FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO

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FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO
  1. Los movimientos coordinados se efectúan gracias a los músculos, formados por céllulas que pueden cambiar su longitud.
    1. MÚSCULO ESQUELÉTICO
      1. Organo formado por células musculares esqueléticas y tejido conectivo
        1. Estructura
          1. Tejido conectivo
            1. Endomisio: Tejido conectivo que reviste cada célula muscular en una envoltura
              1. Tendones: Tejido conectivo que se continúa con el tejido fibroso y forman el anclaje del músculo al hueso
                1. Esencial para la transmisión de la fuerza generada por las células musculares al esqueleto
              2. Células musculares
                1. Se agrupan en haces o fascículos
                  1. Perimisio: Cubierta conectiva que envuelve las células musculares
                    1. FIBRA MUSCULAR ESQUELÉTICA Células largas (fibras), multinucleadas y cilíndricas (longitud 1mm -4cm; diámetro 5-100 micras)
                      1. Estructura celular
                        1. Membrana externa: sarcolema
                          1. Citoplasma: sarcoplasma
                            1. Miofibrillas: haces finos de fibrillas (ocupan casi la totalidad del citoplasma
                              1. Miofilamentos: fibras mucho mas delgadas que conforman las miofibrillas
                                1. Estructura molecular
                                  1. Miofilamentos finos
                                    1. Proteína: Actina G : Proteína globular. Se polimeriza hasta 400, forma dos hileras fibrosas o trenzadas entre sí creando la actina fibrilar o actina F.
                                      1. Tropomiosina
                                        1. Troponina: Formada por 3 subunidades: troponina C (une iones calcio), troponina T (se une a la tropomiosina) y troponina I (función inhibidora o bloqueadora sobre la actina)
                                        2. Miofilamentos gruesos
                                          1. Proteína miosina: Formada por 2 cadenas polipeptídicas enrrolladas entre sí con foma de bastón
                                            1. Meromiosina pesada globular, con 2 partes: cabeza (S1) y cuello (S2)
                                              1. Meromiosina ligera: cola (S3)
                                        3. Sarcómeros: Subunidades repetidas longitudinalmente en las que se alinean las miofibrillas y es la unidad funcional del músculo estriado
                                          1. Bandas (visibles al microscopio
                                            1. Longitud 2 micras, delimitadas por discos Z (líneas Z)
                                              1. Banda A: Segmento del sarcómero que recorre toda la longitud de miofilamentos gruesos
                                                1. Banda I: Parte de trayecto de miofilamentos finos
                                                  1. Banda H: Región media de miofilamentos gruesos que no superponen con los finos, en el centro se encuentra la línea M
                                              2. Sistema de membranas internas
                                                1. Retículo sarcoplásmico: Retículo endoplásmico que carece de ribosomas
                                                  1. Triada: Formada por 2 cisternas terminales del retículo sarcoplásmico, situada una a cada lado de los túbulos T. Permite el desplazamiento del impulso electrico por el túbulo T para estuimular las membranas del retículo endoplásmico
                                                  2. Túbulos T: largos y estrechos se ramifican y extienden por toda la célula
                                                    1. Transmisión y despolarización eléctrica desde la superficie hacia el interior de la célula, regulando la movilización de calcio (Ca++) - contracción muscular
                                              3. Epimisio: Lámina gruesa que constituye el músculo entero
                                            2. TRANSMISIÓN NEUROMUSCULAR
                                              1. Sinapsis neuromuscular: Sinápsis entre la fibra muscular esquelética y la terminación del axón de la motoneurona
                                                1. Actividad contráctil: es generada por el potencial de acción en una neurona motora y su comunicación (sinapsis) con la fibra muscular
                                                  1. Estructura de la placa motora
                                                    1. Neurona motora presináptica
                                                      1. Terminaciones axónicas tienen múltiples vesículas rellenas de acetilcolina
                                                      2. Hendidura sináptica
                                                        1. Separa la terminación presináptica de la fibra muscular, tiene matríz amorfa rica en mucopolisacáridos donde se encuentran las acetilcolinesterasas (enizmas encargadas de degradar la acetilcolina)
                                                        2. Fibra muscular (elemento postsináptico)
                                                          1. Pliegues de unión o pliegues sinápticos: Invaginaciones en la zona sináptica. En sus crestas se encuentran los receptores colinérgicos nicotínicos en alta densidad
                                                        3. Mecanismo de transmisión neuromuscular
                                                          1. a) Llegada del potencial de acción - apertura de canales de calcio (Ca++), entra al interior del axón y hay liberación de acetilcolina por exocitosis.
