Tejido Muscular PDF

TEJIDO MUSCULAR H ild a Celag uac hay Pag uay I v anna Cast ro A ranea G ab r iel R ico  CARACTERISTICAS Está formado por células contráctiles llamadas miocitos El miocito es una célula especializada que utiliza ATP para generar movimiento graci...

TEJIDO MUSCULAR H ild a Celag uac hay Pag uay I v anna Cast ro A ranea G ab r iel R ico  CARACTERISTICAS Está formado por células contráctiles llamadas miocitos El miocito es una célula especializada que utiliza ATP para generar movimiento gracias a la interacción de las proteínas contráctiles actina y miosina El citoplasma se designa como sarcoplasma y la membrana celular como sarcolema El citoplasma está lleno de miofibrillas formadas por filamentos de actina y miosina alternados que al deslizarse entre sí le dan a la célula capacidad contráctil 2  DOS TIPOS DE MIOFIL AMENTOS SE ASOCIAN A L A CONTR ACCIÓN M USCUL AR Filamentos delgados : Compuestos principalmente por la proteína actina Cada filamento delgado de actina filamentosa (actina F) es un polímero formado de moléculas de actina globular (actina G) Filamentos gruesos: compuestos principalmente por la miosina II 3  TIPOS DE TEJIDOS MUSCULARES Musculo esqueletico Se fija al hueso y es responsable del movimiento de los esqueletos axial y apendicular, así como del mantenimiento de la posición y la postura corporal Musculo estriado visceral Esta restringe a tejidos blandos (lengua, faringe, parte lumbar del diafragma, parte superior del esófago) Musculo cardiaco Se encuentra en la pared del corazón y la desembocadura de las venas grandes que llegan a este órgano 4 MÚSCULO ESQUELÉTICO IVAN NA C AS T RO ARA NE A 5  ¿Qué es? Es un tipo de tejido muscular estriado que conforma nuestros músculos y gracias al cual podemos movernos. Está constituido por fibras musculares esqueléticas que son células largas las cuales en realidad son sincitios multinucleados y acidófilos. Las cuales se forman mediante el desarrollo de la fusión de pequeñas células individuales conocidas como mioblastos los núcleos de las fibras musculoesqueléticas están ubicados en el citoplasma, justo debajo de la membrana plasmática, también conocida como sarcolema la cual está compuesta por: Membrana plasmática de las células musculares La lamina externa La lamina reticular que lo rodea Cuando se observa este músculo esquelético en un corte transversal podemos observar que las fibras musculares multinucleadas van a dar una forma poligonal con un diámetro de 10-100 um Conformado por 3 conjuntos de fibras envueltas en diferentes capas de tejido conjuntivo, las cuales obtienen sus nombres según su ubicación Perimisio: capa ligeramente más gruesa de tejido conectivo que consta principalmente de colágeno tipo I y tipo III, rodea a un grupo de fibras musculares, a las cuales se les denomina fascículo, estos son las unidades funcionales del tejido muscular esquelético. El perimisio contiene vasos sanguíneos y fibras nerviosas ligeramente más grandes que las que pueden pasar a través del endomisio. Endomisio: envuelve las fibras musculares individualmente, está formado por una delgada capa de fibras reticulares y Epimisio : permite solo el paso de fibras nerviosas y capilares de pequeño rodea a todos los fascículos que conforman al músculo. Este tejido conectivo denso formado principalmente de colágeno tamaño, funcionando de este modo como un sitio de intercambio tipo I contiene el suministro neurovascular del músculo. En la anatomia macroscópica también se lo conoce como fascia metabólico. muscular el cual no tan solo rodea músculos individuales, si no a los grupos musculares que forman compartimientos, los principales componentes de la irrigación e inervacion 7 Las fibras musculares esqueléticas se caracterizan por su: Rapidez de su contracción: ¿Qué es la Mioglobina? Determina la celeridad con la que las fibras pueden Es una proteína globular que se encuentra en los músculos encargada de contraerse y relajarse fijar oxígeno y almacenarlo en las fibras musculares, lo que proporciona una fuente eficaz para el metabolismo muscular Velocidad enzimática: las cuales van a depender de la cantidad de ATPasa (miosina) esta va a indicar el ritmo con la que está encima es capaz de escindir las moléculas de trifosfato de adenosina durante el ciclo contractil Actividad metabólica: Se refiere a la capacidad de producir ATP durante la Insuficiencia renal aguda glucolisis, estas fibras van a contener