CyD - Fisiología Músculos UABP 11

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CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO
ANATOMÍA FISIOLÓGICA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO: Todas las fibras habitualmente están inervadas sólo por una terminación nerviosa, que está localizada cerca del punto medio de las mismas.
SARCOLEMA 🡪 Membrana celular de la fibra muscular. Está formado por una membrana plasmática y una cubierta externa formada por material polisacárido que contiene colágeno. Los extremos de la fibra muscular se fusionan con una fibra tendinosa.
MIOFIBRILLAS; FILAMENTOS DE ACTINA Y MIOSINA 🡪Miofibrillas 🡪 1500 filamentos de miosina (gruesos) y 3000 filamentos de actina (delgados) 🡪 grandes moléculas proteicas responsables de la contracción muscular real. 
*Bandas claras 🡪 filamentos de actina 🡪 bandas I (Isótropas) 
*Bandas oscuras 🡪 filamentos de miosina y extremos de filamentos de actina 🡪 se superponen 🡪 bandas A (Anisótropas) 
*Proyecciones a los lados de los filamentos de miosina 🡪 puentes cruzados 🡪 interacción con filamentos de actina producen la contracción.
*Extremos de los filamentos de actina 🡪 unidos al disco Z.
*Porción de la miofibrilla entre dos discos Z 🡪 sarcómero 🡪 en fibra muscular contraída, 2um 🡪 filamentos de actina se superponen con los de miosina y las puntas de los primeros están comenzando a superponerse entre sí.
*Titina 🡪 molécula filamentosa y muy elástica que funciona como armazón para mantener en su lugar a los filamentos de miosina y actina.
SARCOPLASMA 🡪 Líquido intracelular en el espacio ente las miofibrillas. Contiene potasio, magnesio, fosfato, múltiples enzimas proteicas y mitocondrias que proporcionan ATP para la contracción.
RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO 🡪 Muy importante para controlar la contracción, es más extenso cuando se requiere una contracción muy rápida.
MECANISMO GENERAL DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR:
	1
	Potencial de acción a lo largo de una fibra motora hasta sus terminales sobre fibras musculares.
	2
	Secreción de acetilcolina.
	3
	Se abren múltiples canales “activados por acetilcolina”.
	4
	Iones sodio difunden hacia el interior de la membrana de la fibra muscular 🡪 potencial de acción.
	5
	Potencial de acción viaja.
	6
	Despolariza la membrana y fluye a través del centro de la fibra muscular 🡪 retículo sarcoplásmico libere grandes cantidades de iones de calcio que se encontraban almacenados.
	7
	Iones calcio 🡪 fuerzas de atracción entre los filamentos de actina y miosina 🡪 se deslicen unos sobre otros en sentido longitudinal.
	8
	Fracción de segundo 🡪 iones Calcio son bombeados de nuevos hacia el retículo por una bomba de Ca++ y permanecen hasta la generación de un nuevo potencial de acción. Esta retirada 🡪 cesa la contracción.
MECANISMO MOLECULAR DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR:
MECANISMO DE DESLIZAMIENTO DE LOS FILAMENTOS DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR 🡪 En estado relajado, los extremos de los filamentos de actina entre los discos Z comienzan a superponerse entre sí. En estado contraído han sido traccionados hacia dentro entre los filamentos de miosina, también los discos Z han sido traccionados 🡪 contracción muscular 🡪 deslizamiento de los filamentos.
Fuerzas que se generan por la interacción de los puentes cruzados que van de los filamentos de miosina a los de actina, los iones Calcio activan las fuerzas de atracción entre los mismos pero se necesita de la escisión del ATP en ADP para aportar energía. 
	FILAMENTO DE MIOSINA
	FILAMENTO DE ACTINA
	*Molécula de miosina 🡪 formada por 6 cadenas polipeptídicas 🡪 dos cadenas pesadas y cuatro ligeras. Las dos cadenas pesadas forman una hélice doble formando la cola, un extremo de cada una de estas cadenas se pliega formando una estructura globular que es la cabeza (hay dos cabezas libres). Las cuatro cadenas ligeras también forman parte de la cabeza (2 en cada una).
*Filamento de miosina 🡪 200 o + moléculas de miosina. Su porción central 🡪 muestra las colas formando el cuerpo del filamento. 
