la fisiología del músculo

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yo- Introducción :

El tejido muscular es casi la mitad de nuestro peso corporal.

La principal característica de tejido muscular, el punto de vista funcional, es su capacidad para convertir la energía química (forma de ATP) energía mécanique.Grace esta propiedad, músculos son capaces de ejercer una fuerza.

los músculos pueden ser vistos como el motor del cuerpo.

La movilidad del cuerpo como un todo resulta de la actividad de los músculos esqueléticos que se distinguen de los órganos internos músculos mayoría de los cuales circulan líquido en los canales de nuestro organismo.

II- Características principales :

UN- Tipos de músculos :

Hay tres tipos de músculos : esquelético, suavizar y cardíaco.

Estos tres tipos diferentes de : la estructura de sus células, su localización en el cuerpo, su función y el modo de disparo de la contracción.

si- Funciones de los músculos :

  • La producción se traslada
  • mantenimiento de la postura
  • Estabilización de las articulaciones
  • liberación de calor

C- características funcionales de los músculos :

  • excitabilidad : es la capacidad de estímulos perciben y responden. El estímulo puede ser un neurotransmisor liberado por una célula nerviosa, la respuesta es la producción a lo largo del sarcolema, una señal eléctrica que está en el origen de la contracción muscular.
  • contractilidad : es la capacidad para contraerse con fuerza en la presencia de la estimulación apropiada.
  • escalabilidad : es la capacidad de estiramiento ; cuando el contrato, fibras musculares se hacen más cortos, pero cuando están relajados, puede estirar más allá de su longitud de reposo.
  • elasticidad : es la capacidad de las fibras musculares para volver a su longitud en reposo cuando se libera.
mesa : Las diferencias entre los tres tipos de tejido muscular

III- El músculo esquelético :

UN- Anatomía macroscópica :

El músculo esquelético es un cuerpo bien definido, que contiene vasos sanguíneos qes, de las fibras nerviosas y una gran cantidad de tejido conectivo

1- sobres del tejido conectivo :

  • Cada fibra muscular es la y rsquo; b interior y rsquo; una delgada vaina de tejido conectivo llamado endomyslum. Varias fibras y endomisio se colocan en desacuerdo costillas y forman un haz llamado.
  • Cada viga está a su vez delimitado por una envoltura más gruesa de tejido llamada perimisio conectivo. Los haces se combinan en un revestimiento más grueso compuesto de tejido conectivo denso que rodea la y rsquo; juntos Pu músculo llamado epimisio.

2- Inervación y vascularización :

  • Cada fibra muscular tiene d & rsquo; una terminación nerviosa que regula su actividad
  • Cada músculo es servida por una arteria y una o más venas arterias transportan nutrientes y rsquo; el oxígeno, por contra las venas evacuar los desechos metabólicos
Figura 1 : Sobres tejido conectivo d & rsquo; un músculo

si- anatomía microscópica de una fibra de músculo esquelético :

1- La fibra muscular :

– Cada fibra muscular es una célula cilíndrica larga que contiene muchos núcleos. Está rodeado por una membrana : sarcolema

– El sarcoplasme d & rsquo; una fibra musculajre es com desfile citoplasma de otras células .but que contiene reservas de glucógeno portante im y el m o b yogi hace, una proteína que se une a la y rsquo; N & rsquo y oxígeno, existen en cualquier otro tipo de célula.

2- Myofibrilles :

Cada título músculo tiene un gran número de miofibrillas paralelas que se ejecutan toda la longitud de la célula.

3- miofilamentos :

A lo largo de la longitud de cada mmyofibrille, vemos un oscuro bandas alternas claras y estrías llamada.

– Las bandas oscuras se denominan s s Un bandas (Un STRIES), Llamé a las bandas de luz (me STRIES).

Cada banda A tiene en su centro una zona debido dajre C & rsquo; es el área transparente o estrías H (zona H).

Cada estdivsée zona clara en dos por una línea o ser som la línea M.

– A mediados de Tendes I, también hay una zona oscura debido a que y rsquo; llamamos : línea Z

– La región y rsquo; cormprise una miofibrilla entre dos líneas Z sucesivos se llama Sarcómero, medición 2 micras y I representa músculo Unidad funcional.