                                                            1. b) La liberación de la acetilcolina es cuántica, se liberan 5,000 - 10,000 moléculas por cada potencial de acción
                                                              1. c) La acetilcolina se difunde rápidamente por la hendidura y se une a los receptores nicotínicos de la placa motora terminal. La unión acetilcolina-receptor produce un cambio conformacional que permite el flujo de iones de sodio (Na+) y potasio (K+) a favor de sus correspondientes gradientes electroquímicos
                                                                1. d) La unión de la acetilcolina al receptor es reversible. Se degrada por la 5-cetilcolinesterasa que la desdobla en acetato y colina. La colina es recaptada por el terminal presináptico y el acetato difunde hacia el líquido extracelular.
                                                            2. Fenómenos eléctricos en la unión neuromuscular
                                                              1. Potencial de placa motora: Cambio de permeabilidad celular debido al intercambio de Na+ y K+ a través de un mismo canal de la membrana celular, produciendo una despolarización local de la placa motora
                                                                1. Su amplitud depende del número de receptores colinérgicos activados. La corriente se transmite a las regiones adyacentes de membrana, provocando la despolarización.
                                                                  1. Puede ocurrir liberación de acetilcolina de forma espontánea, provocando pequeñas despolarizaciones espontáneas ("potenciales miniatura de la placa motora"), no producen potencial de acción
                                                          2. CONTRACCIÓN MUSCULAR
                                                            1. Teoría del deslizamiento de los filamentos
                                                              1. La contracción se produce por deslizamiento de los filamentos gruesos y finos entre sí. Esta interdigitación de los filamentos produce una disminución de longitud del sarcómero. Durante el acortamiento del sarcómero, los discos o líneas Z se acercan uno a otro, aproximándose entre sí
                                                                1. Este modelo propone que los filamentos finos se mueven sobre los gruesos. Este desplazamiento es posible por la unión entre las cabezas de miosina con puntos activos o complementarios de la molécula actina. La formación de uniones, a través de puentes cruzados, entre la actina y la miosina que se activan y desactivan cíclicamente constituye el proceso que conduce al acortamiento del músculo durante la contracción
                                                              2. Contracción muscular: Excitación eléctrica por la estimulación de fibras nerviosas motoras, provocando un potencial de acción muscular, extendiéndose a lo largo de toda la membrana o sarcolema.
                                                                1. Mecanismo cíclico de formación y eliminación de puentes cruzados. (4 etapas)
                                                                  1. a) Músculo en reposo: la cabeza de la miosina está unida a ADP+Pi pero no a la actina (miosina cargada). Cuando forma el complejo con actina (actomiosina) se inicia la contracción
                                                                    1. b) Al tener el complejo actomiosina, el ADP y el Pi se liberan rápidamente de la cabeza de la miosina, se produce cambio conformacional de la propia cabeza y ésta se dobla 45° con la actina
                                                                      1. c) Después del desplazamiento, la unión entre las 2 moléculas es fuerte y los filamentos permanecen unidos. Para separarse, se incorpora ATP a la cabeza de la miosina y la hidrólisis del ATP
                                                                        1. d) La energía liberada por la hidrólisis rápida del ATP lleva a la cabeza de la miosina a su posición original. Los ciclos se repiten mientras no se agote la capacidad de acortamiento del sarcómero, ni el ATP. La actividad cíclica (formación y desaparición de los puentes cruzados) asegura que la fuerza ejercida por los filamentos gruesos sobre los finos se mantiene durante la contracción
                                                                  2. Papel del Ca++ en la regulación de los enlaces actina-miosina
                                                                    1. Troponina C tiene 4 lugares de unión con el calcio: 2 de alta afinidad que fijan Ca++ y Magnesio (Mg++), 2 de baja afinidad que fijan exclusivamente Ca++. La activación de la troponica C forma el complejo actomiosina, puentes cruzados.
                                                                      1. El cambio de concentración del Ca++ en los miofilamentos, hace que tenga la función de interruptor. En el músculo relajado la concentración es muy baja, al activarse se puede incrementar hasta 1,000 veces, formando un máximo de puentes cruzados
                                                                    2. Acoplamiento excitación-contracción
                                                                      1. Ca++ en la formación de puentes cruzados.
                                                                        1. Exitación celular, de la que es manifestación el potencial de acción, se propaga con rapidez por la membrana celular
                                                                          1. Túbulos T y Retículo sarcoplásmico - triadas
                                                                            1. Membrana de túbulos T y de las cisternas contienen proteínas integrales de la membrana, que funcionan como canal de Ca++ hacia el citosol.
                                                                              1. La señal eléctrica (de orden de contracción) situada en la membrana de la fibra pasa a señal química (Ca++) en el citoplasma celular
                                                                    Show full summary Hide full summary

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