Las cabezas quedan por fuera y parte del cuerpo se prolonga hacia la región lateral formando el brazo. Los brazos y las cabezas protruyen 🡪 puentes cruzados 🡪 flexible en dos bisagras: 1 en el punto en el que el brazo sale del cuerpo de miosina, otra en el punto en el que la cabeza se une al brazo.
Los puentes cruzados se extienden en todas las direcciones alrededor del filamento.
Longitud total 🡪 1,6 um. 
*Cabeza de miosina 🡪 actúa como una enzima ATPasa, escinde ATP y aporta energía al proceso de la contracción.
	Formado por: actina, tropomiosina y troponina.
*Esqueleto del filamento de actina 🡪 molécula de la proteína F-actina bicatenaria representada por dos hebras enroscadas en una hélice. Las hebras están formadas por moléculas de G-actina polimerizadas, a las que se les une una molécula de ADP. Moléculas de ADP 🡪 puntos activos escalonados 🡪 interactúan con los puentes cruzados. 
Las bases se unen a los discos Z y los extremos a los espacios entre las moléculas de miosina.
Longitud 🡪 1 um.
*Tropomiosina 🡪 Enrollada en espiral alrededor de la hélice de F-actina. En estado de reposo recubren los puntos activos de modo que no se puede producir atracción ente los filamentos de actina y miosina.
*Troponina 🡪 Complejo de 3 subunidades proteicas:
•Troponina I 🡪 afinidad por la actina.
•Troponina T 🡪 afinidad por la tropomiosina.
•Troponina C 🡪 afinidad por los iones Calcio.
INTERACCIÓN DE UN FILAMENTO DE MIOSINA, DOS FILAMENTOS DE ACTINA Y LOS IONES CALCIO. CONTRACCIÓN 🡪 Complejo troponina-tropomiosina al filamento de actina 🡪 no se produce la unión entre actina y miosina 🡪 se debe inhibir antes de producirse la contracción 🡪 IONES DE CALCIO 🡪 se combinan con la troponina C y este complejo sufre un cambio conformacional que desplaza la tropomiosina .
INTERACCIÓN ENTRE EL FILAMENTO DE ACTINA “ACTIVADO” Y LOS PUENTES CRUZADOS DE MIOSINA: TEORÍA DE LA CREMALLERA DE LA CONTRACCIÓN 🡪 Cuando una cabeza se une a un punto activo previamente descubierto, esta unión produce simultáneamente cambios profundos en las fuerzas intramoleculares de la cabeza y el brazo 🡪 cabeza se desplaza hacia el brazo y arrastra con ella el filamento de actina 🡪 GOLPE ACTIVO 🡪 inmediatamente después 🡪 cabeza se separa automáticamente del punto activo y recupera su posición extendida 🡪 las cabezas de los puentes cruzados se incurvan hacia atrás y adelante y paso a paso recorren el filamento de actina desplazando los extremos de dos filamentos de actina sucesivos hacia el centro del filamento de miosina. Cuanto mayor sea el número de puentes cruzados que estén en contacto con el filamento de actina mayor será la fuerza de contracción.
ATP COMO FUENTE DE ENERGÍA PARA LA CONTRACCIÓN🡪 Cuanto mayor sea la magnitud de trabajo que realiza el músculo 🡪 mayor será la cantidad de ATP necesaria 🡪 efecto Fenn 🡪 
	1
	Antes de la contracción 🡪 cabeza se une a ATP 🡪 ADP (ATPasa) 🡪 ADP y P quedan unidos a la cabeza.
	2
	Complejo troponina-tropomiosina se une a los iones calcio 🡪 descubiertos los puntos activos 🡪 cabezas de miosina se unen.
	3
	Enlace entre la cabeza del puente cruzado y el punto activo 🡪 cambio conformacional en la cabeza que se desplaza 🡪 golpe activo 🡪 se utiliza la energía almacenada de la escisión de ATP.
	4
	Se desplazó la cabeza del puente cruzado 🡪 liberación de ADP 🡪 en el punto de liberación de ADP se une 🡪 ATP 🡪 hace que la cabeza se separe de la actina.
	5
	Se escinde nuevamente el ATP 🡪 comenzar el ciclo siguiente.
	6
	Se proporciona un nuevo golpe activo.
	
Se inicia el proceso una y otra vez hasta que los filamentos de actina han desplazado la membrana Z hasta los extremos de los filamentos de miosina.