A nivel molecular se forma cada miofibrilla filamentos muy uniformemente dispuestas : de espesor y filamentos delgados. Los filamentos gruesos están hechos de y rsquo; ensamblaje de moléculas y rsquo; una proteína : La miosina (presente en las bandas de A a centro sarcoméricas), mientras que el componente principal de los filamentos delgados es otra proteína : lagunas ; presente en las bandas I)

Figura 2 : Ver microscopio electrónico de una miofibrilla
Figura 3 : Niveles de organización del músculo esquelético

• Los filamentos gruesos : molécula de miosina tiene una estructura muy específica, hecho de dos subunidades idénticas que tienen la forma de y rsquo; un club de golf cuyo colas se enrollan de & rsquo; un sobre y rsquo; el otro y los dos cabezales esféricos que sobresalen at & rsquo; un extremo

Las cabezas de miosina comprenden la y rsquo sitios de unión; actina, s y rsquo; ATP y las enzimas que ATPaæs romper el y rsquo; ATP para producir el y rsquo; energía necesaria para la contracción muscular. Los cabezales también están involucrados en la formación de puentes transversales.

Higo 4 : filamento grueso (miosina)

• La multa o filamentos delgados : Están hechos de tres proteínas : F-actina (filamentoso), troponina y tropomiosina.

  • Dos cadenas de actina filamentosa constituidos por una sucesión de moléculas de actina globulares que son una herida alrededor de la otra.
  • Actina sitios de unión de la puerta en la que la miosina cabezas (puentes sindicatos) adjuntar durante la contracción.
  • Las moléculas de troponina que constan de tres unidades de forma esférica (TnI inhibidora =, se une a la actina,TnT = une a la tropomiosina,TNC = si iones mentira aux calciums).
  • Los filamentos forman una tropomiosina de reposo de la cinta en la ranura de la hélice de la actina y el bloque (enmascarar) actina sitios activos de manera que las cabezas de miosina no pueden obligar a los filamentos finos.
Higo 5 : filamento delgado (actina)

4- retículo sarcoplásmico y transversal túbulos T :

– Túbulos T Transverses : en la unión de cantos A y I, sarcolema invaginaciones presentes que penetran dentro de la fibra muscular y forma túbulos Transverses (túbulo T).

– El retículo sarcoplásmico (RS) : es un retículo endoplásmico en particular, formando una red de túbulos finos que rodean a cada miofibrilla sus mallas en toda su longitud. Incluye tanques terminales que establecen contactos íntimos con los túbulos T. El túbulo T y los tanques de ala situadas en cada forma lateral : la tríada

– El retículo sarcoplásmico juega un papel fundamental en :

  • el almacenamiento de calcio : dentro de los RS, de calcio se une a proteínas : la calséquestrine
  • La liberación de calcio desde el sarcoplásmico
  • La recaptura de calcio du : el medio intracelular hacia dentro de la RS utilizando el calcio bombas de ATP- dependiente.
Higo. 6 : retículo sarcoplásmico y túbulos T

– Tríada papel en la transmisión de información :

La transmisión de información (afluencia nerveuxjdu sistema tubular retículo sarcoplásmico (lo que llevó a la liberación de calcio intracelular)implica un mecanismo específico. esto implicaba :

Tensiones canales dependientes ubicadas dentro de la membrana tubular y bloqueados por el dihidropiridina (D ः f)de ahí el nombre del canal o dihidropiridina receptor DHP (D ः vie).

Cada receptor de dihidropiridina (D ः f ः) está en contigüidad con un canal de calcio de la rianodina sensible retículo sarcoplásmico de ahí su nombre canales o rianodina rianodina receptor (RyR)

Bajo el efecto de despolarización de la membrana, la DHPR actúa como un detector de corriente de intensidad eléctrica o voltaje y sufre cambios conformacionales que resultan en una interacción molecular con el RyR.

Esto promueve la liberación de la apertura y el calcio de los stocks retículo sarcoplasmático

Figura 7 : La transmisión de información de los sistemas tubulares RS

C- Mecanismos de contracción :

1- filamentos se deslizan modelo :

La teoría de la contracción de los filamentos deslizantes; desarrollado por Hugh Huxley 1954, ofertas y rsquo; los siguiente explicación : "Durante la contracción, filamentos delgados (actina) deslizar a lo largo de los filamentos gruesos (miosina), de manera que los filamentos & rsquo; actina y la miosina se superponen más »

Rompen los filamentos gruesos y delgados se solapan sólo en una pequeña parte de sus longitudes, pero cuando se estimulan las células del músculo, las cabezas de miosina S & rsquo; se aferran a los sitios de unión de la y rsquo; s actina y arrastrando y rsquo; a partir cabezas de miosina tiran de los filamentos delgados hacia el centro del sarcómero : C & rsquo; es el acortamiento de la longitud de las bandas A sarcomère.La no cambia durante el acortamiento pero las bandas I y H disminuye.

