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MUSCULO
Músculo
Introducción
• Células especializadas
– Fuerzas motrices mediante la contracción
• Interacción de las proteínas actina y miosina (proteínas
contráctiles)
• Unidades contráctiles unicelulares
– Células mioepiteliales
– Los pericitos
– Los miofibroblastos
Unidades contráctiles unicelulares
• Células mioepiteliales
– Componente de determinadas glándulas secretoras
• Impulsar las secreciones hacia el exterior de los acinos glandulares
• Los Pericitos
– Células de tipo muscular liso que rodean a los vasos sanguíneos
• Los Miofibroblastos
– Desempeñan funciones contráctiles
– Pueden secretar colágeno
– No suelen encontrarse en los tejidos normales
• Son abundantes tras una lesión
– Son necesarios para reparar el tejido mediante una cicatriz.
Unidades contráctiles multicelulares –
MÚSCULO• Músculo esquelético –Voluntario– Movimiento esquelético
– Globo ocular
– Proteínas contráctiles
• Estriación transversal prominente
– Músculo estriado
– Las organelas citoplasmáticas en el músculos están muy
desarrolladas
• Terminología especial
– Membrana plasmática o plasmalema = Sarcolema
– Citoplasma = Sarcoplasma
– Retículo endoplásmico = Retículo sarcoplásmico .
Unidades contráctiles multicelulares –
MÚSCULO• Músculo liso –Involuntario-músculo visceral
– La organización de las proteínas
• No imagen histológica de estriación
– Componente muscular de las estructuras
viscerales
• Vasos sanguíneos, aparato gastrointestinal, útero, vejiga
urinaria
– Control autónomo y hormonal
Unidades contráctiles multicelulares –
MÚSCULO• Músculo Cardíaco
– Características estructurales y funcionales
intermedias entre el músculo liso y estriado
– Responsable de la contracción continua y rítmica
del corazón
– Aspecto estriado
– Se puede diferenciar histológicamente del
estriado
– Referirse a el como estriado no es adecuado
Unidades contráctiles multicelulares –
MÚSCULO• Los tres tipos están rodeados por una lámina externa
• Las fuerzas de contracción
– Proteínas contráctiles internas se transmiten
– A la lámina externa a través de proteínas de unión
– Que se extienden por la membrana de las células
musculares
• La lámina externa une a las células musculares en
una única masa funcional
Músculo liso
• Contracciones continuas
• Fuerza relativamente escasa
• Movimientos difusos
– Contracciones de la totalidad de la masa muscular, mas que en cada
una de las unidades motoras
• Forma rítmica y ondulante
• Contractibilidad inherente
– Influencia del sistema nervioso autónomo
– Hormonas
– Metabolitos locales que modulan la contracción.
Músculo liso
• Las células del músculo liso son relativamente
pequeñas, uninucleadas
• Las fibras se mantienen unidas formando
fascículos ramificados irregulares
• Variabilidad según el órgano
– Según necesidades funcionales
•
•
Células alargadas y fusiformes, extremos afilados que suelen bifurcarse
Mas cortas que las esqueléticas, núcleo central, alargado
•
Fibras musculares lisas
–
Unidas en fascículos irregulares y ramificados
•
Unidades funcionales contráctiles.
• Fascículos
– Las fibras musculares individuales se disponen de manera paralela
– La parte mas gruesa con la mas delgada
• Las proteínas contráctiles no se organizan en miofibrillas
– No estrías
• Entre cada dos fibras musculares y entre los fascículos
– Red de tejido colágeno de sostén
• .
Pared intestinal, corte longitudinal
• Disposición regular e intima
Músculo liso
Corte transversal
• Impresión errónea de diferentes diámetros
• Núcleo central y en la porción mas ancha de las
células
Contracción del
músculo liso
• Difiere a la del M. estriado
• Las proteínas se disponen en
haces entrelazados
diseminados en el interior
celular
• Se insertan en puntos de
anclaje
– Densidades focales
• Citoplasma
• Membrana celular
Contracción del
músculo liso
• La tensión generada por
la contracción se
trasmite
– por las densidades de
anclaje de la M.C. a la
lámina externa que la
rodea
• Una masa de células
musculares lisas
– Actúa como una sola
unidad
Contracción del
músculo liso
• Los filamentos
intermedios de
desmina
– se insertan en las
densidades focales
• La contracción
– acortamiento de la
célula
• Forma globulosa
Contracción del
músculo liso
• Mecanismo de
contracción
– Filamentos de actina
se asocian a la
tropomiosina
Contracción del
músculo liso
• Miosina se una a la actina
fosforilada
• Músculo relajado
– Iones de Ca libre
• Secuestrado en el retículo
sarcoplásmico
• Excitación de membrana
– Los iones de Ca pasan al
citoplasma
– Se unen a la calmodulina
• Proteína captadora de calcio
– Complejo calcio calmodulina
• Activa la cinasa de la cadena
ligera de miosina
Músculo liso
• El músculo liso se encuentra en las paredes de
las vísceras huecas
– Tracto gastrointestinal, uréter, trompa de Falopio
• Contracción
– Disminución de la luz del órgano
Músculo liso unitario – Músculo liso tónico
• Generan su propio nivel bajo de
contracción rítmica
• Estimulado por la distensión
• Se trasmite de célula a célula
– Uniones de hendidura
– Sistema nervioso autónomo
• Aumenta o reduce el grado de
contracción espontánea
• Contracción lenta
• Ausencia de potenciales de
acción
• Bajo contenido de miosina
rápida.