EFECTOS DE LA CANTIDAD DE SUPERPOSICIÓN DE LOS FILAMENTOS DE ACTINA Y MIOSINA SOBRE LA TENSIÓN DESARROLLADA POR EL MÚSCULO EN CONTRACCIÓN 🡪 Sin superposición entre la actina y la miosina la tensión que desarrolla el músculo activado es cero. A medida que el sarcómero se acorta y que el filamento de actina comienza a superponerse al de miosina, la tensión aumenta progresivamente hasta que la longitud del sarcómero disminuye a 2,2 um🡪 acortamiento adicional 🡪 2um 🡪 los extremos de los dos filamentos de actina comienzan a superponerse entre sí + superponerse al de miosina.
 Sarcómero disminuye 🡪 1,65 um 🡪 rápida disminución de la fuerza de la contracción 🡪 los discos Z del sarcómero se encuentran apoyados en los extremos de los filamentos de miosina🡪 contracción hasta longitudes menores del sarcómero 🡪 extremos de filamentos de miosina están corrugados 🡪 fuerza de la contracción se aproxima a 0.
EFECTO DE LA LONGITUD MUSCULAR SOBRE LA FUERZA DE CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO ENTERO 🡪 Músculo entero 🡪 gran cantidad de tejido conjuntivo. 
*Músculo está en su longitud normal en reposo 🡪 sarcómero 🡪 2um 🡪 se contrae con una fuerza de contracción próxima a la fuerza máxima cuando es activado. 
*Aumento de tensión durante la contracción 🡪 tensión activa 🡪 se reduce a medida que el músculo es distendido 🡪 sarcómero 🡪 2,2 um.
RELACIÓN DE LA VELOCIDAD DE CONTRACCIÓN CON LA CARGA:
*Músculo frente a una carga nula 🡪 se contrae muy rápidamente 🡪 0,1 s. 
*Cuando se aplican cargas 🡪 se hace cada vez más lenta 🡪 es una fuerza inversa que se opone a la fuerza contráctil.
*Cuando la carga ha aumentado hasta la fuerza máxima que puede ejercer el músculo 🡪 velocidad de contracción se hace 0 y no se produce la misma.
ENERGÉTICA DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR
GENERACIÓN DE TRABAJO DURANTE LA CONTRACCIÓN 🡪 Transfiere energía desde el músculo hasta la carga externa para levantar un objeto hasta una mayor altura, o para superar la resistencia al movimiento.
T = C . D
T = trabajo generado I C = carga I D = distancia del movimiento que se opone a la carga. 
FUENTES DE ENERGÍA PARA LA CONTRACCIÓN MUSCULAR 🡪 ATP para: bombear iones de calcio desde el sarcoplasma hasta el interior del retículo sarcoplásmico después de la contracción; bombear iones sodio y potasio para mantener la propagación de potenciales de acción de la fibra muscular. Se necesita ATP que escinda en ADP y se vuelva a fosforilar para formar ATP. Mecanismos:
	1era 🡪 Fosfocreatina 
	Se escinde inmediatamente y la energía que se libera produce el enlace de un nuevo ion fosfato al ADP 🡪 Produce contracción muscular máxima sólo de 5 a 8 segundos.
	2da 🡪 Glucólisis del glucógeno
	Almacenado previamente en las células musculares. Escisión enzimática en ácido pirúvico y ácido láctico libera energía para convertir el ADP en ATP para la contracción muscular y para reconstituir los almacenes de Fosfocreatina. La contracción muscular es 2,5 veces más rápida, se puede producir en ausencia de oxígeno y puede durar más de un minuto.
	3ra 🡪 Metabolismo oxidativo
	Combinar oxígeno con los productos finales de la glucólisis, o elementos nutricionales para liberar ATP. Nutrientes: carbohidratos, grasas y proteínas.
*Actividad muscular a muy largo plazo 🡪 grasas
*2-4 horas 🡪 carbohidratos almacenados.
 EFICIENCIA DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR 🡪 Porcentaje del aporte de energía que se convierte en trabajo en lugar de en calor. 
*Baja eficiencia 🡪 aproximadamente la mitad de la energía de los nutrientes se pierde durante la formación del ATP.
*Máxima eficiencia 🡪 músculo se contrae a una velocidad moderada 🡪 30% de la velocidad máxima.
CARACTERÍSTICAS DE LA CONTRACCIÓN DE TODO MÚSCULO:
CONTRACCIÓN ISOMÉTRICA E ISOTÍNICA: 
*Isométrica 🡪 Músculo no se acorta durante la contracción.
