T10 - Fisiología del músculo esquelético _ Hard2

Fisiología del Músculo Esquelético

• El rigor mortis es un fenómeno post mortem que causa rigidez en el cuerpo humano después de la muerte.

Contenidos

• El tema cubre funciones, propiedades, tipos, organización, aspectos morfológicos, fibras musculares, unión neuromuscular, acoplamiento excitación-contracción, función reguladora del calcio y la teoría del deslizamiento de los filamentos.

Funciones del músculo esquelético

• Convierte energía química en trabajo mecánico.
• Facilita movimientos corporales como locomoción, bombeo y constricciones.
• Mantiene la postura corporal.
• Genera calor.

Propiedades de las fibras musculares

• Excitabilidad: Responde a estímulos químicos produciendo señales eléctricas.
• Contractibilidad: Se contrae y genera fuerza para trabajo.
• Extensibilidad: Se extiende en cierta medida sin dañar el tejido.
• Elasticidad: Recupera la longitud original tras extenderse.

Tipos de músculo

• Esquelético:
  • Estriado
  • Control voluntario
  • Contracción rápida e intensa
  • Constituye el 40% del peso corporal.
• Liso:
  • No estriado
  • Control involuntario
  • Contracción lenta con gran ahorro energético
  • Constituye el 5% del peso corporal.
• Cardíaco:
  • Estriado
  • Control involuntario
  • Contracción vigorosa y rítmica
  • Constituye el 0.5% del peso corporal.

Organización del músculo esquelético

• Los músculos están formados por fascículos que contienen fibras musculares, vasos sanguíneos y nervios, todo envuelto por el epimisio.
• Las fibras musculares están envueltas por el perimisio.
• Las células musculares cilíndricas, cubiertas por endomisio y sarcolema, contienen sarcoplasma, miofibrillas y mitocondrias.
• Los elementos contráctiles filiformes dentro del sarcoplasma de la fibra muscular están compuestos por filamentos.
• Dentro de las miofibrillas, existen proteínas contráctiles como filamentos gruesos (miosina) y delgados (actina, tropomiosina, troponina).
• El deslizamiento de filamentos delgados sobre los gruesos causa el acortamiento muscular.

Fibra Muscular Esquelética

• Es una célula alargada con un diámetro de 40-100 μm y hasta varios cm de longitud.
• Posee gran cantidad de núcleos ubicados en la periferia, debajo del sarcolema.
• Retículo sarcoplásmico (RS): Red de túbulos que almacena calcio en reposo y regula su conductancia.
• Rodea a las miofibrillas y se acopla a los túbulos T permitiendo la excitación-contracción.
• Túbulos T (TT): Invaginaciones del sarcolema que transmiten el potencial de acción a zonas profundas de la célula.
• Tríada: Asociación de cisternas terminales, un túbulo T y otra cisterna terminal que actúan para acoplar la excitación y la contracción.
• Miofibrillas: Cientos en cada miocito, con estriaciones transversales alineadas que dan apariencia estriada a la fibra muscular.
• Sarcómeros: Unidades funcionales del músculo, formadas por proteínas situadas entre dos discos o líneas Z.
• Filamentos finos: Compuestos por actina, tropomiosina y troponina.
• Filamentos gruesos: Compuestos por miosina
• Cada filamento grueso está rodeado por seis filamentos finos.

Componentes del filamento

• Miosina: Las cabezas de miosina se ubican en los extremos, mientras que la porción central está formada por un haz de colas de miosina.
• Interaccionan con la actina y catalizan reacciones de ATPasa.
• Actina: Los filamentos finos se componen principalmente de actina, tropomiosina y troponina.
• Troponina y Tropomiosina: El músculo liso carece de troponina.

Tipos de Fibras Musculares

• Tipo I (lentas, rojas):
  • Contracción lenta y duradera, con poca fatiga durante ejercicios de larga duración y baja/moderada intensidad.
  • Contienen muchas mitocondrias para la vía aeróbica (oxidativa).
  • Poseen abundante mioglobina y capilares, lo que les da un color rojo oscuro.
  • Tienen menor desarrollo de túbulos T y RS.
  • Están inervadas por motoneuronas de soma pequeño y axón estrecho.
    • Son relativamente delgadas, con pocas miofibrillas.
• Tipo II (rápidas):
  • Contracción rápida, pero son más fatigables.
  • Tienen poca mioglobina, lo que les da una coloración más clara.
  • Están inervadas por motoneuronas de soma grande y axón grueso.
• Tipos:
  • IIa (intermedias): Rojas, oxidativas-glucolíticas.
  • IIx (blancas): Blancas, glucolíticas.

Unión Neuromuscular

• Los músculos esqueléticos están controlados por motoneuronas alfa, la sinapsis entre el terminal sináptico y la fibra se denomina unión neuromuscular.
• Unidad Motora: La motoneurona alfa y las fibras musculares esqueléticas que inerva.

Acoplamiento Excitación-Contracción

• Varios componentes y canales iónicos están involucrados en el acoplamiento excitación-contracción.
• DHPR: Un canal de calcio activado por despolarización e inactivado por calcio dependiente. Es una tétrada.
• RyR: Un canal de calcio activado por acción mecánica del DHPR aunque no es esencial su unión con el calcio. Es un tetrámero.

Función Reguladora del Calcio

• En estado relajado, la actina está cubierta por el complejo de troponina-tropomiosina, impidiendo la unión cruzada.
• Al excitar la fibra, el calcio liberado se une a la troponina, desplazando el complejo y permitiendo la unión cruzada y la contracción.

Contracción Muscular

• Es un proceso que genera fuerza para mover o resistir una carga.
• Se define como la activación de las fibras musculares para que se acorten.
• Requiere un aporte energético de ATP.
• En reposo, los filamentos finos y gruesos se solapan ligeramente.
• En la contracción, se deslizan unos sobre otros, acercando las líneas Z del sarcómero.
• La actina y la miosina deben estar en contacto mediante puentes de unión cruzada.
• La velocidad de acortamiento muscular depende de la variante isoenzimática de miosina y la carga opuesta. La mayor reducción de la distancia ocurre con baja carga opuesta.

Ciclo de los Puentes de Unión

• No todas las miosinas se mueven a la vez.

Acetilcolina

• La acetilcolina (Ach) liberada desde el terminal axónico de una neurona motora se une a receptores en la placa motora.
• Este enlace provoca un potencial de placa terminal, el cual dispara un potencial de acción en la célula muscular.
• El calcio es transportado de forma activa de vuelta al lumen del retículo sarcoplásmico cuando el músculo se relaja.