biología de la contracción muscular

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BIOLOGIA DE LA CONTRACCION
MUSCULAR 
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Aproximadamente el 40% del cuerpo es músculo esquelético
El 10% es músculo liso y cardíaco
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ANATOMÍA FISIOLÓGICA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO
Los Músculos Esqueléticos, están formados por numerosas fibras cuyo diámetro es de 10 a 80um.
En la mayor parte de este músculo las fibras se extienden en toda su longitud y habitualmente (excepto el 2%) están inervadas por una sola terminación nerviosa localizada cerca del punto medio de la misma
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Palabras importantes
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SARCOLEMA
Es la membrana celular de la fibra muscular, está formado por una membrana celular denominada membrana plasmática y una cubierta externa que contiene numerosas fibrillas delgadas de colágeno.
En cada extremo la capa superficial del sarcolema se fusiona con una fibra tendinosa y éstas a su vez se agrupan en haces para formar los tendones musculares que se insertan en los huesos
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MIOFIBRILLAS: FILAMENTOS DE ACTINA Y MIOSINA
Cada fibra muscular contiene varios cientos a miles de miofibrillas
Las miofibrillas son estructuras cilíndricas alargadas de 1µm de diámetro, cuyas estriaciones resultan de la repetición de una unidad fundamental, el sarcómero, limitado por la línea densa, la línea Z o disco Z 
Los filamentos se interdigitan y aparecen bandas claras y oscuras
Las bandas claras contienen filamentos de actina denominadas bandas I.
Las bandas oscuras contienen filamentos de miosina denominadas bandas A.
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La interacción entre los puentes cruzados y los filamentos de actina producen la contracción
Los extremos de los filamentos de actina están unidos al disco Z. Desde este disco los filamentos se extienden en ambas direcciones para interdigitarse con los filamentos de miosina 
El disco Z esta formado por proteínas filamentosas distintas de filamentos de actina y de miosina
La porción de la miofibrilla que esta entre dos discos Z sucesivos se denomina Sarcómero.
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QUE MANTIENE EN SU LUGAR A LOS FILAMENTOS DE ACTINA Y DE MIOSINA
Una proteína filamentosa y muy elástica llamada titina. 
 que actúa como armazón que mantienen en su posición a los filamentos de actina y miosina, de modo que funcione la maquinaria contráctil del sarcómero.
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SARCOPLASMA
Los espacios entre las miofibrillas están llenos de líquido intracelular denominado sarcoplasma que contiene grandes cantidades de potasio, magnesio y fosfato. 
También posee mitocondrias que proporciona grandes cantidades de energía (ATP).
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RETÍCULO SARCOPLÁSMICO
En el sarcoplasma que rodea a las miofibrillas de todas las fibras musculares, se encuentra un extenso retículo sarcoplásmatico, que es muy importante para controlar la contracción muscular. 
Los tipos de fibras musculares muy rápidas tienen retículos sarcoplásmicos extensos.
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MECANISMO GENERAL DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR
Un potencial de acción viaja a lo largo de la fibra motora hasta sus terminaciones sobre las fibras musculares.
En cada terminal el nervio secreta acetilcolina.
La acetilcolina actúa en una zona local de la membrana de la fibra muscular para abrir múltiples canales “activados por acetilcolina”.
La apertura de los canales activados permite que grandes cantidades de sodio difundan hacia es interior de la membrana iniciando un potencial de acción.
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5. El potencial de acción viaja a lo largo de la membrana de la fibra muscular
6. El potencial de acción despolariza la membrana muscular y hace que el retículo sarcoplásmico, libere grandes cantidades de iones de calcio.
7. Los iones de calcio inician las fuerzas de atracción entre los filamentos de actina y de miosina haciendo que se produzca el proceso contráctil.
8. Después de una fracción de segundo los calcio retornan al retículo sarcoplásmico hasta que llega un nuevo potencial de acción. Esta retirada hace que cese la contracción muscular
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DESLIZAMIENTO DE LOS FILAMENTOS DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR
En estado relajado: Los extremos de los filamentos de actina entre dos discos Z sucesivos, apenas se superponen entre sí
En estado contraído: Los filamentos de actina son traccionados hacia los filamentos de miosina, de modo que sus extremos se superponen entre sí en su máxima extensión
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CARACTERISTICAS MOLECULARES DE LOS FILAMENTOS CONTRACTILES
MIOSINA
ACTINA
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TEORIA SOBRE LA CONTRACCION Y LA RELAJACION
1._ MECANISMO DE DESLIZAMIENTO DE LOS FILAMENTOS
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La contracción muscular se lleva a cabo gracias a que las cabezas de miosina (filamentos gruesos) se anclan y desplazan o «caminan», sobre los filamentos finos los cuales están compuestos por actina, atrayéndolos a el centro del sarcomero (línea M). 