*Isotónica 🡪 Se acorta pero la tensión del músculo permanece constante durante toda la contracción.
FIBRAS RÁPIDAS Y LENTAS:
	RÁPIDAS
	LENTAS
	Grandes
Retículo sarcoplásmico extenso
Grandes cantidades de enzimas glucolíticas
Vascularización menos extensa 🡪 metabolismo oxidativo es secundario
Menos mitocondrias
Músculo blanco 🡪 ausencia de mioglobina
	Pequeñas
Inervadas por fibras nerviosas más pequeñas
Vascularización más extensa 🡪 oxígeno
Elevado número de mitocondrias
Mioglobina 🡪 se combina con el oxígeno y lo almacena hasta que sea necesario 🡪 Músculo rojo
MECÁNICA DE LA CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO
UNIDAD MOTORA 🡪 Todas las fibras musculares que son inervada por una única fibra nerviosa. 
*Músculos pequeños 🡪 + fibras nerviosas para – fibras musculares 
*Músculos grandes 🡪 + fibras musculares en 1 unidad motora
Las fibras musculares de todas las unidades motoras se superponen a otras unidades motoras en microfascículos de 3 a 15 fibras 🡪 se contraen cooperando entre sí. 
SUMACIÓN DE FUERZAS 🡪 Adición de los espasmos individuales para aumentar la intensidad de la contracción muscular global. Dos maneras:
1) Sumación de fibras múltiples 🡪 Aumento del número de unidades motoras que se contraen de manera simultánea.
2) Sumación de frecuencia 🡪 Aumento de la frecuencia de la contracción. Puede producir tetanización 🡪 Cuando la frecuencia alcanza un nivel crítico, las contracciones sucesivas finalmente se hacen tan rápidas que se fusionan entre sí y la contracción del músculo entero parece ser completamente suave y continua.
MÁXIMA FUERZA DE CONTRACCIÓN 🡪 3 a 4 kg x centímetro cuadrado de músculo.
CAMBIOS DE LA FUERZA MUSCULAR AL INICIO DE LA CONTRACCIÓN (Treppe) 🡪 Cuando un músculo comienza a contraerse después de un periodo prolongado de reposo, su fuerza de contracción es muy pequeña y va aumentando hasta una meseta. Causa 🡪 aumento de los iones de calcio en el citosol debido a su liberación desde el retículo con cada potencial de acción y la incapacidad del sarcoplasma de recapturarlos.
TONO DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO 🡪 Se debe totalmente a impulsos nerviosos de baja frecuencia que proceden de la médula espinal. Están controlados en parte por señales que se transmiten desde el encéfalo a las motoneuronas, o desde los husos musculares.
FATIGA MUSCULAR 🡪 Contracción prolongada e intensa 🡪 velocidad de disminución del glucógeno en el músculo 🡪 incapacidad de procesos contráctiles y metabólicos de las fibras musculares.
SISTEMAS DE PALANCA DEL CUERPO (con ejemplo):
	Punto de la inserción muscular
	Inserción tendinosa del bíceps
	Distancia desde el fulcro de la palanca
	5cm delante del fulcro del codo
	Longitud del brazo de la palanca
	Palanca del antebrazo 35cm
	Posición de la palanca
	Antebrazo en ángulo recto con el brazo
Máxima fuerza de contracción del bíceps 🡪 140 kg (40cm2 de área transversal)
Magnitud de la potencia de elevación del bíceps en la mano 1/7 de los 140 kg 🡪 20 kg. 
COACTIVACIÓN Y COLOCACIÓN:
*Coactivación 🡪 Movimientos del cuerpo generan una contracción simultánea de músculos agonistas y antagonistas de lados opuestos de las articulaciones. Está controlada por los centros de control motor del encéfalo y ME. 
*Colocación 🡪 Posición de las partes del cuerpo separadas está determinada por los grados relativos de contracción de los músculos agonistas y antagonistas. Es dirigido por el sistema nervioso mediante la modificación de los cocientes de los grados de activación de dichos músculos.
REMODELADO DEL MÚSCULO PARA ADAPTARSE A UNA FUNCIÓN:
	HIPERTROFIA
	Aumento de la masa total de un músculo (aumento de los filamentos de actina y miosina hipertrofia de las fibras, y aumento de los sistemas enzimáticos portadores de energía). Es mayor cuando el músculo está sometido a carga durante el proceso contráctil.
