Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
Fibras del musculoesquelético                     Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
   Aproximadamente                                                 40% de nuestro                                        ...
   Diámetro variable: entre 10 y 80 um   Formadas por subunidades cada vez    más pequeñas   En la mayor parte de los m...
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   Es la membrana celular de la fibra    muscular.   Formada     por       una     membrana    plasmática y una cubierta...
   Cada fibra muscular contiene varios    cientos a varios miles de miofibrillas.   Cada miofibrilla está formada por   ...
   Son   grandes     moléculas   proteicas    polimerizadas    responsables  de    la    contracción real.   Los filamen...
   Las bandas claras solo tienen filamentos    de actina y se denominan banda I    (isotropas a la luz polarizada)   Las...
   Los extremos de los filamentos de actina    están unidos al denominado disco Z   El disco Z atraviesa las miofibrilla...
Músculo esquelético: características• Banda A: filamentos de miosinasolapados con los de actina• Banda I: filamentos de ac...
   La porción de la miofibrilla que está    entre los discos Z sucesivos se denomina    SARCOMERO.         Jaime Andrés G...
   La yuxtaposición de los filamentos de    actina y miosina son difíciles de    mantener.   Para mantenerlas unidas, se...
   Peso molecular de 3.000.000.   Una de las moléculas proteicas mayores    del cuerpo.   Es filamentosa, lo que la hac...
   Los espacios entre las miofibrillas están    llenos  de    un   líquido   intracelular    denominado Sarcoplasma.   C...
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1.   Un potencial de acción viaja a lo largo     de una fibra motora hasta sus     terminaciones    sobre     las    fibra...
3.   La acetilcolina actúa en una zona local     de la membrana de la fibra muscular para     abrir múltiples canales « ac...
5. El potencial de acción viaja a lo largo de   la membrana de la fibra muscular de la   misma manera que los potenciales ...
7.   Los iones calcio inician fuerzas de     atracción entre los filamentos de actina     y miosina, haciendo que se desli...
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   En el estado relajado, los extremos de los    filamentos de actina que se extienden    entre los dos discos Z sucesivo...
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Deslizamiento                                                Deslizamiento    de los                                      ...
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FILAMENTO DEMIOSINA               Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
 Formado por múltiples moléculas de  miosina. Peso molecular de 480.000 aprox de  cada molécula      Jaime Andrés Gutiér...
Formada por                           6              cadenaspolipeptídicas:   2 cadenas pesadas (peso    aprox 200.000)....
   Las dos cadenas pesadas se enrollan    entre sí en espiral = COLA.   Cada extremo se pliega bilateralmente    y    pa...
   Las cadenas ligeras forman parte de las    cabezas   Ayudan a controlar la función de la    cabeza durante la contrac...
   El filamento de miosina está formado por    200 o más moléculas individuales de    miosina.   Se agrupan las colas pa...
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   La longitud total de los filamentos de    miosina es uniforme, casi exactamente    1.6 picometros        Jaime Andrés ...
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   La cabeza de miosina actúa como    enzima ATPasa   Permite aportar energía al proceso de la    contracción.        Ja...
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FILAMENTO DEACTINA               Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
Formado por 3 componentes proteicos:1. Actina.2. Tropomiosina.3. Troponina.      Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
 El esqueleto del filamento de actina es  una molécula de la proteína F-actina  bicatenaria. Enroscadas en una hélice, a...
   Cada una de las moléculas de la doble    hélice F-actina está formada por    moléculas de G-actina polimerizadas.     ...
   La base de los filamentos de actina se    ancla fuertemente a los discos Z.        Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D...
   Tiene un peso molecular de 70.000   Longitud de 40 nanómetros   Están enrolladas alrededor de los lados de    la hél...
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   Están intermitentes a lo largo de los lados    de las moléculas de tropomiosina.   Es un complejo de 3 unidades prote...
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 Cuando hay grandes cantidades de  Ca++, se inhibe el propio efecto  inhibidor   del   complejo    troponina-  tropomiosi...
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1. El Ca+2 se une a la Troponina C  que en el músculo en reposo se  encuentra unida a la Actina. El Ca+2 debilita la inter...
Contracción muscular• Troponina y tropomiosina regulan la unión de lospuentes actina-miosina.• En reposo, la tropomiosina ...
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   Isométrica: cuando el musculo no se    acorta durante la contracción   Isotónica: cuando se acorta, per la    tensión...
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Mecánica de la contracción muscular                     Contracción       Estiramiento          Movimiento                ...
FIBRAS MUSCULARES RÁPIDAS: Fibras grandes para obtener una gran   fuerza de contracción Retículo sarcoplásmico extenso p...
