excitabilidad muscular, fisiología muscular y sinapsis neuromuscular

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAREPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIAUNIVERSIDAD DEL ZULIA

FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIASFACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIASDEPARTAMENTO DE BIOLOGIA ANIMALDEPARTAMENTO DE BIOLOGIA ANIMAL

CATEDRA DE FISIOLOGIA DE LOS ANIMALES DOMESTICOS ICATEDRA DE FISIOLOGIA DE LOS ANIMALES DOMESTICOS I

PROFESOR MARCELO ANTONIO GIL ARAUJO. MV. MSc. PROFESOR MARCELO ANTONIO GIL ARAUJO. MV. MSc.

EXCITABILIDADEXCITABILIDADNEUROMUSCULARNEUROMUSCULAR

MARACAIBO, VENEZUELAMARACAIBO, VENEZUELA





EXCITABILIDADEXCITABILIDADMUSCULARMUSCULAR


FISIOLOGIAFISIOLOGIAMUSCULARMUSCULAR

MÚSCULO ESQUELÉTICO

MÚSCULO CARDÍACO

MÚSCULO LISO

MOVIMIENTOSVOLUNTARIOS

MOVIMIENTOSINVOLUNTARIOS

TIPOS DE MÚSCULO TIPOS DE MÚSCULO

Esquelético, Voluntarios o EstriadosEsquelético, Voluntarios o Estriados Voluntario; controlado conscientemente Voluntario; controlado conscientemente Sobre 600 a través del cuerpoSobre 600 a través del cuerpo

Cardíaco (Miocardio)Cardíaco (Miocardio) Se controla por si mismo con la ayuda Se controla por si mismo con la ayuda

de los sistemas nervioso y endocrinode los sistemas nervioso y endocrino Solamente en el corazónSolamente en el corazón

Lisos o InvoluntariosLisos o Involuntarios Músculo involuntario.Músculo involuntario. En la paredes de los vasos sanguíneos y En la paredes de los vasos sanguíneos y

órganos internosórganos internos

Tipos de Músculos

ESTRUCTURA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICOESTRUCTURA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO

ESTRUCTURA DEL MÚSCULO ESTRUCTURA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICOESQUELÉTICO

LA ESTRUCTURA BÁSICA DEL MÚSCULO LA ESTRUCTURA BÁSICA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICOESQUELÉTICO

ESTRUCTURA DEL MÚSCULO ESTRUCTURA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICOESQUELÉTICO

COLAGENO QUE FORMA EL ENDOMISIOCOLAGENO QUE FORMA EL ENDOMISIO

CÉLULA MUSCULARCÉLULA MUSCULAR

TRIADATRIADA

TUBULO TTUBULO T CISTERNA TERMINALCISTERNA TERMINAL

RETICULO ENDOPLASMATICORETICULO ENDOPLASMATICO

NUCLEONUCLEO

MIYOCONDRIAMIYOCONDRIA

CITOSOLCITOSOL

MIOFILAMENTOMIOFILAMENTO

LOS TÚBULOS TRANSVERSALES Y EL LOS TÚBULOS TRANSVERSALES Y EL RETÍCULO SARCOPLASMÁTICORETÍCULO SARCOPLASMÁTICO

Estructura del músculo esqueléticoEstructura del músculo esquelético

FOTOMICROGRAFÍA DE UN CORTE TRANSVERSAL DE UN MÚSCULO

ESQUELÉTICO

LOS MUSCULOS REPRESENTAN.......LOS MUSCULOS REPRESENTAN.......LOS MUSCULOS REPRESENTAN.......LOS MUSCULOS REPRESENTAN.......

• 50% del peso corporal.50% del peso corporal.

– 40% musculo estriado esqueletico.40% musculo estriado esqueletico.

– 10% musculo estriado cardiaco y liso.10% musculo estriado cardiaco y liso.

MUSCULOS……MUSCULOS……

• Los músculos son capaces de acortarse y desarrollar tensión, lo cual les permite producir movimiento y trabajo.

• Los músculos en respuesta a señales eléctricas convierten la energía química del ATP en energía mecánica que puede actuar sobre el ambiente.