una mayor cantidad de mioglobina y mitocondrias Los 3 tipos de fibras musculares esqueléticas: Fibras musculares tipo I (Fibras Fibras musculares de tipo IIa (Fibras Fibras musculares tipo IIb (Fibras oxidativas lentas) oxidativas rápidas) glucoliticas rapidas) Especializadas en actividad aerobia, Combinan el oxígeno y la glucosa como Fibras grandes de color rosa pálido. son pequeñas, contienen una fuente de energía y esto permite producir Contienen menos mitocondrias, elevada cantidad de mioglobina y una contraccion más rápida y de mayor mioglobina y menor nivel de enzimas se ven de color rojo. Forman fuerza, se ven de un color ligeramente oxidativas pero contienen una alta unidades motoras de contracción más claros que el tipo I, contienen actividad de enzimas anaherobicas y lenta y resistente a la fatiga, pero numerosas mitocondrias y poseen un gran cantidad de glucógeno. Su unidad van a generar menos tensión que contenido mayor de mioglobina motora va a hacer de contraccion y otras fibras fatiga rapida, posee la tasa mas alta de Ejm: Músculos de la capa profunda actividad de la ATPasa del dorso Atletas de alta resistencia Histogenesis, reparacion, cicatrización y renovación dependen de la actividad de células madre miógenas reguladas por factores de transcripción. Los mioblastos, derivados de estas células madre, provienen del mesodermo paraaxial o de las somitas. Durante el desarrollo embrionario, el factor MyoD y otros factores reguladores miógenos activan la expresión de genes específicos del músculo, promoviendo la diferenciación muscular. La *miostatina*, una proteína inhibidora del crecimiento muscular regulada por MyoD, mantiene un equilibrio en el desarrollo muscular tanto en fases embrionarias como posnatales. Los progenitores musculares se diferencian en: Mioblastos tempranos, que forman los miotubos primarios mediante la fusión sincronizada de mioblastos iniciales. Estos miotubos presentan múltiples núcleos centrales rodeados por miofilamentos y evolucionan en fibras musculares maduras. Mioblastos tardíos, que generan los miotubos secundarios en zonas inervadas. Estos tienen menor diámetro, núcleos más dispersos y más miofilamentos, formando nuevas fibras al fusionarse con mioblastos adicionales. T Í T UL O D E L A PR ES E NT AC I Ó N 11  CÉLULAS SATÉLITE Por la expresion del gen Pax 7 las celulas madres crean celulas satelite (feto) Son reservas de celulas no diferenciadas que usualmente no sufren mitosis Pequeñas con escaso citoplasma 2 al 7% de todos los nucleos en una fibra Inactivas por tener el PAX 7 12  MIOFIBRILLAS Y MIOFILAMENTOS T Í T UL O D E L A PR ES E NT AC I Ó N 13  MIOFIBRILLAS Subunidad estructural y funcional de la fibra muscular. Tienen forma longitudinal. Se observan en los cortes transversales y obtienen un aspecto punteado. Asociadas de manera funcional con dos proteínas reguladoras llamadas troponina y tropomiosina. Presenta bandas alternas pálidas (bandas l) con otras más oscuras (bandas A). Compuesta por haces de miofilamentos. Su unidad funcional es el sarcómero (segmento de la Miofibrilla ubicado entre dos líneas Z adyacentes). T Í T UL O D E L A PR ES E NT AC I Ó N SARCÓMERO Están limitadas o comprendidas en las 2 líneas Z y va a poseer varias bandas. Como las bandas I, las bandas A, la banda H y la línea M LE AN DRO Z AMOR A 15 FILAMENTOS DE ACTINA Y MIOSINA Los filamentos de actina van a estar conformadas por 3 proteínas muy importante para su estructura y la contracción del musculo, mientras que los filamentos de miosina van a estar formadas por 6 cadenas polipeptídicas 16 CONTRACCIÓN MUSCULAR LE AN DRO Z AMOR A 17 PASOS QUE CONDUCEN A L A CONTRACCIÓN DEL MUSCULO ESQUELÉTICO I v anna Cast ro A ranea  Regulación de la contracción muscular La regulación de la contracción se da por la Las estructuras que intervienen en la regulación de la liberación del calcio, se da por factores contracción y concentración del calcio son: electromecánicos que ocurren en la Reticulo sarcoplasmatico (Reticulo endoplasmatico) membrana, ya que esta sufre una Sarcolema despolarización por la entrada del sodio Tubulos transversos(T) dentro de la celula por medio de la placa Cisternas terminales postsinaptica "'Triada" IVAN NA C AS T RO  1: La concentración de una fibra muscular esqueletica se inicia cuando un impulso nervioso avanza a lo largo del axon de la motoneurona y llega a la union neuromuscular 2: El impulso nervioso desencadena