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Electrofisiología Clase 8

07 Abr

1.8.1 Contracción muscular

1.8.2 Filamentos delgados y gruesos de la fibra muscular

1.8.3 La sarcómera.

1.8.4 Túbulos T y retículo sarcoplásmico.

1.8.5 La triada y la bomba de calcio.

CONTRACCIÓN MUSCULAR

Existen 3 tipos musculares de acuerdo a sus características histológicas. Dos de ellos, el músculo cardíaco y el músculo esquelético presentan al microscopio óptico unas bandas transversales llamadas estrías dispuestas con gran regularidad, en cambio el tercer tipo de músculo llamado músculo liso no presenta estas bandas o estrías.

En esta clase vamos analizar solamente el músculo estriado esquelético.

Se llama músculo esquelético porque su función es producir el desplazamiento de las partes óseas (esqueleto).

Cada músculo está formado de una porción tendinosa, no contráctil que se inserta al perióstio de los huesos en cada uno de los extremos del músculo, y de una parte central contráctil, que está formada por fibras musculares, visibles al microscopio óptico.

Cada fibra muscular está formada por miofibrillas, las cuales a su vez están conformadas por miofilamentos los cuales son visibles al microscópico electrónico.

La unidad funcional del músculo esquelético al igual que del músculo cardíaco es la sarcómera. En los dos tipos musculares tiene gran cantidad de similitudes con muy poca diferencia. La sarcómera en estado de relajación muscular tiene una longitud comprendida entre dos líneas z de aproximadamente 2000 nanómetros (nm).Las líneas z están formadas por un entrecruzamiento de prolongaciones de los llamados filamentos delgados que parten desde esta línea hacia el centro de la sarcómera, de modo que solo tienen un extremo libre, pues el otro está enraizado en la línea z.

GRAFICO DE LA SARCOMERA

SARCOMERA

En el centro de la sarcomera existen otros filamentos llamados filamentos gruesos que tienen ambos extremos libres, dispuestos entre los filamentos delgados.

Dentro de la sarcomera se encuentra también otro sistema muy importante para la contracción muscular son las llamadas triadas.

El músculo esquelético contiene 2 triada por cada sarcomera, las cuales están situadas cerca de cada línea Z.

Analizaremos primero detalladamente los miofilamentos y luego la triada de cada sarcomera.

FILAMENTOS GRUESOS:

Tiene una longitud aproximada de 1600 nm con un diámetro de 10 nm.

Los filamentos gruesos están formados de múltiples moléculas de miosina las cuales a su vez están constituidas de 4 cadenas de meromiosina ligera y dos cadenas de meromiosina pesada. A lo largo del eje mayor del filamento grueso se proyectan unas extensiones conocidas con el nombre de puentes cruzados que terminan en un abultamiento llamado “cabeza”.

Estas proyecciones son similares a los remos de una yola. En el corte trasversal de la miofibrilla muscular aparece una disposición hexagonal con cada filamento grueso rodeado de 6 filamentos delgados.

                                                                 COMPETENCIA DE YOLAS

image11

                           Nótese los remos, similares a los puentes cruzados

   FILAMENTOS DELGADOS:

Como se había mencionado estos filamentos solamente presentan un extremo libre porque otro esta incrustado en la línea Z. tienen una longitud de 1000 nanómetros por 5 nm de diámetro esto representa una masa muy inferior a la que tiene el filamento grueso. La estructura del filamento delgado es probablemente más compleja que la del filamento grueso, está formado por tres tipos de moléculas protéicas:

a) Actina.

b) Tropomiosina.

c) Troponina.

Actina: constituye la columna vertebral del filamento delgado, está formada por moléculas globulosas dispuestas en dos cadenas paralelas que sufren una torsión (actina F).

