Tema 14 Fisiología de la Contracción Muscular PDF

TEMA 14:FISIOLOGÍA DE LA CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO, LISO Y CARDÍACO. CLASIFICACIÓN: -Estriado (esquelético y cardíaco). -Liso. PROPIEDADES DEL TEJIDO MUSCULAR -Excitabilidad eléctrica: quiere decir que su membrana experimenta cambios de potencial de mem...

TEMA 14:FISIOLOGÍA DE LA CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO, LISO Y CARDÍACO. CLASIFICACIÓN: -Estriado (esquelético y cardíaco). -Liso. PROPIEDADES DEL TEJIDO MUSCULAR -Excitabilidad eléctrica: quiere decir que su membrana experimenta cambios de potencial de membrana en reposo y crea potencial de acción al recibir un estímulo. - Contractilidad. -Extensibilidad. -Elasticidad. 1. MÚSCULO ESQUELÉTICO ASPECTOS GENERALES –Aspecto: estriado, muchos núcleos, y fibras no ramificadas. –Localización: en huesos. –Control nervioso: voluntario. ORGANIZACIÓN DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO –Los músculos están formados por fascículos musculares formados por células musculares (=fibras). –Las células musculares presentan forma alargada y contienen más de un núcleo en su interior. MÚSCULO ➡FASCÍCULOS ➡ FIBRAS/CÉLULAS MUSCULARES ➡ MIOFIBRILLAS ➡ MIOFILAMENTOS. FIBRAS/CÉLULAS MUSCULARES -Sarcolema: membrana plasmática de la fibra -Sarcoplasma: citoplasma de la fibra muscular -Retículo sarcoplásmico: almacena Ca⬆concentraciones. -Túbulos T: invaginaciones sarcolema: en contacto con retículo sarcoplasmático y función: transmitir el PA generado a mayor extensión células musculares. MIOFIBRILLAS: compuestas por miofilamentos que son proteínas que le dan el aspecto estriado de bandas claras y oscuras: FILAMENTO FINO. DE ACTINA: actina, troponina y tropomiosina. ACTINA: -Componente principal. -En cada una se sitúa sitio de unión a la cabeza de miosina TROPOMIOSINA: -Proteína helicoidal alfa que determina una forma alargada en espiral. El músculo relajado cubre los sitios de unión de la actina a la miosina. TROPONINA: - Aparece de forma intermitente y mantiene en su lugar a la tropomiosina. - Presenta funciones de unión al calcio. FILAMENTO GRUESO. DE MIOSINA - Los filamentos gruesos son complejos entrelazados de proteínas de miosina constan de una cola que se enrolla entre sí y dos cabezas que se extiende hacia el filamento actina y tiene actividad de ATPasa. - Las cabezas de miosina tienen actividad ATPasa. -Usa energía para romper el ATP y conseguir energía para el proceso de contracción. MIOFILAMENTOS: organizados en compartimentos: sarcómeros, unidad funcional miofibrilla. CONTRACCIÓN A) Inicio del potencial de acción en el músculo. 1. El PA viaja a lo largo de la motoneurona somática hasta la placa motora. 2. El nervio secreta neurotransmisores: Ach en la unión neuromuscular. 3. La Ach llega al receptor nicotínico y llegará al ME. 4. Apertura de canales: entra el Na al interior de fibra muscular a través de canal receptor de Ach. ➔ Se produce una despolarización local que induce a la apertura de canales de Na activados por voltaje (PA de la fibra muscular). B) Acoplamiento excitación-contracción: 5. La despolarización viaja hacía el centro de la fibra donde llega al túbulo T y el retículo sarcoplásmico libera Ca que entrará al citoplasma. 6. El Ca se une a la troponina (proteína que tapa puntos unión actina y miosina) permitiéndola. 7. Cabezas de miosina llevan a cabo golpes de fuerza: provocará que filamento de actina se muevan. ➔ Golpe activo: cabeza se desplaza hacia brazo y arrastra el filamento de actina. Luego, la cabeza se separa, recupera la posición original y se vuelve a combinar con un punto de unión a la actina. ➔ En este proceso el ATP tiene un papel importante: -Se une a la miosina. La miosina se desprende de la actina. -La miosina hidroliza el ATP (E del ATP hace rotar la cabeza de miosina hasta posición amartillada. Miosina-actina débilmente). -El ADP y el P permanecen sueltos. -Llega la señal de Ca y se produce golpe de fuerza cuando la tropomiosina se aleja del lugar. -En el golpe de fuerza, al romperse la cabeza, la miosina libera el P. -Al final del golpe de fuerza, la miosina libera ADP. En la contracción se reduce el tamaño del músculo y el calcio proviene del retículo sarcoplásmico. RELAJACIÓN C) Fase de relajación: 8. Se devuelve el calcio al interior del retículo sarcoplásmico a través de las bombas Ca 2+-ATPasas. 9. Al disminuir el Ca citosólico, el Ca se separa de la troponina. 