la liberacion del ACh en la hendidura sipnatica que une los canales de Na regulados por ACh, lo que causa una despolarizacion local del sarcolema 3: Se abren los canales de Na regulados por voltaje y los iones entran en la celula IVAN NA C AS T RO  4: La despolarización se generaliza a travez de la membrana plasmatica de la celula muscular y continua y continua a lo largo de la membrana de los tubulos T 5: Las proteínas DHSR sensoras de voltaje en la membrana plástica en los tubulos T cambian su conformacion 6: A la altura de las tríadas de las células musculares, los túbulos T están en estrecho contacto con las expansiones laterales del retículo sarcoplasmático, donde los canales RyR1 con compuerta para la liberación de Ca'* son activados por los cambios de conformación de las proteínas DHSR sensoras de voltaje. IVAN NA C AS T RO 21  7: El Ca se libera con rapidez desde el retículo sarcoplasmático hacia el sarcoplasma. 8: El Ca acumulado se difunde a los miofilamentos, donde se fija a la porción de la TnC del complejo de troponina. 9: Se inicia el ciclo del puente transversal de actomiosina. 10: El Ca es devuelto a los depósitos terminales del retículo sarcoplasmatico, donde se concentra y es capturado por la calse- cuestrina, una proteína fijadora de Ca IVAN NA C AS T RO 22  MUSCULO CARDIACO 23 H I L D A C EL A G UA CH AY  TEJIDO MUSCUL AR ESTRIADO CARDIACO Está compuesto por células musculares cardíacas o cardiomiocitos Se encuentra solo en el miocardio Tiene los mismos tipos y la misma organización de los filamentos contráctiles que el músculo esquelético. Se contrae en respuesta a señales provenientes del sistema de conducción cardíaco para hacer latir al corazón Las fibras musculares cardiacas están compuestas por numerosas células cilíndricas dispuestas extremo con extremo Sus fibras están rodeadas por una capa de tejido conjuntivo ( Endomisio) 24 Fotomicrografía de músculo cardíaco en corte longitudinal.  CARDIOMIOCITOS Núcleo en el centro de la célula Bandas cruzadas bien teñidas, irregularmente espaciadas, llamados discos intercalares La mayor parte del citoplasma del cardiomiocito está ocupado por miofibrillas de disposición longitudinal con un patrón estriado. El retículo sarcoplásmico no es muy desarrollado y se distribuye irregularmente entre las miofibrillas, que aparecen claramente separadas. Las mitocondrias pequeñas son extremadamente numerosas, están empaquetadas y distribuidas regularmente. 25  Algunas de las células tienen la capacidad de generar un potencial de acción, conocido como automaticidad del músculo cardíaco. El miocardio está sujeto a dos subconjuntos eléctricos de control. El control eléctrico de primer orden del miocardio se deriva del nodo sinusal. La propagación del control de primer orden del nodo sinusal está estrechamente ligada a descargas del sistema parasimpático. El control eléctrico de segundo orden del miocardio está bajo control de la influencia simpática, de los nervios de los ganglios vertebrales y del nervio vago. Las fibras estriadas y con ramificaciones del miocardio forman una red interconectada en la pared del corazón. El músculo cardíaco se contrae automáticamente a su propio ritmo, de 60 a 100 veces por minuto. 26 27 28  ESTRUCTURA DEL MÚSCULOS CARDIACO En ( MET) las miofibrillas del músculo cardiaco se separan para rodear al núcleo, y delimitar una región yuxtanuclear bicónica En las aurículas cardiacas, los gránulos auriculares contienen dos hormonas polipeptídicas: Factor natriurético auricular (ANF) Factor natriurético cerebral (BNF) 29 FIBRA MUSCULAR CARDIACA D I AF R AG M A D E L A O R G AN IZ A CI Ó N D E L A FI BR A M U S CU LA R 30 DISCOS INTERCAL ARES Uniones Especializados célula - célula Fascia adherente: sitio de fijacion de los filamentos delgados del sarcomero terminal a la membrana plasmática Mácula adherente: evita que las células se separen frente a contracciones repetitivas Uniones comunicantes: proporciona continuidad ionica 31  SISTEMA DE CONDUCCIÓN CARDIACO El latido del corazón es iniciado, regulado y coordinado por las células musculares cardiacas especializadas (células cardiacas conductoras) Estas células forman nódulos (grupos celulares en la aurícula derecha) Fibras de conducción especializadas (fibras de Purkinje) 32  FIBRAS DE PURKINJE Se ubican en las paredes de los ventrículos, debajo del endocardio Son grandes Sus miofibrillas se ubican en mayor parte de la periferia