   Vascularización menos extensa porque    el metabolismo oxidativo tiene una    importancia secundaria.   Menos mitocon...
FIBRAS MUSCULARES LENTAS: Fibras más pequeñas Inervadas por fibras nerviosas más   pequeñas Vascularización y capilares...
 Números muy elevados de mitocondrias,  para mantener niveles elevados de  metabolismo oxidativo Las fibras contienen gr...
  Sumación significa la adición de los   espasmos individuales para aumentar la   intensidad de la contracción muscular  ...
   Aumenta la frecuencia = la contracción se produce    antes que haya finalizado la contracción   Aumenta la fuerza de ...
 3 a 4 Kg por centímetrocuadrado3-4/cm2Ejemplo:Musculo cuádriceps: 100cm2 de vientremuscular:    máxima fuerza de contrac...
   Incluso cuando los músculos están en    reposo, hay una cierta cantidad de    tensión.   Se debe a impulsos de baja f...
   Contracción prolongada e intensa   Se debe a la incapacidad de los    procesos contráctiles y metabólicos de    las f...
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HIPERTROFIA: Aumento de los filamentos de actina y  miosina en cada fibra muscular. Esto aumenta el tamaño de las fibras...
ATROFIA Cuando un musculo no se utiliza durante  muchas semanas, la velocidad de  disminución de las proteínas contráctil...
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Contracción del musculo esquelético semana 2

  1. 1. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  2. 2. Fibras del musculoesquelético Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  3. 3.  Aproximadamente 40% de nuestro cuerpo es músculo esquelético  10% aprox. Es musculo liso y cardiacoJaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  4. 4.  Diámetro variable: entre 10 y 80 um Formadas por subunidades cada vez más pequeñas En la mayor parte de los músculos esqueléticos las fibras se extienden a lo largo de toda la longitud del músculo Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  5. 5. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  6. 6. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  7. 7.  Es la membrana celular de la fibra muscular. Formada por una membrana plasmática y una cubierta externa formada por una capa de polisacáridos con numerosas fibrillas de colágeno. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  8. 8.  Cada fibra muscular contiene varios cientos a varios miles de miofibrillas. Cada miofibrilla está formada por aproximadamente 1500 filamentos de miosina y 3000 filamentos de actina adyacentes entre sí. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  9. 9.  Son grandes moléculas proteicas polimerizadas responsables de la contracción real. Los filamentos de miosina y de actina se interdigitan parcialmente y de esta manera hacen que las miofibrillas tengan bandas claras y oscuras alternas. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  10. 10.  Las bandas claras solo tienen filamentos de actina y se denominan banda I (isotropas a la luz polarizada) Las bandas oscuras contienen filamentos de miosina, así como los filamentos de actina que se superponen con la miosina y se denominan bandas A (anisotropas a la luz polarizada) Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  11. 11.  Los extremos de los filamentos de actina están unidos al denominado disco Z El disco Z atraviesa las miofibrillas y también pasa desde unas miofibrillas a otras. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  12. 12. Músculo esquelético: características• Banda A: filamentos de miosinasolapados con los de actina• Banda I: filamentos de actina queparten del disco Z• Banda H: filamentos de miosinasin solapamiento con los de actinaCaracterísticas fibra (célula)muscular:- Membrana plasmática = sarcolema- Multinucleada- Retículo endoplásmico muydesarrollado (= sarcoplásmico)- Gran cantidad de mitocondrias
  13. 13.  La porción de la miofibrilla que está entre los discos Z sucesivos se denomina SARCOMERO. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  14. 14.  La yuxtaposición de los filamentos de actina y miosina son difíciles de mantener. Para mantenerlas unidas, se utiliza un gran número de moléculas filamentosas de una proteína denominada TITINA Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  15. 15.  Peso molecular de 3.000.000. Una de las moléculas proteicas mayores del cuerpo. Es filamentosa, lo que la hace muy elástica. Actúan como armazón que mantiene en posición los filamentos de actina y miosina. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  16. 16.  Los espacios entre las miofibrillas están llenos de un líquido intracelular denominado Sarcoplasma. Contiene grandes cantidades de Potasio, Magnesio y Fosfato, además de múltiples enzimas proteicas. Tiene muchas mitocondrias (proporcionan ATP a las miofibrillas para la rápida contracción Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  17. 17. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  18. 18. 1. Un potencial de acción viaja a lo largo de una fibra motora hasta sus terminaciones sobre las fibras musculares.2. En cada terminal, el nervio secreta una pequeña cantidad de la sustancia neurotransmisora ACETILCOLINA. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  19. 19. 3. La acetilcolina actúa en una zona local de la membrana de la fibra muscular para abrir múltiples canales « activados por acetilcolina » a través de moléculas proteicas que flotan en la membrana.4. La apertura de los canales activados por acetilcolina permite que grandes cantidades de iones de sodio difundan al interior de la membrana. (inicio de potencial de acción de membrana) Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  20. 20. 