Cada cadena está formada por moléculas globulosas dispuestas como las perlas de un collar que ha sido abierto. Cada cierto número de moléculas de actina se encuentra una molécula de ADP en forma bastante regular de tal manera que podríamos comparar como perlas negras insertadas cada cierto número de perlas blancas en nuestro collar imaginario. Estos sitios activos de ADP (perlas negras) tienen afinidad por las cabezas de los puentes cruzados de los filamentos gruesos.

Tropomiosina: Es una proteína larga y aplanada como una cinta, dispuesta en el surco que dejan las 2 cadenas de actina. En estado de reposo cubre físicamente todas las moléculas de ADP, impidiendo la unión de estos, con las cabezas de los puentes cruzados de los filamentos gruesos.

Troponina: Es la tercera parte del filamento delgado está constituída de tres subunidades llamadas TROPONINA T, Troponina I y Troponina C.

  1. La Troponina T es la subunidad que une a la Troponina con la molécula de Tropomiosina.
  2. La Troponina I es la encargada de inhibir a la Tropomiosina. Se entiende que cuando la Tropomiosina es inhibida deja al descubierto las moléculas de ADP.
  3. La Troponina C es la encargada de activar la inhibición. Tiene gran afinidad por el calcio. Al unirse el calcio con la Troponina C se inhibe el inhibidor, el inhibidor es la Tropomiosina y quedan al descubierto los lugares de ADP.

INICIO DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR

En el momento que las cabezas de los puentes cruzados de los filamentos gruesos se unen con los sitios activos de ADP se produce una reacción que incluye tres movimientos: unión — desplazamiento—- separación.

Debido a su menor masa el que se desplaza es el filamento delgado, dando lugar a un acercamiento de las líneas Z en cada ciclo de unión – desplazamiento—separación, de modo que la longitud de la sarcomera disminuye pudiendo llegar a 1500 nm en lugar de 2000nm que tiene en estado de relajación. El factor limitante a la aproximación de las líneas Z es el tamaño del filamento grueso cuyos extremos se tocan completamente con las líneas Z durante la máxima contracción muscular.

DESCRIBIREMOS A CONTINUACIÓN LAS LLAMADAS TRIADAS

Están constituidas por una invaginación en fondo de saco de la membrana de la miofibrilla muscular, llamada túbulo transverso, que contiene liquido extracelular y que penetra profundamente en el espeso de la miofibrilla sin tener una comunicación directa con el sarcoplasma.

A cada lado del túbulo T o túbulo transverso existen dos abultaciones que pertenecen a dos retículos sarcoplásmicos vecinos. El retículo sarcoplásmico es un organelo intracitoplásmicos que tiene un segmento longitudinal y dos abultaciones en sus extremos, que podríamos comparar con una mancuerna de ejercicios físicos.

El segmento longitudinal tiene acoplado un sistema de trasporte activo de calcio, que utiliza ATP como energía y está encargado de captar iones de calcio del sarcoplasma (localizado entre los miofilamentos), e introducirlo y acumularlo en las cisternas.

Al ser retirado el ión calcio se desactiva la unión de este con la Troponina C , la Tropomiosina deja de ser inhibida y vuelve a su sitio de reposo cubriendo las moléculas de ADP, separándose la cabeza de los puentes cruzados, produciéndose la relajación muscular. Debemos hacer notar que la contracción muscular (evento mecánico) requiere energía para el proceso de unión—desplazamiento— separación de los puentes cruzados con las moléculas de ADP, pero que también la relajación muscular depende de la disponibilidad de ATP para que se active la bomba de calcio que retira a este ión de su unión con la Troponina. De modo que tanto la contracción muscular como la relajación muscular son procesos activos con gasto de energía.

 

 

 

 

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2 comentarios

Publicado por en 7 abril, 2011 en 1 Electrofisiologia

 

2 Respuestas a “Electrofisiología Clase 8

  1. Jonathan

    3 junio, 2014 at 9:11

    Disculpe doctor.. en esta unidad debemos tambien realizar el dibujo de “Competencia de Yolas”?

     

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