2- la excitación de acoplamiento- contracción :

C & rsquo; es la sucesión de y rsquo; eventos por el cual el potencial de la y rsquo; Acción transmitida a lo largo del sarcolema provoca el deslizamiento de los miofilamentos.

El acoplamiento de excitación – contracción implica los siguientes pasos :

1- Los potenciales y rsquo; acción diferenciales a lo largo de los túbulos sarcolema y transversales.

2- Cuando el potencial de rsquo; el trabajo llega a las tríadas, la DHPR actúa como un detector de d & rsquo; amperaje o de tensión y sufre cambios conformacionales que resultan en una interacción molecular con el RyR Esto promueve su apertura y la liberación del callo m inventario retículo sarcoplásmico

Higo 8 : Mecanismo de liberación de calcio por el RS

3- Una vez intracelularmente (sarcoplasme), se une al calcio a troponina C (T11C), cuatro moléculas de calcio unirse a una molécula deTnC.

4- Troponina luego cambia su estructura tridimensional, provocando el desplazamiento lateral de la liberación de la tropomiosina y por lo tanto (dêmasquage) los sitios de unión de actina.

5- Tan pronto como los sitios de unión de actina están expuestos, myosinesse las cabezas inmediatamente se unen a actina formando un complejo : l'actomyosine

6- Al mismo tiempo la unión de calcio en TnC permite la eliminación de la inhibición ejercida por la troponina I en la actividad ATPasa de la cabeza de miosina, Esta actividad ATPasa permite la hidrólisis de ATP en ADP y Pi (esta reacción es dependiente de Mg +).

7- El desprendimiento de Pi y ADP cabezas miosinas, permite la flexión cabezas myosins (cambios de ángulo que constan de cabezas de miosina unidos a la actina) = El deslizamiento de los filamentos de actina en los filamentos de miosina)

8- La unión de la actina con la miosina se mantiene estable y sólo la presencia de una nueva molécula de ATP(que se une a la cabeza de miosina), permite la ruptura de actina y miosina liaisonenfre.

9- La contracción continúa mientras la señal de calcio y ATP están presentes.

10- En ausencia de potencial de acción, se recupera de calcio del retículo sarcoplásmico sarcoplasme, la troponina de nuevo cambia sus sitios de unión de forma y tropomyosinemasque de cabezas de miosina a la actina para que los extremos de contracción y los filamentos reanudar su posición inicial = Relajación muscular

nótese bien : El rigor mortis ilustra el hecho de que C & rsquo; IS & rsquo; ATP que permite la separación de cabezas de miosina de y rsquo; actina. De hecho después de la muerte de la síntesis de I & rsquo; fines de ATP y el desprendimiento de las cabezas de miosina se hace imposible. L & rsquo; actina y la miosina se vinculan de manera irreversible, causando el rigor mortis, que desaparece cuando las proteínas del músculo se degradan en cuestión de horas después de la muerte.

Higo 9 : la excitación de acoplamiento – contracción

re- Metabolismo del músculo esquelético : regeneración de ATP

  • Durante la contracción muscular de energía para la actividad contráctil (flexión, desprendimiento miosina destêtesde y operación de la bomba de calcio) es proporcionado por ATP.
  • Desde ATP es la única fuente de energía que puede alimentar directamente la contracción, y el ATP de inmediato las existencias disponibles son bajos en el músculo y permitiendo la contracción 4 para 6 segundo, que debe regenerarse continuamente, de modo que la contracción puede continuar. Afortunadamente regeneración se realiza en una fracción de un segundo después de tres rutas :

un- Interacción de ADP con T creat fosfato ine(CP) :

– Al comienzo de la contracción, una vez que se consumieron bajas reservas de ATP,un ATP adicional se reconstituye rápidamente molécula de alta energía partird'une : El fosfato de creatina (CP) :

La fosfocreatina + ADP Creatina -► + ATP

  • Esta reacción es catalizada por la quinasa de creatina.
  • la fuerza muscular máxima se puede mantener 15s pendantIO

si- glucólisis anaeróbica :

reservas de glucógeno muscular se transforman en ácido láctico con la producción de dos (02) moléculas de ATP. conjuntos, las reservas de ATP y fosfato de creatina y glucólisis aeróbica pueden mantener la actividad muscular durante un minuto.