5. El potencial de acción viaja a lo largo de la membrana de la fibra muscular de la misma manera que los potenciales de acción viajan a lo largo de las fibras nerviosas.6. El potencial de acción despolariza la membrana muscular, y buena parte de la electricidad fluye a través del centro de la fibra muscular, donde hace que el retículo sarcoplásmico libere grandes cantidades de calcio. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  21. 21. 7. Los iones calcio inician fuerzas de atracción entre los filamentos de actina y miosina, haciendo que se deslicen unos sobre otros en sentido longitudinal, lo que constituye el proceso contráctil8. Después de una fracción de segundo, los iones de calcio son bombeados de nuevo al ret. Sarcoplásmico por una bomba de Ca++ de la membrana (cesa la contracción muscular) Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  22. 22. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  23. 23.  En el estado relajado, los extremos de los filamentos de actina que se extienden entre los dos discos Z sucesivos, apenas comienzan a superponerse entre sí. En el estado contraído estos filamentos de actina han sido traccionados hacia dentro entre los filamentos de miosina, de modo que sus extremos se superponen entre sí en su máxima extensión Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  24. 24. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  25. 25. Deslizamiento Deslizamiento de los de los filamentos filamentos Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  26. 26. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  27. 27. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  28. 28. FILAMENTO DEMIOSINA Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  29. 29.  Formado por múltiples moléculas de miosina. Peso molecular de 480.000 aprox de cada molécula Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  30. 30. Formada por 6 cadenaspolipeptídicas: 2 cadenas pesadas (peso aprox 200.000). 4 cadenas ligeras (peso aprox 20.000) Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  31. 31.  Las dos cadenas pesadas se enrollan entre sí en espiral = COLA. Cada extremo se pliega bilateralmente y para formar una estructura polipeptidica globular = CABEZA. 2 CABEZAS Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  32. 32.  Las cadenas ligeras forman parte de las cabezas Ayudan a controlar la función de la cabeza durante la contracción muscular. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  33. 33.  El filamento de miosina está formado por 200 o más moléculas individuales de miosina. Se agrupan las colas para formar el cuerpo del filamento Los brazos y las cabezas que protruyen se denominan puentes cruzados. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  34. 34. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  35. 35. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  36. 36.  La longitud total de los filamentos de miosina es uniforme, casi exactamente 1.6 picometros Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  37. 37. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  38. 38.  La cabeza de miosina actúa como enzima ATPasa Permite aportar energía al proceso de la contracción. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  39. 39. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  40. 40. FILAMENTO DEACTINA Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  41. 41. Formado por 3 componentes proteicos:1. Actina.2. Tropomiosina.3. Troponina. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  42. 42.  El esqueleto del filamento de actina es una molécula de la proteína F-actina bicatenaria. Enroscadas en una hélice, al igual que la miosina Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  43. 43.  Cada una de las moléculas de la doble hélice F-actina está formada por moléculas de G-actina polimerizadas. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  44. 44.  La base de los filamentos de actina se ancla fuertemente a los discos Z. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  45. 45.  Tiene un peso molecular de 70.000 Longitud de 40 nanómetros Están enrolladas alrededor de los lados de la hélice de F-actina. En reposo, las moléculas de tropomiosina cubren los puntos activos de las fibras de actina, por lo que impide la contracción Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  46. 46. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  47. 47.  Están intermitentes a lo largo de los lados de las moléculas de tropomiosina. Es un complejo de 3 unidades proteicas unidas entre sí de manera laxa. 1. Troponina I (Afinidad a la actina) 2. Troponina T (Afinidad por la tropomiosina) 3. Troponina C (afinidad por los canales de Ca++) Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  48. 48. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  49. 49. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  50. 50. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  51. 51.  Cuando hay grandes cantidades de Ca++, se inhibe el propio efecto inhibidor del complejo troponina- tropomiosina. Hipótesis: cuando iones de Ca++ se inhibe el efecto inhibidor del complejo troponina - tropomiosina Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  52. 52. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  53. 53. 1. El Ca+2 se une a la Troponina C que en el músculo en reposo se encuentra unida a la Actina. El Ca+2 debilita la interacción Actina- Miosina y deja libre los sitios de Actina.2. Las cabezas de Miosina interactúan conActina.3. Las cabezas hidrolizan ATP y se vuelvenrígidas, se distorsionan y provocan elGOLPE DE FUERZA.4. Las cadenas ligeras se desplazansobre las gruesas.
