acumulació de piruvat faria aturar el procés en pocs segons.
sistema dels fosfàgens, fosfocreatina (CP) Els músculs esquelètics contenen fosfocreatina a una concentració superior a la d'atp. La seva funció és transferir el seu grup fosfat a l'adp per a formar més ATP. És, per tant, un reservori d'energia
RECAPITULANT La quantitat d'atp que hi ha a la fibra muscular només basta per mantenir la contracció durant menys d'un segon. Per sort, l'adp es torna a transformar en ATP en una fracció de segon, gràcies a l'energia aportada per:
1-Fosfat de creatina (fosfocreatina), és la primera font d'energia. Tot i que quintuplica la quantitat d'atp, l'energia aportada per ambdós només permet una contracció màxima durant uns quants segons. 2-Oxidació dels aliments, que s'esdevé als mitocondris que empren l'energia alliberada per sintetitzar ATP. La via anaeròbia (acumulació de lactat) només cobreix uns quants minuts. Per tant, la font última d'energia per a la contracció muscular són els nutrients i l'oxigen.
Les vies anaeròbiques (glicòlisi, fosfocreatina) s'empren als exercicis ràpids i de potència. L'entrenament anaeròbic permet augmentar els sistemes enzimàtics vists (fosfàgens, glicòlisi), fent que el múscul faci més força durant més temps. Però augmenta el lactat (cal fer tolerància al dolor i a les males sensacions associades)
La via aeròbia és la pròpia dels exercicis de resistència (evita la producció de lactats) L'entrenament aeròbic fa que a les fibres musculars augmentin el nombre i les dimensions dels mitocondris.
Deute d'oxigen: 1-Component ràpid: +Reposició de fosfàgens +Reposició de reserves d'o2 de l'organisme +Satisfacció de les demandes del cor i dels pulmons
Deute d'oxigen: 2-Component lent: +Metabolització del lactat +Augment de les funcions cardíaca i respiratòria +Redistribució iònica +Augment del metabolisme per l'augment de la temperatura corporal.
Als sarcómers hi ha dues castes de filaments: 1-Filaments gruixats, formats per uns filaments de miosina. Constituïts per unes cadenes de meromiosina pesant i altres de meromiosina lleugera, que són fibroses; també hi ha una part de proteïna globular
2-Filaments prims, formats per uns filaments d actina. Aquests estan constituïts per: +2 filaments d Actina F, entorcillats en forma d hèlix, formats per la unió de subunitats globulars d Actina G. + 2 filaments de Tropomiosina, que es disposen paral lelament als d actina F, cobrint els llocs actius que s unirien a la miosina. D aquesta manera la tropomiosina impedeix la interacció de les fibres d actina amb les de miosina. + diverses molècules de Troponina.
La Troponina no són molècules filamentoses com les anteriors, són globulars i més petites. Formades per 3 subunitats: * una que la lliga amb l actina F, és la Troponina I (inhibitòria) * una altra que la lliga amb la tropomiosina, és la Troponina T * una tercera, que té afinitat pels ions de calci, la Troponina C.
Aquesta Troponina C, en presència d aquests ions de calci modifica la seva estructura, de tal manera que aconsegueix desplaçar la tropomiosina de l actina F, amb la qual cosa els filaments prims d actina es poden lligar als de miosina i desplaçar-se al llarg dels seus filaments en direcció al centre del sarcòmer (contracció).
Quan es produeix un potencial d acció, s estableix un flux de ions de calci pel sistema de túbuls T i pels canals longitudinals del reticle endoplasmàtic, que es lliguen a la Troponina C, la qual cosa desplaça les cadenes de tropomiosina de l actina F, deixant al descobert els punts actius d interacció de l actina amb la miosina, i es produeix el desplaçament dels filaments prims, cap a l interior del sarcòmer, que determina la contracció de la cèl lula muscular.