Este deslizamiento provoca el acercamiento de las líneas Z, y por ende, el acortamiento del SARCOMERO, pero sin que los filamentos pierdan su longitud.
El acortamiento del sarcomero provoca el acortamiento de toda la fibra muscular, y de esta manera, la totalidad del musculo.
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Cuando un impulso nervioso arriba a una unión neuromuscular, la neurona motora libera en la sinapsis un tipo de neurotransmisor llamado acetilcolina. 
La acetilcolina abre canales en la membrana plasmática de la fibra muscular, permitiendo que iones Sodio ingresen a la célula y provoque un potencial de acción.
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El potencial de acción se extiende por la membrana y a través de 
los túbulos T. 
 Son los túbulos T los que propician que el retículo sarcoplásmico 
adyacente libere iones Calcio, los cuales se diseminan por el 
citoplasma de la célula.
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Antes de que el calcio se libere, las moléculas de ACTINA, ubicadas en el 
filamento delgado, tiene bloqueados sus puntos de unión con la MIOSINA 
del filamento grueso por bandas de TROPOMIOSINA, las cuales son fijadas 
por «seguros» de TROPONINA.
Una vez que el calcio es liberado, su función principal es deshacer los 
«seguros» de troponina, para que las bandas tropomiosina que cubren los 
sitios de unión de la actina-miosina sean removidas.
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2._ ACOPLAMIENTO DE MIOSINA A LA ACTINA PARA FORMAR PUENTES CRUZADOS
La cabeza de MIOSINA, cargada de energia, se adhiere al sitio de union de la actina y libera el grupo fosfato previamente hidrolizado. Cuando se produce esta union entre miosina y actina durante la contraccion, se refiere a ellas como puentes cruzado o puentes de union.
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3._ FASE DE DESLIZAMIENTO
Esta fase tiene lugar tras haberse formado los puentes de union o puentes cruzados.
Durante ella el sitio del puente donde el ADP sigue unido se abre. En consecuencia, el puente cruzado rota y libera al ADP. La fuerza se genera con la rotacion de dicho puente hacia el centro del sarcómero, deslizando a los filamentos finos sobre los gruesos, hacia la linea M.
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4._ DESACOPLAMIENTO DE LA MIOSINA DE LA ACTINA
Finalizado el movimiento, los puentes permanecen firmemente acoplados a la actina hasta que se les une otra molecula de ATP. La union de ATP a su respectivo sitio de union en la cabeza de miosina hace que ésta se desacople de la actina.
El ciclo contractil se repite cuando la ATPasa de la miosina hidroliza las moleculas de ATP recientemente unidas y continua mientras hay ATP disponible y los niveles de CA+ en las cercanias del filamento grueso permanecen lo suficientemente altos.
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POR QUÉ LOS FILAMENTOS DE ACTINA SE DESLIZAN ENTRE LOS FILAMENTOS DE MIOSINA?
Gracias a fuerzas que se generan por la interacción de los puentes cruzados que van desde los filamentos de actina a los de miosina.
Cuando un potencial de acción viaja a lo largo de la fibra el RS libera calcio que activan las fuerzas de atracción entre filamentos y comienza la contracción para lo cual es necesario enlaces de energía procedentes del ATP. 
 
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FUENTES DE ENERGÍA PARA LA CONTRACCIÓN
MUSCULAR
FOSFOCREATINA.- La energía combinada del ATP y de fosfocreatina almacenados en el músculo es capaz de producir una contracción muscular máxima durante sólo 5 a 8 seg. 
GLUCÓLISIS DEL GLUCÓGENO.- La importancia de este mecanismo es doble. La glucólisis permite contracciones aún sin oxígeno durante muchos segundos y a veces hasta más de 1 min; sin embargo la velocidad de formación de ATP es tan rápida que la acumulación de productos finales de la glucólisis sólo permite mantener una contracción muscular máxima después de 1 min.
METABOLISMO OXIDATIVO. – Más del 95% de toda la energía que utilizan los músculos para una contracción sostenida a largo plazo viene de esta fuente. Para una actividad máxima a muy largo plazo, de (muchas horas)procede de las grasas; aunque para períodos de 2 a 4 horas hasta la mitad de la energía procede de los carbohidratos
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GRACIAS!!
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