  54. 54. Contracción muscular• Troponina y tropomiosina regulan la unión de lospuentes actina-miosina.• En reposo, la tropomiosina bloquea la unión de lospuentes cruzados a la actina.• El desplazamiento de la tropomiosina requiere lainteracción de la troponina con Ca2+ liberado por el RS.• Este desplazamiento muestra los puntos activos de laactina.• La ATPasa de la miosina hidroliza el ATP a ADP y Pi, quese mantienen unidos a la cabeza.• Puentes cruzados de miosina se unen a las moléculas deactina.• Las cabezas de miosina se inclinan al liberar el Pi,provocando el deslizamiento sobre la actina (golpe defuerza). El ADP ha de ser sustituido por un nuevo ATP paraque la cabeza se separe de la actina• Una vez finalizado el estímulo nervioso bombas de Ca2+devuelven el catión al RS.• Al separar El Ca2+ la tropomiosina vuelve a su sitiocubriendo los puntos activos de la actina: relajación
  55. 55. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  56. 56. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  57. 57.  Isométrica: cuando el musculo no se acorta durante la contracción Isotónica: cuando se acorta, per la tensión del musculo permanece constante durante toda la contracción. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  58. 58. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  59. 59. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  60. 60. Mecánica de la contracción muscular Contracción Estiramiento Movimiento muscular tendones articulaciones Flexión Contracción Disminuye ángulo m. flexores articular Extensión Contracción Incrementa ángulo m. extensores articularM. Agonista: desempeña la acción de movimientoM. Antagonista: actúa sobre la misma articulación con acción opuesta
  61. 61. FIBRAS MUSCULARES RÁPIDAS: Fibras grandes para obtener una gran fuerza de contracción Retículo sarcoplásmico extenso para una liberación rápida de iones de calcio para iniciar la contracción Grandes cantidades de enzimas glucolíticas para la liberación rápida de energía por el proceso glucolítico Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  62. 62.  Vascularización menos extensa porque el metabolismo oxidativo tiene una importancia secundaria. Menos mitocondrias, también porque el metabolismo oxidativo es secundarioDéficit de Mioglobina = Musc. Blanco Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  63. 63. FIBRAS MUSCULARES LENTAS: Fibras más pequeñas Inervadas por fibras nerviosas más pequeñas Vascularización y capilares más extensos para aportar cantidades adicionales de O2 Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  64. 64.  Números muy elevados de mitocondrias, para mantener niveles elevados de metabolismo oxidativo Las fibras contienen grandes cantidades de mioglobina (una proteína que contiene Fe y que es similar a la Hb en los eritrocitos).MIOGLOBINA : aspecto rojizo = Musc. Rojo Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  65. 65.  Sumación significa la adición de los espasmos individuales para aumentar la intensidad de la contracción muscular global1. Aumentando el número de unidades motoras que se contraen de manera simultánea: Sumación de fibras múltiples2. Aumentando la frecuencia de la contracción: Sumación de frecuencia (puede producir tetanización) Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  66. 66.  Aumenta la frecuencia = la contracción se produce antes que haya finalizado la contracción Aumenta la fuerza de contracción Alcanza un nivel crítico y se hacen tan rápidas que se fusionan entre sí. Se mantiene Ca++ en el Ret Sarcop. e impide la relajación Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  67. 67.  3 a 4 Kg por centímetrocuadrado3-4/cm2Ejemplo:Musculo cuádriceps: 100cm2 de vientremuscular: máxima fuerza de contracción: 300 a 400 Kg de tensión ------: tendón rotuliano Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  68. 68.  Incluso cuando los músculos están en reposo, hay una cierta cantidad de tensión. Se debe a impulsos de baja frecuencia Controlados por señales del encéfalo a las motoneuronas del asta anterior de la médula espinal y por los husos musculares propios de los músculos. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  69. 69.  Contracción prolongada e intensa Se debe a la incapacidad de los procesos contráctiles y metabólicos de las fibras musculares de continuar generando el mismo trabajo. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  70. 70. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  71. 71. Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  72. 72. HIPERTROFIA: Aumento de los filamentos de actina y miosina en cada fibra muscular. Esto aumenta el tamaño de las fibras musculares individuales Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc
  73. 73. ATROFIA Cuando un musculo no se utiliza durante muchas semanas, la velocidad de disminución de las proteínas contráctiles es mucho más rápida que la velocidad de sustitución, por tanto se produce atrofia muscular Jaime Andrés Gutiérrez Quintero M.D / M.Sc

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