Músculo liso de unidades múltiples –
Músculo liso bifásico•
Mas simple y menos evolucionado
•
Separación entre las fibras musculares
–
individualidad
•
Sistema de innervación propio para cada
fibra
•
Regulación humoral y nerviosa
autónoma
•
Contracción rápida asociada a un
potencial de acción
•
Músculo ciliar del ojo, conducto
deferente, arterias de gran calibre.
Músculo estriado
Músculo esquelético
• Amplia variedad de formas y modos de acción
– Estructura básica
• Similar en todos ellos
• Células contráctiles multinucleadas muy alargadas
– Fibras musculares
• Se mantienen unidas gracias al tejido colágeno de
sostén
Músculo esquelético
• Los diámetros de las fibras
– son variables
• Entre 10 y 100 µm
• La longitud de las fibras
– Abarcar la totalidad del músculo
• Hasta 35 cm.
Músculo
esquelético
• Control por grandes
nervios motores
– Ramas nerviosas finas
individuales
– Se introducen en el
músculo
• Inervar grupos de
fibras musculares
– Unidad motora
Músculo esquelético
• La excitación de cualquiera de los nervios motores
– Contracción simultánea de todas las fibras musculares
• Unidad motora correspondiente
• La vitalidad de las fibras
musculares esqueléticas
– Inervación
• Atrofia de las fibras
• Huso neuromuscular
– Receptores de distensión
• Regulación del tono muscular
Músculo esquelético típico
• Células musculares o fibras musculares se
agrupan en fascículos
– Endomisio
• Tejido de sostén delicado
Músculo esquelético típico
• Cada fascículo esta rodeado por perimisio
• Conjunto de la masa muscular esta rodeada
por epimisio
Músculo esquelético típico
• Grandes vasos sanguíneos y nervios penetran
el epimisio
– Se dividen, ramifican y penetran
• Perimisio y endomisio
Músculo esquelético típico
• El tamaño de los fascículos refleja la función de cada
músculo
• Los músculos responsables de los movimientos finos
y muy controlados
– Fascículos pequeños
– Proporción mayor de tejido de sostén perimisial
• Músculos externos del ojo
• músculo de la mano
Músculo esquelético típico
• Músculos responsables de movimientos
bruscos
– Grandes fascículos con tejido perimisial escaso
• músculo de las nalgas
• Las fibras musculares se anclan en el tejido de
sostén
– Fuerzas de contracción se trasmitan
Músculo esquelético típico
• La estructura del tejido conjuntivo contiene
colágeno y elastina
• Se continua con los tendones e inserciones
musculares
– Distribuyen adecuadamente las fuerzas motrices
Músculo
esquelético
• Células musculares
individuales o fibras
Trichrome stain
– Largas y paralelas
– Con pequeña cantidad de
endomisio
• Endomisio
• Fascículo de músculo
esquelético a gran
aumento.
– Fibras reticulares
– colágeno
• Vasos sanguíneos y nervios.