10. Una tropomiosina vuelve a cubrir los lugares de unión. Cuando las cabezas de miosina se desprenden, los elementos elásticos tiran de los filamentos y los devuelven a su posición relajada. ¿DE DÓNDE SACAN LA E PARA LA CONTRACCIÓN Y RELAJACIÓN? Del ATP  2. MÚSCULO LISO ASPECTOS GENERALES. –Aspecto: Sin estriaciones, un sólo núcleo y fibras fusiformes. –Localización: paredes de las vísceras y vasos sanguíneos, linfáticos. –Control nervioso: involuntario. ORGANIZACIÓN DEL MÚSCULO LISO. - Contiene: actina (filamentos finos) y miosina (filamentos gruesos). - Presenta nueva proteína: calmodulina (proteína reguladora de ML que se une a Ca y no unida a actina). - Carecen de Túbulos T pero tienen estructuras con función similar: CAVEOLAS. - En este caso, retículo sarcoplásmico no está tan desarrollado y el Ca provendrá de este y del exterior celular. - La concentración extracelular de iones calcio con respecto a la concentración normal tiene un efecto escaso en la fuerza de contracción del ME. En cambio en el ML, es muy dependiente a la concentración de iones calcio en líquido extracelular. TIPOS DE MÚSCULO LISO: A) Músculo liso unitario: - Se comporta como una unidad funcional (cientos de fibras musculares lisas pueden contraerse juntas como una única unidad. -Las membranas tienen uniones tipo GAP. - Las fibras musculares se contraen simultáneamente. - Sinapsis química hasta la célula muscular en la que hay una unión célula-neurona. - Sinapsis eléctrica entre las uniones GAP de una célula a otra (+rápida). - Son las de: vejiga, mayor parte de vasos sanguíneos, útero, aparato digestivo, vías respiratorias). B) Músculo liso multiunitario: - Sinapsis química (+ lenta). - Las neuronas se conectan directamente con cada célula del músculo liso. -El impulso nervioso pasa mediante sinapsis química. - Las fibras actúan independientemente de las demás. -Cada fibra se contrae independientemente de las demás (no existen uniones celulares por lo que las células están aisladas eléctricamente). - Son las del: músculo ciliar del ojo, músculo del iris del ojo, músculo piloerectores... TIPOS DE CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO LISO: A) Tónica: el m. liso puede sufrir diferentes estados de contracción y mantener esa contracción durante periodos largos de tiempo. B) Fásica: M. liso sufre una contracción seguida de una relajación (no se mantiene la contracción). POTENCIAL DE ACCIÓN: A. Espiga. B. Ondas lentas. C. Espiga seguida de meseta. Los NT que se liberan son Ach y NA (sus efectos pueden ser inhibidores o activadores. En función de tipo de receptor al que pertenece el ML. Vasos sanguíneos → Ⲁ1 → vasoconstricción. Bronquios → β2 → dilatación. CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO LISO 1. Aumentan los iones de Ca en el retículo sarcoplásmico y en el líquido extracelular. Así que entran en la célula (estimulación nerviosa, estimulación hormonal, distensión de la fibra, cambios en el entorno químico de la fibra). 2. El calcio se une a la calmodulina (proteína reguladora). 3. La calmodulina activa enzima miosina kinasa cadena ligera (MCLK) y provocará fosforilación de cabezas ligeras de miosina. RELAJACIÓN DEL MÚSCULO LISO 4. El calcio es eliminado del citosol: bomba calcio-ATPasa del retículo sarcoplásmico y por otra bomba del calcio-ATPasa de la membrana. 5. Hay desfosforilación de cadenas ligeras miosina por la miosina fosfatasa FCLM (fosftasa de cadenas ligeras). 3. MÚSCULO CARDÍACO ASPECTOS GENERALES Aspecto: estriaciones, un solo núcleo, fibras ramificadas con discos intercalados. Localización: corazón. Control nervioso: involuntario. ORGANIZACIÓN DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO - La contracción de las células del músculo cardíaco no es iniciada por neuronas como en el músculo esquelético, sino por la excitación eléctrica que se origina a partir del marcapasos propio del corazón, es decir, del nodo sinusal o sinoauricular. En este caso en el retículo sarcoplásmico ocurre lo mismo que en el esquelético pero no se va a clasificar como esquelético porque tiene más de un núcleo y es involuntario. Se parece al músculo esquelético en la interacción de la actina y la miosina durante: ➔ Los ciclos de entrecruzamiento ➔ Durante la resíntesis de ATP ➔ Terminación de la contracción. 1. Antiporte sodio-calcio celular: activo y secundario. - El sodio: fuera a adentro, a favor de gradiente - El calcio: sale fuera, en contra de gradiente - Interviene en la relajación 2. ATPasa Ca2 +: Expulsa el calcio al exterior celular. - Transporte activo primario porque gasta E de la ATP y expulsa el Ca fuera de la célula - Interviene en la relajación 3. ATPasa CA2 + del retículo sarcoplásmico: Expulsa Ca2+ al interior del retículo sarcoplásmico.