ESTRUCTURA DEL MÚSCULO ESTRUCTURA DEL MÚSCULO ESTRIADO ESQUELÉTICOESTRIADO ESQUELÉTICO

Fibra MuscularFibra MuscularFibra MuscularFibra Muscular

• Célula muscular Célula muscular

• Elongada y cilíndricaElongada y cilíndrica

• 10-100 10-100 μm de diametroμm de diametro

• Hasta 750.000 μ de longitudHasta 750.000 μ de longitud

• Múltiples núcleosMúltiples núcleos

• Abundantes mitocondriasAbundantes mitocondrias

• Numerosas Miofibrillas Numerosas Miofibrillas

Estructura del músculo esquelético estriadoEstructura del músculo esquelético estriado

MiofibrillasMiofibrillasMiofibrillasMiofibrillas

• Elementos contráctiles especializadosElementos contráctiles especializados

• IntracelularesIntracelulares

• CilíndricosCilíndricos

• 1 1 μ en diámetroμ en diámetro

• Extiende la longitud de la fibra muscularExtiende la longitud de la fibra muscular

• Arreglo de elementos del citoesqueleto: Arreglo de elementos del citoesqueleto: Filamentos gruesos y finosFilamentos gruesos y finos

ARREGLO DE LOS FILAMENTOSARREGLO DE LOS FILAMENTOS

SARCOMERASARCOMERA

• Unidad funcional del músculo.Unidad funcional del músculo.

• Entre dos líneas ZEntre dos líneas Z

• Músculo crece por adición de Músculo crece por adición de sarcomerassarcomeras

SarcómeraSarcómera

ESTRUCTURA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO ESTRUCTURA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO ESTRIADOESTRIADO

Filamentos gruesos y finosFilamentos gruesos y finos

• Filamentos gruesos :

• Miosina (mol grande y compleja, cabeza y cola, estructura helicoidal alfa).

• Posee:–Par de cadenas pesadas. Se enlazan y

forman la cola de la molécula de miosina

–Dos pares de cadenas ligeras: se enrollan y forman dos cabezas globulares (sitio de unión para la actina)

Estructura de una molécula de MiosinaEstructura de una molécula de Miosina

• Filamentos gruesos :

• Cabeza (puente cruzado) unión de la actina e hidrólisis de ATP.

• Interacción entre puentes cruzados y filamentos finos, acortan la sarcómera (acercando las líneas Z entre sí).

FILAMENTO GRUESO

Filamento FinoFilamento Fino

• Filamentos Delgados : Actina, tropomiosina y Troponina

• Actina: – Actina G, forma globular, dos cadenas retorcidas:– Actina F, (actina filamentosa)

• Posee sitio de unión a la miosina

• Estructura de la fibra muscular – Filamentos.

• Tropomiosina: Prot. Filamentosa que se ubica a lo largo del surco de la actina. Bloquea, en reposo, el sitio de unión con miosina.

• Troponina: Complejo de tres prot. Globulares (T, I, C)– Troponina T: Se une a tropomiosina– Troponina I: Junto con tropomiosina inhibe la interaccion

Actina miosina– Troponina C: Se une al Calcio. Inicia la contracción.

• Estructura de la fibra muscular – Filamentos.

Un Filamento Delgado Compuesto porMoléculas de Actina,

Tropomiosina y Troponina

Filamento FinoFilamento Fino

Puentes CruzadosPuentes Cruzados

MUSCULO ESQUELETICO

TRES POSICIONESTRES POSICIONES

• BLOQUEO DE SITIOS DE ENLACES BLOQUEO DE SITIOS DE ENLACES FUERTES.FUERTES.

• ESTADO CERRADO.ESTADO CERRADO.

• ESTADO ABIERTO.ESTADO ABIERTO.

ACTINA

MIOSINA

LOS FILAMENTOS GRUESOS ESTÁN FORMADOS POR MIOSINA, Y LOS FINOS PRINCIPALMENTE POR ACTINA

LA MIOSINA PUEDE ESTABLECER ENLACES CON LA ACTINA

Línea Z Línea Z Línea MSarcómero

Zona H

Banda I Banda A

SARCÓMEROSARCÓMERO

TUBULOS “T” Y RETÍCULOS SARCOPLASMÁTICOTUBULOS “T” Y RETÍCULOS SARCOPLASMÁTICO

Puntos Claves

Una célula muscular individual se conoce Una célula muscular individual se conoce como fibra muscular.como fibra muscular.

Una fibra muscular está envuelta por un Una fibra muscular está envuelta por un plasma membranoso conocido como plasma membranoso conocido como sarcolemasarcolema

Fibra MuscularFibra Muscular

Puntos Claves

Fibra MuscularFibra Muscular

El citoplasma de la fibra muscular se El citoplasma de la fibra muscular se conoce como sarcoplasma.conoce como sarcoplasma.

Dentro del sarcoplasma, los túbulos T Dentro del sarcoplasma, los túbulos T permiten el transporte de sustancias a permiten el transporte de sustancias a través de la fibra muscular.través de la fibra muscular.

El retículo sarcoplasmático almacena El retículo sarcoplasmático almacena calcio.calcio.