Músculo
esquelético
• Numerosos fascículos pequeños
orientados en varias direcciones
• Corte transversal y longitudinal
• Tejido de sostén laxo
– Perimisio y endomisio
•
Red de capilares
• Fibras de elastina
– Mas números en músculos insertados en
tejidos blandos
Masson's trichome
lengua
Skeletal muscle blood supply
Perfusion method × 128
• Los vasos de mayor calibre atraviesan el epimisio para
ramificarse ampliamente en el perimisio
• De las arterias perimisiales salen ramas finas que cruzan entre
las fibras muscules en sentido transversal a su eje mayor
• Originan capilares de trayecto longitudinal por el endomisio
• Las frecuentes anastomosis transversales existentes entre los capilares
– Dan lugar a una red capilar fina elongada que rodea a cada una de las fibras musculares
Mature skeletal muscle, H & E × 320
longitudinal
• Numerosos núcleos aplanados
por debajo del sarcolema (MP)
a intervalos regulares
• Células cilíndricas
muy alargadas no
ramificas
Mioblastos
Myoblasts, H & E × 150
• Desarrollo embrionario
– Mesénquima
• Precursores mononucleados
– Mioblastos
» Proliferan por mitosis
• Fusionan por sus
extremos
– Progresivamente
• Células alargadas y
multinucleadas
– miotubos
Miotubos
Myotubes, H & E × 150
• Pueden contener hasta 100 núcleos
• La síntesis de las proteínas
contráctalas
•
Tras la fusión de los mioblastos
• Depositan en el eje central del miotubo
• El núcleo se va desplazando a la
periferia
– A medida que se producen las
proteínas contráctiles
• Proceso de desarrollo e inervación
– Esta casi completo al nacimiento
– Aumento de masa citoplasmática
Músculo esquelético
• Daño muscular
– Las células musculares maduras se regeneran
• Proliferación de las células precursoras persistentes en
el adulto
• Las células precursoras son parecidas a los
mioblastos
– Células satélites
Músculo esquelético
• Lesión muscular
– Entra en mitosis
• Varias de ellas se unen para formar
– Fibras musculares diferenciadas
• Las fibras musculares de una regeneración
posterior a una lesión
– Núcleos centrales en vez de periféricos
Músculo esquelético
• La característica fundamental
del músculo esquelético
– Estriación trasversal regular
• Cortes longitudinales
• Las estriaciones transversales
– Organización de proteínas
contráctiles
Músculo
esquelético
TS, H & E × 320
•
Fibras de tamaño similar
•
Banda de tejido perimisial (p)
• Capilares (c)
•
Espacio endomisial
• artefacto
• Núcleos en la periferia de las fibras musculares
• Cortes transversales
– Forma poliédrica con aplanamiento de las células adyacentes
Músculo
esquelético
• En los espacios
endomisiales
– Capilares diminutos
• Diámetro de las fibras
musculares de hasta 0.1
mm
• Diámetro de los
capilares de 7µm.
Músculo
esquelético
TS, iron haemotoxylin × 1200
Corte transversal
• Las fibras musculares
– aparecen ocupadas con manchas negras
• Extremos cortados de las miofibrillas
• Miofibrillas
– Estructuras cilíndricas alargadas dispuestas en paralelo con el
sarcoplasma
• Cada miofibrilla presenta un patrón repetitivo de
estriaciones transversales
– Producto de una organización ordenada de las proteínas
contráctiles (ME)
• Las miofibrillas paralelas se disponen con sus
estriaciones transversales regulares
• Estriaciones periódicas (MO-Corte Longitudinal)
Heidenhain's haematoxylin × 1200
• Ordenamiento de las proteínas contráctiles en
el interior del músculo
Heidenhain's haematoxylin × 1200
• Estriación de una fibra muscular esquelética
– Bandas alternantes anchas claras (I) (isotrópicas con luz
polarizadas)
– Oscuras (A) (anisotrópicas)
Heidenhain's haematoxylin × 1200
• En la parte media de las bandas claras (I)
– Líneas finas oscuras llamadas bandas Z (Zwischenscheiben)
• Núcleo en la periferia
EM × 2860
• Núcleo en la periferia
• Sarcoplasma esta lleno de miofibrillas (M)
– Orientadas en paralelo con el eje mayor celular
• Separadas por sarcoplasma
– Hileras de mitocondrias
EM × 2860
•
Cada miofibrilla tiene una estriación transversal regular ordenada y periódica con las demás
miofibrillas
–
•
Bandas I,A y Z
La banda zeta es la mas electrodensa
–
Divide cada miofibrilla
•
Unidades contráctiles denominadas sarcómeras
EM × 2860
• Núcleo en la periferia
