Características Morfofuncionales DEL Músculo Esquelético PDF

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Características Morfofuncionales DEL Músculo Esquelético...

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CARACTERÍSTICAS MORFOFUNCIONALES DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO. TRANSMISIÓN NEUROMUSCULAR EN PLACA MOTORA. ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN-CONTRACCIÓN CLASIFICACIÓN DE CÉLULAS MUSCULARES: Presentan caracteres generales que nos ayudan a diferenciar los tipos de músculos: -

Células musculares lisas: presentan un aspecto liso al microscopio. Están bajo el control del sistema neurovegetativo ya que constituyen las paredes viscerales (cavidades, conductos, etc.) cuya contracción provoca un cambio de calibre (dinamicidad), permitiendo

los

mecanismos

funcionales

macroscópicos

necesarios para el mantenimiento de la vida vegetativa de nuestras estructuras. -

Fibras/células estriaciones

musculares y

están

estriadas

controladas

por

esqueléticas: el

sistema

tienen nervioso

voluntario. Se trata de un sincitio morfofuncional (suma de células que pierden la separación con un fin común) y, por tanto, son células o fibras alargadas con múltiples núcleos. Depende absolutamente de la llegada de un potencial de acción por vía nerviosa

de

transmisión

sináptica,

que

generará

una

despolarización y una vez alcanzado el umbral, una nueva hiperpolarización. Hay dos tipos de fibras: o Fibras husales o intrafusales de retrocontol. o Fibras extrahusales de movilización esquelética.

-

Células

musculares

estriadas

cardíacas

tienen

estriaciones.

Forman las paredes móviles (tabiques de separación unidos por uniones en GAP, sistema eléctrico) del corazón y de ciertas

vísceras. Por ello, pertenecen al sistema nervioso vegetativo (simpático y parasimpático). Son un sincitio funcional al actuar como un sistema eléctrico, pero no son un sincitio morfológico ya que las células están individualizadas. Generan sus propios potenciales de acción sin la necesidad del SN, es decir, tienen la capacidad de la autoexcitación (muy característico del corazón). Deben garantizar una contracción con ritmicidad todo el tiempo. Hay dos células especiales que generan el primer potencial de acción que será distribuido por el resto de las paredes: o Células excitoconductoras o cardionectoras: generan el primer potencial de acción y lo propagan de forma rápida por transmisión sináptica de tipo eléctrica. o Células miocárdicas comunes: son contráctiles.

CÉLULAS MUSCULARES ESTRIADAS ESQUELÉTICAS EXTRAFUSALES Células estriadas esqueléticas comunes que quedan fuera de la cápsula de tejido conjuntivo. Contraen el músculo esquelético movilizando el esqueleto. Para ello, se depende de las células intrahusales. Algunas

de

sus

funciones

son:

aproximar

segmentos

óseos,

desplazamientos laterales, rotación, etc.

CÉLULAS MUSCULARES ESTRIADAS ESQUELÉTICAS INTRAFUSALES Células que se encuentran en el huso de las cápsulas de tejido conjuntivo son células estriadas esqueléticas especializadas. Su función es controlar la contracción muscular por medio de la retroalimentación negativa, para lo que existe un SN en los grandes bástulos musculares.

Llegan unas fibras eferentes motoras que contraen los extremos y alargan la porción central formándose así, una espiral envolvente con receptores sensitivos que recogen la información procedente de las vías eferentes.

TEJIDO CONECTIVO EN EL SISTEMA MÚSCULO ESQUELÉTICO El tejido conectivo son fibras de colágeno de anclaje del músculo con el tendón. El músculo esquelético está unido al hueso (rodeado por el periostio) por el tendón. El músculo y el tendón están cubiertos por la fascia muscular. Dentro del músculo encontramos: -

Epimisio: envuelta fibrosa de tejido conjuntivo que rodea al conjunto de fascículos.

-

Perimisio: vaina muy fina de tejido conjuntivo que rodea a un fascículo.

-

Endomisio: el más interno. Rodea a cada fibra muscular.