celular Gran cantidad de glucógeno Carecen de túbulos T 33 CONTRACCIÓN DEL MUSCULO CARDIACO 34  LESIÓN Y REPARACIÓN Una de las razones más frecuentes de muerte de los cardiomiocitos (necrosis) es el infarto de miocardio (IM), derivado de una irrigación inadecuada (isquemia) del miocardio. Las lesiones localizadas del tejido muscular cardíaco con muerte de las células se reparan mediante la formación de tejido conjuntivo fibroso. La confirmación del IM en una persona puede hacerse a través de la detección de marcadores específicos en la sangre. Estos marcadores son las subunidades estructurales Tnl y TnT del complejo de la troponina cardíaca. Estas moléculas suelen liberarse desde los cardiomiocitos en estado de necrosis hacia la circulación unas 3 -12 h después de un IM. La concentración de Tnl permanece elevada hasta 2 semanas desde el momento en el que se produjo la lesión inicial; por lo tanto, se considera un excelente marcador para el diagnóstico del IM que ha ocurrido de forma reciente. 35 MUSCULO LISO G ABR IEL R ICO T Í T UL O D E L A PR ES E NT AC I Ó N 36 El músculo liso generalmente se presenta en forma de haces o láminas de células fusiforme alargadas con finos extremos agudos Tienen un diámetro de o.2-2µm y una longitud que va desde las 20 µm en las paredes de los pequeños vasos sanguíneos hasta 200 µm en la pared del intestino Su núcleo se va a ubicar en el centro de la célula y con frecuencia tienen un aspecto de tirabuzón en el corte longitudinal esto se debe a que la célula está contraída y sirve para diferenciar las células musculares lisas de los fibroblasto. ESTRUCTURA DEL MÚSCULO LISO Los filamentos gruesos de miosina están dispersos por todo el sarcoplasma. Las densidades citoplasmáticas son visibles entre los filamentos. Red de filamentos intermedios compuestos por desmina. Las moléculas de miosina están escalonadas en paralelos COMPONENTES DEL APARATO CONTRÁCTIL EN LAS CÉLULAS MUSCULARES LISAS Filamentos delgados que contienen actina, la isoforma muscular lisa de la tropomiosina y dos proteínas específicas de músculo liso, la caldesmona y la calponina. La acción de estas proteínas es dependiente del Ca2+ y también está controlada por la fosforilación de las cabezas de la miosina. Filamentos gruesos que contienen miosina del músculo liso y difieren levemente de los que se encuentran en el músculo esquelético. También están compuestos por dos cadenas pesadas de polipéptidos y cuatro cadenas ligeras. IVAN NA C AS T RO 39  Comparación de los filamentos de miosina del musculo esquelético y el musculo liso A- Presentes en el músculo esquelético y B-Presentes en el músculo liso cardiaco. sus moléculas de miosina se En este filamento las moleculas de miosina Il organizan de forma paralela-antiparalela estan desfasadas en paralelo por dos helicoidal con sus cabezas en ambos vecinas inmediatas y tambien se encuentran extremos del filamento. Zona desnuda en su unidas a una homologa antiparalela segmento medio que no va a poseer mediante una superposicion breve a la cabeza globulares. altura del extremo terminal de sus colas IVAN NA C AS T RO 40  PROTEÍNAS QUE SE RELACIONAN CON EL La contracción en los músculos lisos se APARATO CONTRÁCTIL inicia por una variedad de impulsos que incluyen estímulos mecánicos, eléctricos y Cinasa de cadena ligera de miosina: Enzima químicos. que inicia el ciclo de contracción después de su activación por el complejo de calcio- calmodulina. Calmodulina: regula la concentración Impulsos mecánicos, como el estiramiento pasivo intracelular del calcio del músculo liso vascular que activa los canales Junto a la caldemona, regulan la fosforilación iónicos mecanosensibles e inicia la contracción y la separación de la actina muscular. Actina alfa: Une los filamentos delgados con los cuerpos densos Despolarizaciones eléctricas libera Acetilcolina y Noradrenalina que estimula los receptores Los cuerpos densos: Tienen proteínas de ubicados en la membrana plasmática neuronal y placa de adhesión que fijan los filamentos causa la apertura del canal de calcio sensibles al delgados al sarcolema por lo que tiene un voltaje papel importante en la transmisión de fuerzas contráctiles (inclusive puede alterar Estímulos químicos, como la Angiotensina | y la la forma de la célula). vasopresina, estas sustancias utilizan vías de segundos mensajeros que no requieren de un Los filamentos intermedio tienen Desmina potencial de acción y la