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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 musculo
• Hasta 35 cm.
Músculo
esquelético
• Control por grandes
nervios motores
– Ramas nerviosas
finas individuales
– Se introducen en el
musculo
• 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 musculo
• Los músculos responsables de los movimientos
finos y muy controlados
– Fascículos pequeños
– Proporción mayor de tejido de sostén perimisial
• Músculos externos del ojo
• Musculo de la mano
Músculo esquelético típico
• Músculos responsables de movimientos
bruscos
– Grandes fascículos con tejido perimisial
escaso
• Musculo 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 musculo
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 densa 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)
Músculo Cardíaco
Músculo cardíaco
• Características estructurales y funcionales
intermedias entre:
– Esquelético
• Contracciones potentes
• Gran gasto de energía
– Visceral
• Contracciones continuas
– Moduladas por estímulos externos autónomos y
hormonales
Músculo cardíaco
• Las fibras del músculo cardíaco son largas
cilíndricas, con hasta dos núcleos
centrales
• Aspecto de red citoplasmática
tridimensional continua o sincitio
– Los extremos de la fibra se dividen
• longitudinalmente en un pequeño Nº de ramas
Músculo cardíaco
• Entre las fibras musculares
– Tejido de sostén delicado
• Análogo al endomisio del M.E.
– Red capilar
» Altas necesidades metabólicas
• La organización de las proteínas contráctiles
– Similar al músculo estriado
– Estriaciones
• Difícil de visualizar
– Forma ramificada e irregular de las células y miofibrillas
Músculo cardíaco
• Sistema de túbulos T
• Retículo sarcoplásmico análogo al del ME
• Músculo cardíaco
– Tras la recuperación de la contracción
• Hay salida lenta de los iones de Ca del Retículo sarcoplásmico al
citoplasma
– Da lugar a sucesión de contracciones automáticas independientes
• La frecuencia de este ritmo propio esta modulada
– Estímulos externos autónomos y hormonales
Músculo cardíaco
• Entre los extremos celulares adyacentes
– Uniones intercelulares especializadas
• Discos intercalares
– Puntos de anclaje de miofibrillas
– Propagación muy rápida del estímulo contráctil de una célula a
otra
• Las fibras adyacentes se contraen casi
simultáneamente
– Actuando como un sincitio funcional
Músculo cardíaco
• El sistema de purkinje
– Sistema de células musculares cardíacas
modificadas
• Las regiones marcapasos del corazón
– Se ramifican por todo el órgano
– Coordinan la contracción del conjunto del
miocardio en cada ciclo cardíaco .
Músculo cardíaco
• Uni o binucleadas
– Alargados
– Preferentemente
centrales
• Amplios citoplasmas
que se ramifican
LS, H & E × 198
– Red tridimensional
continua
Músculo cardíaco
• Núcleo
preferentemente
central
– Corte transversal
Músculo
cardíaco
• Corte fino
– Tejido incluido en
resina
– Gran aumento
• Red citoplasmática
ramificada
• Estriación transversal
Thin section, toluidine blue × 640
Músculo cardíaco
• Discos intercalares (D)
– Fronteras intercelulares.
• Tejido de sostén delicado
– Espacios intercelulares
– Red de capilares
sanguíneos
Thin section, toluidine blue × 640
:
•
•
•
•
C1 a C6: 6 células
musculares
cardíacas
D: disco intercalar
Cap.: capilar
F: fibroblasto
EM × 5000
• Las sarcómeras tienen un patrón de bandas idéntico al
esquelético
• No se disponen en columnas únicas, Formando
miofibrillas cilíndricas
:
•
•
•
•
C1 a C6: 6 células
musculares
cardíacas
D: disco intercalar
Cap.: capilar
F: fibroblasto
EM × 5000
• Red miofibrilar ramificada continua en las tres dimensiones que
ocupa todo el citoplasma
• Las columnas ramificadas de sarcómeras están separadas por
sarcoplasma
– Filas de mitocondrias y retículo endoplásmico
•
•
•
EM × 38 000
T: túbulos T, SR: Retículo sarcoplásmico
M: mitocondrias, L: gotitas de lípidos
G: gránulos de glucógeno
•
La gran abundancia de mitocondrias
• Enormes demandas metabólicas
• Actividad muscular continua
•
La conducción de los estímulos
excitatorios
• Sistema de Túbulos T
• Se ramifican por todo el
citoplasma
• A nivel de la línea Z
• Retículo sarcoplásmico
•
•
•
T: túbulos T, SR: Retículo sarcoplásmico
M: mitocondrias, L: gotitas de lípidos
G: gránulos de glucógeno
•
EM × 38 000
Los túbulos T y el retículo
sarcoplásmico mal definidas en
comparación con el M. estriado
FA: fascia adherens
D: desmosomas
N: unidades de hendidura
M: mitocondrias
G: glucógeno
RS: retículo sarcoplásmico
T: túbulos T
Discos intercalares
EM × 31 000
•
•
•
•
Uniones transversales especializadas
Coinciden siempre con la línea Z
Unen a las células, trasmiten las fuerzas de contracción
Áreas de baja resistencia eléctrica
– Facilitar la propagación rápida de la excitación
FA: fascia adherens
D: desmosomas
N: unidades de hendidura
M: mitocondrias
G: glucógeno
RS: retículo sarcoplásmico
T: túbulos T
Discos intercalares
EM × 31 000
• Unión interdigitada
– Tres tipos de contactos entre las membranas
• Fascia adherens, Los desmosomas, Las uniones de
hendidura o nexos
FA: fascia adherens
D: desmosomas
N: unidades de hendidura
M: mitocondrias
G: glucógeno
RS: retículo sarcoplásmico
T: túbulos T
Discos intercalares
EM × 31 000
• Fascia adherens
– predominante
– Similar a la zónula adherens
– Se insertan los filamentos de actina de los extremos
de las sarcómeras terminales
– Trasmiten la fuerza de contracción
FA: fascia adherens
D: desmosomas
N: unidades de hendidura
M: mitocondrias
G: glucógeno
RS: retículo sarcoplásmico
T: túbulos T
Discos intercalares
EM × 31 000
• Los desmosomas
– Menos frecuentes
– Anclaje a los filamentos intermedios del
citoesqueleto
FA: fascia adherens
D: desmosomas
N: unidades de hendidura
M: mitocondrias
G: glucógeno
RS: retículo sarcoplásmico
T: túbulos T
Discos intercalares
EM × 31 000
• Uniones de hendidura (nexos)
– Porciones longitudinales de las interdigitaciones
– Baja resistencia eléctrica
– Paso de la excitación de célula a célula
FA: fascia adherens
D: desmosomas
N: unidades de hendidura
M: mitocondrias
G: glucógeno
RS: retículo sarcoplásmico
T: túbulos T
Discos intercalares
EM × 31 000
• Similitud de las sarcómeras entre estriado y cardiaco
• Mitocondrias
– Alargadas o esféricas
• Ricas en enzimas oxidativas
• Sarcoplasma dentro y entre las sarcómeras
– Rico en gránulos de glucógeno
• Perfiles cordonales de T y RS