ORGANIZACIÓN JERARQUICA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO (cuando

hablamos

de

músculos

decimos

“mio”

(miofibrillas,

miofilamentos) o “sarco” (sarcolema: membrana de las células musculares; sarcoplasma como citoplasma)) La organización es la siguiente: El músculo estriado está formado por fascículos de células en los que encontramos: -

fibras musculares (células musculares estriadas esqueléticas con múltiples núcleos y alargadas) que presentan: o sarcolema o membrana plasmática que presenta:



túbulos transversales del sistema en T: penetraciones internas en forma de T que atraviesan al sarcolema y están en cercanía con el retículo sarcoplásmico.

o retículo sarcoplásmico longitudinal: acumula calcio en su interior

que

será

liberado

a

través

de

los

túbulos

transversales. o Tríada: cercanía existente entre los túbulos transversales y el retículo sacroplásmico. o sarcoplasma que presenta: 

miofibrillas dispuestas en fascículos.



Miofilamentos que pueden ser: 

Actina (filamento fino)



Miosina (filamento grueso)

El resto de estructuras residen en la periferia, donde se reúnen los granos de glucógeno, etc. FIBRAS MUSCULARES Las fibras musculares presentan: -

Sarcolema o membrana plasmática que tiene unas penetraciones internas en forma de T.

-

Túbulos transversales

del sistema

T:

invaginaciones

de

la

membrana plasmática. La despolarización durante el potencial de acción puede difundirse a lo largo de estos túbulos hacia el interior llegando hasta la triada donde se genera la liberación de calcio desde el retículo sarcoplásmico. -

Retículo sarcoplmásmico: retículo endoplasmático modificado formado por cisternas terminales y túbulos longitudinales que rodean

a

cada

miofibrilla.

Las

cisternas

terminales

están

separadas por los túbulos transversales en T. En él se acumula el calcio. -

Tríada: cercanía existente entre los túbulos transversales y el retículo sarcoplásmico.

-

Sarcoplasma: que presenta: o miofibrillas dispuestas en fascículos. o Miofilamentos que pueden ser: 

Actina (filamento fino)



Miosina (filamento grueso)

SINCITIO MORFOFUNCIONAL En el embrión, las fibras musculares están individualizadas. Sin embargo, en el desarrollo embrionario estas se suman perdiendo la separación y formando células o fibras alargadas que presentan múltiples núcleos.

MIOFIBRILLAS Tiene aspecto estriado (bandas oscuras y claras) y están formadas por miofilamentos de actina y miosina. En su interior, estos miofilamentos están organizados de forma muy precisa (se evidencia al microscopio). De esta manera, se forman varios tipos de bandas, ambas constituidas por filamentos gruesos de miosina (más oscuros) interpuestos con filamentos delgados de actina (más claros): -

Bandas I: bandas claras que presentan isotropía: apenas desvían la onda de luz, es decir, están en el mismo plano. Muestran primordialmente, filamentos finos de actina. Presenta un disco: o Disco Z: proteína Z en zigzag de los microfilamentos de actina. El espacio comprendido entre dos líneas Z , el llamado Sarcolema nos indicará si habrá o no contracción muscular, provocando un acortamiento entre zonas Z.

-

Bandas A: zona de integración de bandas oscuras que presentan anisotropía: al tener más estructuras producen una desviación del plano de vibración, es decir, hay una refracción; y bandas claras.

Cada filamento grueso de miosina está rodeado por 6 filamentos finos de actina. En ellas existen dos tipos de discos: o Disco/banda H: muestran una disposición hexagonal de filamentos gruesos de miosina y carecen de actina. Es una zona de solapamiento entre una banda oscura y una clara. o Disco M: proteínas que colocan la miosina en su lugar. Cada miofibrilla está rodeada por el retículo sarcoplásmico e iones de calcio, el cual se encarga de transmitir el potencial de acción. Dentro de los filamentos de miosina encontramos una unidad proteica: la meromiosina que tiene dos colas: -

Meromiosina ligera, que constituye los puentes transversos. (Cadena alfa helicoidal que es la parte larga y recta de la cola) Tiene una función reguladora y por tanto no se combina con la actina.