despolarización celular y Vimentina , quienes son esenciales para para desencadenar la contracción. crear enlace entre los cuerpos densos, el citoesqueleto y el sarcolema ( facilita la contracción) 41 Las células musculares lisas carecen de un sistema T Presencia una gran cantidad de invaginaciones de la membrana celular que parecen cavéolas. Las vesículas subyacentes junto al REL funcionar de manera análoga al sistema T. Las concentraciones intracelulares de Ca2+ se logra por la despolarización de la membrana celular. El Ca2+ se une a la calmodulina activando la fosforilación de la cinasa de las cadenas ligeras de la miosina. IVAN NA C AS T RO  CONTRACCIONES DEL MÚSCULO LISO 5. *Unión de miosina y actina*: 1. *Incremento de Ca* en el citosol: - La fosforilación permite que la cabeza de - La contracción se inicia con un aumento en miosina se adhiera al filamento de actina, la concentración de calcio intracelular (Ca2+). activando su sitio de unión. 2. *Formación del complejo Ca?*- 6. *Generación de contracción mediante calmodulina*: puentes cruzados*: - El Ca se une a la calmodulina, formando el - En presencia de ATP, las cabezas de complejo Ca?+-calmodulina. miosina se flexionan y se produce la contracción por el movimiento de los 3. *Activación de la MLCK*: filamentos. - El complejo Ca?*-calmodulina activa la 7. *Estado tónico de contracción sostenida*: enzima cinasa de las cadenas ligeras de - Después de la fosforilación inicial, el miosina músculo liso puede mantener contracciones (MLCK). prolongadas con bajo gasto de ATP, un estado conocido como "estado tónico". 4. *Fosforilación de las cadenas ligeras reguladoras de miosina*: - La MLCK fosforila una de las cadenas ligeras 8. *Desfosforilación para relajación*: reguladoras de la miosina, lo que transforma la - La cabeza de miosina es desfosforilada, lo miosina de su estado inactivo (plegado) a un que provoca su disociación del filamento de estado activo (desplegado). actina y el desarmado de los filamentos de miosina. IVAN NA C AS T RO  ASPECTOS FUNCIONALES DEL MÚSCULO Las células musculares lisas pueden permanecer contraídas durante Las células musculares lisas tienen canales de calcio lapsos prolongados sin fatigarse, ya sea de modo de onda (movimientos peristálticos del tubo digestivo y conducto espermático del varón) o activados por ligando, quienes Son activados por movimientos expulsivos ( vejiga urinaria, vesícula biliar y útero) el músculo hormonas oxitocina, vasopresina, hormona antidiurética liso exhibe una actividad contráctil espontánea en ausencia de estímulos mediante sus vías de segundo mensaje. nervioso  ELEMENTOS FIBRILARES (INTERCELULARES) QUE PRODUCE EL MUSCULO LISO Las células musculares lisas tienen los orgánulos típicos de las células secretoras. En la zona perinuclear se encuentra un RER y un aparato de Golgi bien desarrollados. Las células musculares lisas sintetizan tanto colágeno tipo IV (lámina basal) como colágeno tipo III (reticular) además de elastina, proteoglucanos y glucoproteínas multiadhesivas. Excepto a la altura de las uniones de hendidura, las células musculares lisas están rodeadas por una lámina externa. En algunos sitios, como las paredes de los vasos sanguíneos y el útero, las células musculares lisas secretan grandes cantidades de colágeno tipo I y elastina. IVAN NA C AS T RO 45 Renovación, reparación y diferenciación de las células musculares lisas 1. Renovación y proliferación Las células musculares lisas pueden dividirse mediante mitosis para mantener o aumentar su cantidad. Contienen poblaciones de células madre mesenquimatosas indiferenciadas que pueden diferenciarse en nuevas células musculares lisas. 2. Diferenciación celular La diferenciación de las células progenitoras musculares lisas está regulada por estímulos intracelulares y ambientales. Estas células presentan una gran variedad de fenotipos en distintas etapas de su desarrollo. Aunque no se han identificado factores de transcripción específicos, el factor de respuesta sérico (RF) juega un papel clave en este proceso. 3. Reparación y regeneración Los pericitos vasculares, ubicados en capilares y vénulas poscapilares, pueden diferenciarse en células musculares lisas durante la cicatrización y reparación de tejidos vasculares. Los fibroblastos pueden transformarse en miofibroblastos, adquiriendo características similares a las células musculares lisas en procesos de cicatrización. IVAN NA C AS T RO 46