• Sarcoplasma esta lleno de miofibrillas (M)
– Orientadas en paralelo con el eje mayor celular
• Separadas por sarcoplasma
– Hileras de mitocondrias
• Ordenamiento de las proteínas contráctiles
(miofilamentos) de cada sarcómera
• La banda oscura (A)
– Dividido por una banda H (Heller) mas clara
• Divida por una banda M (Mittelsheibe) mas densa
• La anchura de la banda A no cambia
– Independiente del estado de contracción muscular de la fibra
• La bandas I y H se hacen mas delgadas durante la contracción
– Aproximación de las bandas Z
• TEORIA DEL DESLIZAMIENTO DE LOS FILAMENTOS
• Mitocondrias (Mi) y los gránulos de glucógeno (G)
– Rica fuente de energía en el escaso citoplasma entre las
miofibrillas
Disposición de los
filamentos en la
sarcómera
• Gasto de ATP
• Filamentos gruesos
– Miosina
• Periodicidad
– Línea M
• Filamentos finos
– Actina
• Zona Z
• La longitud de ellos es
constante
• Las bandas I y H
– Baja densidad electrónica
• No hay superposición entre los
filamentos
Acortamiento de la
sarcómera
troponina
•I
•C
•T
actina
tropomiosina
Filamentos delgados
miosina
Filamentos gruesos
Contracción Muscular
FILAMENTOS GRUESOS Y DELGADOS
SARCÓMERA
•FILAMENTOS DELGADOS:
•ACTINA
•TROPOMIOSINA
•TROPONINA: T, C, I
•FILAMENTOS GRUESOS:
•MIOSINA
e
•
Contracción sincrónica de la
sarcómera
– Sistema T
•
Sistema de extensiones tubulares
de la sarcolema
–
•
Entre los túbulos T
–
2º sistema de membrana derivado
del REL
•
Retículo sarcoplásmico
–
Sistema de conducción de los estímulos contráctiles
rodean cada miofibrilla
» En la unión de la banda I
con la A
Red membranosa
e
• Cisternas terminales
– Túbulos T y retículo
sarcoplásmico
• Triada
– Par de cisternas termianles
y los túbulos
•
Sistema de conducción de los estímulos contráctiles
Unión bandas I y A
e
•
Los iones de calcio se
concentran en la luz del retículo
sarcoplásmico
•
La despolarización del
sarcolema se propaga a través
de los túbulos T
•
Se libera el Ca, se activa el
sistema de deslizamiento de los
filamentos
–
Sistema de conducción de los estímulos contráctiles
Contracción del músculo.
EM × 33 000
EM × 44 000
Dos células
musculares
transversales
Investigar
• Fibras musculares aeróbicas (tipo I) – fibras
rojas
• Fibras musculares anaeróbicas (tipo II) – fibras
blancas
Tipos de fibras
• Modo de acción del músculo esquelético es
variable
– Mantenimiento de la postura
• Contracción casi constante
– Extra oculares
• Movimientos rápidos y de corta duración
• No se distinguen macroscópicamente en el ser
humano
Tipos de fibras
• Estimulación nerviosa
– Fibras de contracción lenta vs. Contracción rápida
• Las necesidades metabólicas difieren de fibra a fibra
• Músculo esquelético
– Mezcla de estos dos tipos de fibras
Tipos de fibras
• Fibras blancas rápidas
– Vías anaeróbicas
• Fibras rojas lentas
– Metabolismo aérobico.
• Fibras de tipo intermedio
Succinate dehydrogenase × 200
Tipos de fibras
• Las fibras aeróbicas (tipo I)
– Pequeñas en los cortes transversales
– Abundantes mitocondrias
– Gran cantidad de mioglobina
• Capta el oxígeno de forma análoga a la hemoglobina
– Justifica el color rojo de estas fibras
– Gran irrigación sanguínea
Tipos de fibras
• Las fibras anaeróbicas (tipo II)
– grandes en los cortes transversales
– Pocas mitocondrias
– Poca mioglobina e irrigación sanguínea
– Son ricas en glucógeno y enzimas glucolíticas
• Justifica el color blanco
– Predominan en los músculos de contracciones
intensas y esporádicas
• Bíceps, tríceps
Succinato
deshidrogenasa
• Enzima específica de
las mitocondrias
– Cataliza una de las fases
del ciclo de Krebs
• Proporción relativa de
mitocondrias en las
fibras musculares
Succinato
deshidrogenasa
• Aeróbicas (A)
– Pequeño tamaño
– Muy teñidas
• Anaeróbicas (An)
– Gran tamaño
– Poco teñidas
• Intermedias (l)
Miosina ATPasa
• La estructura proteica
difiere entre las dos fibras
• A: oscuras
• An: claras
• Intermedias
ATPase × 600
Músculo esquelético
- tipos de fibras • El metabolismo de cada tipo de fibra depende
– La frecuencia de los impulsos del nervio motor
• Cada nervio motor da fibras de un solo tipo
• Todas las fibras de una unidad motora concreta son del
mismo tipo
(PAS/Pb hematoxylin)