	ATROFIA
	Cuando disminuye la masa total del músculo. Cuando un músculo no se utiliza durante muchas semanas la V de la disminución de proteínas contráctiles > velocidad de sustitución.
	AJUSTE DE LONGITUD MUSCULAR
	Músculos son distendidos + de lo normal 🡪 añade nuevos sarcómeros en los extremos de las fibras musculares; en un proceso inverso, desaparecen.
	HIPERPLASIA
	Generación extrema de fuerza muscular produce un aumento real del número de fibras musculares.
	EFECTOS DE LA DENERVACIÓN
	Atrofia comienza casi inmediatamente. 2 meses 🡪 cambios degenerativos en las fibras, son destruidas y sustituidas por tejido adiposo y tejido fibroso 🡪 este tiende a acortarse provocando una contractura (se evita sometiendo al músculo a distensión continua).
Como en la poliomielitis, las fibras nerviosas residuales se ramifican para formar nuevos axonesque inervan las fibras musculares paralizadas 🡪 macrounidades motoras.
RIGIDEZ CADAVÉRICA 🡪 Varias horas después de la muerte 🡪 estado de contractura 🡪 pérdida total del ATP necesarios para la separación de los puentes cruzados que se originan en los filamentos de actina para la relajación 🡪 permanecerá rígido hasta que las proteínas se deterioran a las 15/25 horas por autolisis de enzimas que liberan los lisosomas.
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EXCITACIÓN DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO
Fibras del músculo esquelético están inervadas por fibras nerviosas mielinizadas grandes que se originan en las motoneuronas. Todas las fibras nerviosas, después de entrar en el vientre muscular, normalmente se ramifican y estimulan entre 3 y varios cientos de fibras musculares esqueléticas. Cada terminación nerviosa forma 🡪 unión neuromuscular. El potencial de acción viaja en ambas direcciones hacia los extremos de la fibra muscular.
PLACA MOTORA TERMINAL 🡪 Fibra nerviosa forma 🡪 terminaciones nerviosas ramificadas 🡪 fibra muscular pero permanecen fuera de la membrana plasmática de la misma. 🡪 placa motora terminal 🡪 cubierta por una o más células de Schwann.
*Membrana invaginada 🡪 valle sináptico 🡪 fondo 🡪 numerosos pliegues 🡪 hendiduras subneurales.
*Espacio entre ambas membranas 🡪 hendidura sináptica 🡪 grandes cantidades de acetilcolinesterasa.
En la terminación axónica 🡪 muchas mitocondrias 🡪 ATP 🡪 síntesis de acetilcolina 🡪 lo hace en el citoplasma pero se absorbe rápidamente hacia las vesículas sinápticas.
SECRECIÓN DE ACETILCOLINA POR LAS TERMINACIONES NERVIOSAS 🡪 En la sup interna de la membrana neural 🡪 barras densas lineales 🡪 a ambos lados de estas 🡪 canales de calcio activados por el voltaje 🡪 se abren a la respuesta de un potencial de acción permitiendo que los iones difundan desde la hendidura sináptica hacia el interior de la terminación nerviosa 🡪 atraen vesículas de acetilcolina hacia la membrana neural 🡪 se fusionan y liberan su transmisor por exocitosis.
EFECTO DE LA ACETILCOLINA SOBRE LA MEMBRANA DE LA FIBRA MUSCULAR POSTSINÁPTICA PARA ABRIR CANALES IÓNICOS 🡪 Receptores son canales iónicos activados por acetilcolina 🡪 cerca de las aberturas de las hendiduras subneurales. Cada receptor 🡪 5 subunidades proteicas dispuestas en círculo formando un canal tubular (permanece cerrado):
*1 beta
*1 delta
*1 gamma
*2 proteínas alfa 🡪 se unen dos moléculas de acetilcolina 🡪 cambio conformacional 🡪 apertura del canal 🡪 permite que Na+, K+ y Ca++ se muevan con facilidad.
•Primero 🡪 + iones sodio en LEC, + iones potasio en LIC.
•Segundo 🡪 potencial muy negativo en el interior (-80 a -90 mV), arrastra los iones sodio hacia el interior e impide la salida de iones potasio.
APERTURA 🡪 Grandes cantidades de iones sodio entran 🡪 cambio de potencial positivo en la membrana (50 A 75 mV) 🡪 potencial de la placa terminal 🡪 inicio potencial de acción en membrana muscular 🡪 contracción.
