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Generalidades
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El tejido muscular, al igual que el tejido nervioso,
corresponde a un tipo particular de tejido……….Tejido
Excitable.-
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Pertenecen al tejido muscular, el músculo esquelético, el
músculo liso y el músculo cardíaco.
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2 elementos son comunes a estos tres tipos musculares :
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Proteínas Contráctiles
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Tejidos Excitables
Generalidades
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En las distintas manifestaciones de movimiento en los
diferentes tipos celulares pueden estar presentes las
proteínas contráctiles sin que haya tejido muscular presente
: Ej.- Los Pseudópodos emitidos por una ameba.
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No todo movimiento es generado por proteínas contráctiles
!!! ………Ej.- movimiento del girasol, movimiento de plantas
carnívoras.
Conceptos Físicos
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Trabajo = Fuerza x Espacio (mecánico, termodinámico)
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Presión = Fuerza / Superficie (área)
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Tensión = término complejo (superficial, eléctrica, etc.)
Deriva de la Ley de Laplace ……2 σ = P x Radio
En nuestro ámbito será una FUERZA que se ejerce SIN QUE SE
MODIFIQUE LA LONGITUD !!!
Conceptos Generales
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El músculo no es una masa amorfa, muy por el contrario posee
una estructura característica y que es determinante en la forma
que ejerce su función.
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En un adulto de 70 Kilos, aproximadamente 28 kg. Corresponden
a masa muscular.
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En esta misma condición, de los 42 litros de agua corporal, 22 de
ellos constituyen parte de la estructura muscular.
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El tejido muscular contiene alrededor del 80% del K+ intracelular
del organismo (el plasma tiene solo un 5% del K+
corporal)……….Ej.- si tan solo un 0,5% del K+ intramuscular pasara
al plasma generaría una concentración plasmática de potasio
incompatible con la vida.
Conceptos Generales
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Si una contracción muscular se realiza movilizando un peso o
palanca con la misma fuerza durante toda la contracción, diremos
que esta contracción es Isotónica ( F > Carga).
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Si una contracción muscular se realiza con una fuerza y/o tensión
creciente, pero no podemos generar movimiento de un peso o de
una palanca, diremos que esta contracción es Isométrica (F <
Carga).
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En el ser humano, es decir, en fisiología humana es muy difícil
generar una contracción ISOTÓNICA PURA !!!
Palancas
Conceptos Generales
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No importa que tipo de contracción realicemos, siempre
podremos controlar o regular la fuerza con que esta se
realiza !!! – (músculo esquelético) -
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Esto se logra gracias a 3 procesos :
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Contracción o sacudida simple
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Reclutamiento
-
Sumación
Músculo Esquelético
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Masa altamente estructurada.
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Todo ME está rodeado por una
cubierta fibrosa llamada
epimisio.
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Del epimisio surgen tabiques
llamados perimisio, los que
dividen al músculo en fascículos.
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Cada fascículo a su vez, está
formado por un número de
fibras musculares.
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Las fibras o células musculares,
son largas y cilíndricas, poseen
varios núcleos y su membrana
cellar recibe el nombre de
sarcolema.
Músculo Esquelético
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En el interior de las células
musculares encontramos el
sarcoplasma.
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En el interior del sarcoplasma están
las miofibrillas, las que a su vez
contienen a los miofilamentos.
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Los miofilamentos son de 2 tipos :
- Gruesos, o de miosina.
- Delgados, o de actina
* Los músculos se insertan finalmente en
tejido óseo a través de Tendones,
los cuales son estructuras fibrosas y
elásticas, pero no excitables.
Tendones
Músculo Esquelético
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Unidad Motora : Es el conjunto de una motoneurona y todas las
células musculares que inerva.
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Las fibras nerviosas que activan la contracción muscular, son
mielínicas…….sin embargo, pierden su vaina dando múltiples y
finas ramas amielínicas en las proximidades de la célula que
inerva.
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Estas ramas amielínicas entran en contacto con el sarcolema a
través de una estructura especializada llamada placa terminal o
placa neuromotora.
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Para realizar un movimiento fino de precisión, se requiere de una
motoneurona que inerve solo unas pocas fibras musculares.
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En el humano no existe inervación cruzada, es decir, una fibra
muscular no recibe inervación de 2 motoneuronas diferentes.
Placa Terminal
Funcionamiento Músculo
Esquelético
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Se genera un potencial de acción que desencadena la transmisión de
un impulso nervioso a través de una motoneurona (30 – 100
metros/segundo).
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Este impulso nervioso alcanza la placa motora
neuromuscular………se libera acetilcolina (neurotransmisor) la cual
alcanza los receptores específicos en el lado muscular de la placa ; en
esta etapa se produce un retardo fisiológico (retardo sináptico) en la
conducción del impulso nervioso, del orden de los 0,5 milisegundos.
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El estímulo de los receptores de acetilcolina genera un nuevo
potencial de acción (PA) en el músculo el que provoca la contracción
de dicho músculo.
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Si no existe otro PA, a la contracción le sigue una fase de relajación.
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A esta secuencia de un estimulo y una contracción la llamamos
CONTRACCIÓN O SACUDIDA SIMPLE !!!
Funcionamiento de M.E.
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Ley de Frank – Starling :
Relación FUERZA - LONGITUD
La fuerza de contracción que desarrollará un músculo
(estructura elástica) será mayor mientras más larga sea la
posición inicial al iniciar la contracción……..mientras este
estiramiento inicial, no comprometa (rompa) la estructura
del material elástico !!!