-

Meromiosina pesada, que levanta unos puentes que buscan la conexión con la actina. Al final tiene unas cabezas globulares, en las cuales está el punto de unión con la actina. (A continuación de la ligera y es un fragmento más corto) Asume toda la actividad ATPasa y se une a la actina para hidrolizar ATP para liberar energía necesaria para la contracción.

Las miofibrillas de actina son unidades globulares con monómeros de actina, los cuales presentan sitios para el contacto. Además, tiene dos proteínas: -

Troponinas encargadas de inhibir la ATPasa cuando esté actuando en situación basal (I), de mover las tropomiosinas (T) y de unir el calcio (C).

-

Tropomiosinas dedicadas a tapar la unión durante el reposo, cuando no hay contracción, por lo que es desplazable. También, se encargan del hidrólisis de ATP y de permitir el paso de la contracción.

La actina se compone de actina G, cuyo sitio de unión está oculto por la tropomiosina.

ACOPLAMIENTO

EXITACIÓN-CONTRACCIÓN

EN

EL

MÚSCULO

ESQUELÉTICO Las cabezas lobulares de la meromiosina pesada al unirse a la actina producirá un desplazamiento recíproco, llevando a cabo la “Teoría de Filamentos Deslizantes”: 1. Los potenciales de acción de la membrana celular muscular se propagan a los túbulos T por transmisión de potenciales locales. Así, se transmite la despolarización desde la superficie hasta el interior de la fibra muscular. 2. La

despolarización

de

los

túbulos

T

genera

un

cambio

conformacional de los receptores de dihidropiridina, lo que provoca la apertura de canales liberadores de Ca2+ en el retículo sarcoplásmico. 3. Se abren estos canales y el Ca2+ se libera del depósito del retículo

sarcoplásmico

aumentando

así

la

concentración

intracelular de Ca2+. 4. El Ca2+ se une a la troptonina en los filamentos finos, causando un cambio conformacional del complejo de troponina. 5. Este cambio conformacional desplaza a la tropomiosina (que antes bloqueaba la interacción de actina y miosina) para que pueda empezar el ciclo de puentes cruzados. Tras ello, los sitios de unión de la miosina en la actina quedan expuestos. 6. Ciclo de puentes cruzados que depende de la hidrólisis de ATP y la generación de fuerza. Se da gracias a las cabezas lobulares. a. Liberación de ATP que no está unido a la miosina. Esta última, está acoplada a la actina. b. Unión del ATP a las cabezas lobulares. Se produce un cambio conformacional en la miosina y esta se libera de la actina.

c. La miosina se pliega y se desplaza por el sarcolema (hacia el polo positivo de la actina). d. La miosina se une nuevamente a la actina lo que produce un golpe de potencia que desarrolla la fuerza contráctil. El siguiente ciclo comenzará una vez se lleva a cabo la hidrólisis de ATP, realizándose así el plegamiento de la charnela. Sin embargo, no será hasta la liberación del ADP cuando se produce la unión por desplazamiento recíproco (y, por tanto, contracción). REGULACIÓN O CONTROL DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR: El proceso de regulación se inicia cuando el Ca2+ retorna al retículo sarcoplásmico donde se acumula. Así, disminuye la concentración intracelular de calcio, haciendo que la tropomiosina vuelva a su estado de reposo y bloquee el sitio de unión a la miosina en la actina. Asimismo, la regulación puede llevarse a cabo sobre la actina por medio de proteínas: -

Tropomiosina: enmascara los sitios de unión de la miosina sobre la actina.

-

Troponina C: provoca un cambio conformacional de la troponina I y la troponina T. Así, se liberan los sitios de unión para la miosina sobre la actina y se activan los puentes transversales que provocan el deslizamiento de los filamentos.

Ahora bien, también puede producirse por la relajación de la célula muscular: Se recapta el Ca2+ por el retículo sarcoplásmico mediante la bomba de Ca2+, ATP dependiente. Asimismo, se da la actividad tropomiosina: disociación miosina-actina....