C- la respiración celular aeróbica : fosforilación oxidativa

En una actividad muscular leve pero prolongada, ATP utilizado por los músculos es proporcionada por la respiración celular aeróbico que tiene lugar en las mitocondrias y requiere la presencia de oxígeno e implica una serie de reacciones químicas (ciclo de Krebs, y el transporte de electrones de la cadena respiratoria). Durante la respiración aeróbica de la glucosa se degrada completamente ; completar la oxidación de una molécula de glucosa proporciona 36 moléculas de ATP.

mesa : regeneración vías TATP

mi- Tipos de fibras musculares :

Fibras oxidativas de contracción lenta (de tipo I) :

  • Color rojo, – Un montón de mioglobina.
  • bajas reservas de glucógeno, – Gran resistencia a la fatiga.
  • La vía aeróbica es la ruta principal de la síntesis de ATP

fibras oxidativas de contracción rápida (de tipo IIa) :

  • Color rojo – importante glucógeno.
  • Abundancias de mioglobina – Moderada resistencia a la fatiga.

Las fibras de contracción rápida glicolítica (de tipo IIb) :

  • importante glucógeno. – Bajo contenido de mioglobina
  • blanco – Fatigable

ll- Tejido muscular liso :

UN- estructura del músculo liso :

  • Presentes en la pared de la mayor parte del cuerpo de órganos huecos : de las vías respiratorias, vasos, aparato digestivo, y genitourinario.
  • Cada fibra musculares lisas es una célula fusiforme que contiene un solo anillo, el diámetro de estas pequeñas fibras es de entre 2 y 4 una.
  • Suavizar las fibras musculares no tienen terminaciones nerviosas sofisticadas como la que se encuentra en el músculo esquelético, por contra están conectados a las fibras nerviosas del sistema nervioso autónomo.
  • El retículo sarcoplásmico de fibras de músculo liso está menos desarrollado que el de las fibras musculares esqueléticas y no hay transversal túbulos T.
  • músculos lisos no presentan ranuras transversales, Aunque contienen filamentos gruesos y delgados, pero estos filamentos son diferentes de las que se encuentran en los músculos esqueléticos :

– Los filamentos gruesos y delgados no están dispuestos en sarcómeros

  • Las cabezas de miosina filamentos gruesos de músculo liso desgaste en toda su longitud, una característica que permite a estos músculos a ser tan poderoso.
  • Tropomiosina se asocia con filamentos delgados, pero no la troponina.
Higo 10 : estructura del músculo liso

si- acoplamiento excitación-contracción en el músculo liso :

El mecanismo de contracción del músculo liso es similar a la de los músculos esqueléticos, y siguiendo los planes Surles :

  • Los miofilamentos de deslizamiento es debido a la interacción de la actina y la miosina
  • La contracción se activa por el aumento en la concentración de ion de calcio intracelular
  • El deslizamiento de los miofilamentos requiere ATP

• Las etapas de la contracción muscular :

  • Durante el acoplamiento excitación- contracción, el calcio es liberado del retículo sarcoplásmico, pero también penetra desde el fluido intersticial
  • Para activar la miosina, interactúa calcio con proteínas reguladoras : calmodulina situado en filamentos de miosina y una conocida quinasa quinasa las cadenas ligeras de la miosina (MLCK),
  • Y a medida que los filamentos delgados carecen de troponina para enmascarar el sitio de unión de las cabezas de miosina y siempre están dispuestos a contrato
  • se une al calcio a la calmodulina y calcio-calmodulina se une complejos y activa la quinasa de las cadenas ligeras de la miosina (MLCK).
  • La quinasa activada fosforila la hidrólisis de ATP y la miosina que permite que el- este último para interactuar con la actina : acortamiento se produce.
  • Al igual que los músculos esqueléticos, suavizar músculos se relajan cuando el calcio intracelular disminuye.

referencias

  • Elaine N. Marieb : Anatomía y Fisiología Humana
  • H.Guenard : La fisiología humana
  • PAG. Rigoard,K. Buffenoir : arquitectura molecular del retículo sarcoplásmico y su papel en el acoplamiento excitación – contracción

Curso del Dr. M. Martanos – Facultad de Constantino