La musculatura esquelética tiene una distancia entre sus
inserciones tal que, al encontrarse en estado de reposo,
pueda desarrollar la máxima fuerza de contracción.
“Ley del Elástico de los Calzoncillos”
Ley de Frank - Starling
Funcionamiento del M.E.
Reclutamiento
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Al aplicar estímulos supraumbrales de manera creciente y
progresiva, es decir, por sobre lo necesario para
desencadenar un PA………..vamos a lograr estimular una
mayor cantidad de axones !!!
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En consecuencia se va a liberar acetilcolina en una mayor
cantidad de uniones neuromusculares ………..más fibras
musculares se van a contraer y como resultado vamos a
generar una mayor fuerza.
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Existe un límite dado por que a un determinado voltaje ya
todos los axones van a estar estimulados y en consecuencia
van a estar también contraídas todas las fibras musculares
disponibles !!!
Funcionamiento del M.E.
Sumación
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Es un concepto un poco más difícil de comprender.
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Si producimos 2 PA separados por una cantidad de tiempo
determinada, obtendremos 2 contracciones o sacudidas
simples perfectamente diferenciadas la una de la otra.
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Si ahora generamos 2 PA separados por un lapso muy corto,
al producirse la primera contracción simple no va a alcanzar
a su línea de base de reposo cuando va a producirse la
segunda contracción, quedando esta última “montada”
sobre la primera………como resultado la contracción final
tendrá una magnitud de fuerza mayor que la de una
sacudida simple !!!
Funcionamiento del M.E.
Contracción Tetánica
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Partamos de la siguiente base………ya vimos que sucede si
enviamos 2 PA separados por distintos tiempos…….pero,
que sucedería si enviásemos 3, 5 10 ó más PA seguidos ???
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En un comienzo veremos “sumación”, pero luego al casi no
haber tiempo para que se produzca relajación alguna,
aparece un fenómeno nuevo, al que llamaremos contracción
tetánica………..donde se alcanzan fuerzas de contracción
muy superiores.
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Sin embargo si este estímulo tetánico se mantiene de manera
prolongada, aparece “fatiga” y finalmente disminución de la
fuerza de contracción.
Fuerza Muscular y Fatiga
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Resulta evidente que diferente músculos son capaces de
producir contracciones de fuerza muy diferentes ( Ej. Flexor
del pulgar v/s biceps ).
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Sin embargo si analizamos lo anterior considerando la
fuerza por unidad de área transversal, en los mamíferos
veremos que encontramos un valor relativamente constante
de 3 a 4 kg/cm2 !!!
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Fuerza contráctil del biceps = 20 – 30 kg
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Fuerza contráctil de glúteos > 1000 kg
Unión Neuromuscular
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Cuando consideramos condiciones exclusivamente
fisiológicas, la contracción del músculo se produce
únicamente debido a un impulso nervioso !!!
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Este impulso o PA llega al sector presináptico de la unión
neuromuscular.
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La unión neuromuscular es una Sinapsis Colinérgica.
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Recibe el nombre de placa motora terminal o placa motora
a secas.
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Es una sinapsis exclusivamente excitatoria, es decir, solo
genera potenciales excitatorios postsinápticos (PEPS)
Unión Neuromuscular
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Estos PEPS reciben el nombre particular de potenciales de placa
terminal (PPT).
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Es una sinapsis extraordinariamente colinérgica…..un solo PA
libera hasta 10 veces más acetilcolina que la estrictamente
necesaria para generar un PPT.
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Esto garantiza que siempre que se genere un PA post sináptico.
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La acetilcolina se une a “receptores específicos” de tipo nicotínico.
Cada receptor es una proteína de membrana formada por 5 sub
unidades. Existen drogas específicas (curare) que pueden bloquear
a estor receptores cuyo resultado es una parálisis muscular.
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El PPT se debe a un aumento en la conductancia al Na+ y K+,
resultando en una corriente entrante neta que es despolarizante.
Unión Neuromuscular
Unión Neuromuscular
Unión Neuromuscular
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La aparición de un PPT, produce en la zona post sináptica
de la placa motora, en el sarcolema, una zona
despolarizada.
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Esta área despolarizada no produce ningún PA…….eso si,
provoca corrientes locales electrotónicas en todas
direcciones que, ahora si, son capaces de producir PA en las
zonas adyacentes de la membrana de la fibra muscular.
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Los PA se propagan a través de sucesivas despolarizaciones
y PA…….los túbulos T son verdaderas invaginaciones de la
membrana de la fibra muscular que llevan estos PA a lo
profundo de la célula muscular.
Unión Neuromuscular
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Aún cuando existen obvias similitudes con la conducción a nivel de
axones y nódulos de Ranvier, también hay diferencias importantes :
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En la membrana post sináptica, de la placa motora, hay canales
acetilcolina dependientes (agonista o ligando dependientes).
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En la membrana de la célula muscular hay canales Na+ voltaje
dependientes.
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La velocidad de los PA a nivel de músculo esquelético es de 3 a 5
m/s…….muy inferior a la que se produce a nivel axonal.
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Existen en la placa motora, los llamados potenciales miniatura, se
cree producidos por una liberación pequeña pero constante de
acetilcolina desde las vesículas presinápticas y que mantendría un
número constante de canales acetilcolina dependientes abiertos, en
espera de la llegada de los PA tradicionales produciendo un
fenómeno de facilitación.
Continuará……..!!!