Proteinas de Pie “Foot Proteins”

UNA MICROGRAFÍA ELECTRÓNICA DE MIOFIBROLLAS: Obsérvese la

Presencia de Estriaciones

ARREGLO DE LOS FILAMENTOS EN UNA SARCÓMERO

LA UNIDAD FUNCIONAL BÁSICA ES EL SACÓMERO: Contiene una Estructura

Especializada de Actina y Miosina





SINAPSISSINAPSISNEUROMUSCULARNEUROMUSCULAR


NEUROTRANSMISORNEUROTRANSMISOR

• El músculo estriado esquelético se El músculo estriado esquelético se contrae estimulado por la liberación contrae estimulado por la liberación de Acetilcolina (ACh) en las uniones de Acetilcolina (ACh) en las uniones neuromusculares entre los neuromusculares entre los terminales nerviosos y las células terminales nerviosos y las células musculares.musculares.

Secuencia de Acontecimientos durante la Acción Muscular

• Impulso nervioso llega a los axones Impulso nervioso llega a los axones terminales.terminales.

• Neurona motora secreta acetilcolina Neurona motora secreta acetilcolina (ACh).(ACh).

• ACh se fija sobre receptores en el ACh se fija sobre receptores en el sarcolema.sarcolema.

• Genera potencial de placa que lleva a un Genera potencial de placa que lleva a un potencial de acción en fibra muscular.potencial de acción en fibra muscular.


• Libera iones de calcio (Ca++) : Libera iones de calcio (Ca++) : Desde retículo sarcoplasmático hacia Desde retículo sarcoplasmático hacia el sarcolemael sarcolema

• Ca++ se une con troponina sobre el Ca++ se une con troponina sobre el filamento de actina. filamento de actina.

Secuencia de Acontecimientos durante Secuencia de Acontecimientos durante la Acción Muscularla Acción Muscular

•Separa tropomiosina de los puntos activos en filamento de actina

• Cabezas de miosina se adhieren a puntos activos en el filamento de actina.

Relajación

• El calcio se agota.El calcio se agota.

• El calcio es bombeado hacia el retículoEl calcio es bombeado hacia el retículo sarcoplasmático para su almacenaje.sarcoplasmático para su almacenaje.

• Son desactivadas la troponina y laSon desactivadas la troponina y la tropomiosina.tropomiosina.

Relajación

•Se bloquea el enlace de los puentes Se bloquea el enlace de los puentes cruzados de miosina con los filamentos cruzados de miosina con los filamentos de actina.de actina.

• Se interrumpe la utilización del ATP.Se interrumpe la utilización del ATP.

• Filamentos de miosina y actina regresan Filamentos de miosina y actina regresan a su estado original de reposo/relajación.a su estado original de reposo/relajación.

M.V. MARCELO GIL ARAUJO


Calcio: Se une a la Troponina - Levanta la Tropomiosina: Cabezas de miosina se unen a los puntos activos de la actina

EXCITACIÓN - CONTRACCIÓNEXCITACIÓN - CONTRACCIÓNLIBERACIÓN DE CALCIOLIBERACIÓN DE CALCIO

Ca2+Ca2+

MEMBRANA PLASMÁTICADE LA FIBRA MUSCULAR

RECEPTOR DE ACETILCOLINA

ACETILCOLINAESTERASA

PUERTA DEL VOLTAGECANAL DE Na+

ACCION POTENCIALPROPAGACION EN LA FIBRA DEL MUSCULO

AXON DE LA NUERONA MOTOR

VAINA DE MIELINA

AXON TERMINAL

BOTON TERMINAL

VESICULA DE ACETILCOLINA

ELEMENTOS CONTRACTILES DENTRO DE LA FIBRA DEL MUSCULO

EL MOTOR TERMINA EL PLATO

ACCION POTENCIALPROPAGACIÓN EN LA NEURAONAMOTOR

PUERTA DE VOLTAGECANAL DE CALCIO

PUERTA QUIMICACANAL DE CAPTACIÓN

PROTEINAS DE UNION DE LA FIBRA MUSCULAR Y LA

NEURONA MOTORA

PROTEINAS DE UNION DE LA FIBRA MUSCULAR, CANAL

IONICO DE SODIO Y LA NEURONA MOTORA

EVENTOS QUE CONDUCEN A LA ACCIÓN MUSCULAR


Calcio: Se une a la Troponina - Levanta la Tropomiosina: Cabezas de miosina se unen a los puntos activos de la actina

POTENCIALES POSTSINAPTICOSPOTENCIALES POSTSINAPTICOS

Canales de Calcio

Ca2+Fibra muscular

Ca2+

acetilcolina

Fibra muscular

Ca2+

acetilcolina

Na+

Fibra muscular

Ca2+

Na+

Fibra muscular

Ca2+Na+

Fibra muscular

Ca2+Fibra muscular

Ciclo Puente CruzadoCiclo Puente Cruzado

excitabilidad muscular, fisiología muscular y sinapsis neuromuscular

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