Download Contracción Muscular 2014

26/06/2014
Mecánica de la Contracción
Muscular
Dpto. Biofísica
Facultad de Enfermería
UTI: Locomotor
ESFUNO
Objetivos de la Clase
Analizar algunos aspectos de la biofísica del músculo
esquelético que permitan entender la mecánica de la
contracción muscular.
Para ello trataremos sobre:
• Aspectos de su estructura anatómica.
• Aspectos de la estructura microscópica básica y
composición química de la fibra muscular.
• La función de la unidad músculo-tendinosa.
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Tipos de Músculos
Clasificación según su estructura:
A) Músculo estriado
Músculo esquelético
Multinucleadas
Músculo cardíaco
miocardio (ej: músculo auricular y
ventricular)
Mononucleadas, posición central,
ramificadas, discos intercalares.
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B) Músculo liso
Tejido formado por células delgadas ahusadas, miofibrillas
paralelas al eje mayor, sin estriaciones transversales.
- unitario (ej: paredes uterinas)
- multiunitario (fibras independientes en cuanto a
operación) (ej: paredes de vasos sanguíneos)
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Funciones de los Músculos
-reserva energética
- de protección (distribuyendo fuerzas y
absorbiendo impactos)
- generar movimiento
Las 2 últimas son posibles por las propiedades de
excitabilidad y contractilidad del tejido muscular.
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2) Fibra muscular
(unidad estructural).
1- Haces de fibras y tejido
conjuntivo (perimisio, epimisio,
endomisio)
3) Miofibrillas (sarcómero)
4) Miofilamentos
(delgados y gruesos)
*Proteínas
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Niveles de Organización
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Sarcómero: Unidad Motora
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Actina:
Interacción con miosina
Potencia ATPasa de Miosina
Miosina:
Actividad ATPasa
Interacción con Actina
Complejo Troponina- Tropomiosina:
Interacción con calcio determina la
Posibilidad de interacción
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Actina- Miosina
Propiedades Mecánicas
•
•
•
Se realiza mediante la obtención de la relación tensión vs
longitud.
Se realiza con músculo aislado.
Dispositivo experimental
a) Propiedades Pasivas:
Ley de Hooke: establece una
relación lineal entre fuerza y
longitud.
Los materiales biológicos no se
ajustan
al
comportamiento
establecido por la ley de Hooke.
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Tensión Pasiva
T e n s ió n P a s iv a
Tensión
1
0
4
5
6
L o n g itu d (c m )
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b) Propiedades Activas:
Contracción muscular: Es el desarrollo de fuerza
(tensión), cambio de longitud (acortamiento) o ambas
cosas.
Acoplamiento
éxcitocontráctil: conjunto de
mecanismos que se inician
con un estímulo, a nivel de
la membrana celular, y
termina con incremento de
Ca2+ citoplasmático y su
consecuencia
es
la
contracción.
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b) Propiedades Activas:
• Estímulo eléctrico
• Túbulos T
• Receptor de
Dihidropiridina (DHPR)
• Receptor de
Rianodina (RyR)
• Liberación de Ca+2
desde RS
• Unión Ca+2 a TnC
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Ciclo de Lymn - Taylor
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Dependencia de la contracción
con la intensidad del estímulo
Sacudidas simples
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Dependencia de la contracción
con la frecuencia de estimulación
Tétanos
R es pues ta
mec ánic a del
mús c ulo
P otenc ial de ac c ión del
mús c ulo
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• ¿Por qué la tensión o acortamiento desarrollada en una
contracción tetánica es mayor que en una sacudida
simple?
• Para estudiar la relación tensión deformación
del
músculo en actividad es necesario producir contracciones
masivas y tetánicas.
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• Los músculos
logran su máximo
valor de tensión en
longitudes
cercanas a L0.
• Los cambios
observados en la
curva tensión vs
longitud activa son
coherentes con la
teoría de los
filamentos
deslizantes.
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Tipos de Contracción Muscular
Las manifestaciones de la contracción pueden combinarse
de diferentes maneras para dar lugar a contracciones
isométricas, isotónicas, auxotónicas y a poscarga.
Isotónica
Isométrica
Auxotónica
Poscarga
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c) Relación entre tensión y velocidad de acortamiento:
Es una relación hiperbólica
Velocidad máxima de acortamiento es un valor teórico y
depende de la velocidad de hidrólisis de ATP.
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Interpretación de las Curvas
Velocidad de Acortamiento vs. Tensión
• Velocidad máxima independiente de la longitud.
• La velocidad de acortamiento depende de la tasa de los
procesos bioquímicos.
• Al aumentar la velocidad disminuye en cada instante el
número de unidades que han completado un ciclo y están
disponibles para ejercer tracción.
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Bibliografía
Biofísica de Frumento, Cap. 4
Fisiología Humana de Houssay, Cap. 4
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