DESTRUCCIÓN DE LA ACETILCOLINA 🡪 Por dos medios:
1) Acetilcolinesterasa 🡪 unida principalmente a la capa esponjosa del tejido conectivo que llena la hendidura sináptica.
2) Acetilcolina difunde hacia el exterior de la hendidura sináptica y ya no está disponible. 
El breve tiempo antes de que sea destruida es suficiente para excitar la fibra muscular, y a su vez evita la reexcitación. 
FACTOR DE SEGURIDAD PARA LA TRANSMISIÓN EN LA UNIÓN NEUROMUSCULAR 🡪 Impulso 🡪 produce un potencial de acción 3 veces mayor que el necesario (produciría fatiga muscular) 🡪 tiene un elevado factor de seguridad.
BIOLOGÍA MOLECULAR DE LA FORMACIÓN Y LIBERACIÓN DE ACETILCOLINA:
	1
	Se forman vesículas en el Aparato de Golgi de la motoneurona y son transportadas por el axoplasma hasta la unión neuromuscular en las terminaciones de las fibras nerviosas periféricas.
	2
	Acetilcolina se sintetiza en el citosol de la terminación nerviosa y se transporta a través de la membrana de las vesículas hasta su interior.
	3
	Potencial de acción llega 🡪 abre muchos canales de calcio en la membrana de la terminación nerviosa 🡪 concentración de iones de calcio en el interior de la membrana terminal aumenta a la vez de la velocidad de la fusión de vesículas con la membrana terminal 🡪 muchas liberan por exocitosis la acetilcolina hacia la hendidura 🡪 se escinde en ion acetato y colina 🡪 se reabsorbe activamente en la terminación neural para ser reutilizada.
	4
	Plazo de algunos segundos 🡪 aparecen hendiduras revestidas en la membrana de la terminación nerviosa 🡪 producida por proteínas contráctiles de la terminación nerviosa 🡪 clatrina 🡪 20 seg se contraen y hacen que las hendiduras se rompan hacia el interior de la membrana formando nuevas vesículas.
POTENCIAL DE ACCIÓN MUSCULAR
*Potencial de membrana en reposo 🡪 -80/-90 mV 
*Duración del potencial de acción 🡪 1/5 ms
*Velocidad de conducción 🡪 3/5 m/s. 
Para producir una contracción muscular máxima 🡪 corriente debe penetrar en la vecindad de las miofibrillas individuales 🡪 mediante la transmisión de potenciales de acción a través de los Túbulos T 🡪 producen liberación de iones de calcio en el interior de la fibra muscular 🡪 producen la contracción. Este proceso se denomina 
ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN-CONTRACCIÓN 🡪 Los túbulos se ramifican y forman planos completos. Donde los túbulos T se originan en la membrana celular están abiertos hacia el exterior de la fibra 🡪 se comunican con el LEC.
*Retículo sarcoplásmico 🡪 formado por cisternas terminales junto a los túbulos T; y túbulos longitudinales largos que rodean todas las sup de las miofibrillas que se están contrayendo. 
LIBERACIÓN DE LOS IONES CALCIO POR EL RETÍCULO SARCOPLÁSMICO
	Bomba de calcio para retirar los iones calcio después de la contracción.
	Actúa continuamente localizada en las paredes del retículo, bombea iones de calcio desde las miofibrillas de nuevo hacia los túbulos sarcoplásmicos. Además, en el interior del retículo 🡪 calsecuestrina 🡪 puede unirse a hasta 40 veces + calcio
	“Pulso” excitador de los iones calcio
	Concentración normal de iones de calcio en estado de reposo en el citosol que baña las miofibrillas es muy pequeña para producir contracción 🡪 complejo troponina-tropomiosina mantiene inhibidos los filamentos de actina y mantiene el estado relajado. 
Excitación completa del túbulo T + retículo sarcoplásmico 🡪 liberan iones de calcio suficientes para aumentar la concentración en el líquido miofibrilar. Inmediatamente después 🡪 bomba de calcio disminuye esta concentración 🡪 duración del “pulso” de calcio 🡪 1/20 seg y durante el mismo se produce la contracción. 
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CONTRACCIÓN Y EXCITACIÓN DEL MÚSCULO LISO
Músculo liso 🡪 formado por fibras mucho menores.
Las mismas fuerzas de atracción entre los filamentos de miosina y actina producen la contracción en ambos tipos de músculos, pero la disposición física interna es muy diferente.
MÚSCULO LISO MULTIUNITARIO 🡪 Formado por fibras musculares lisas separadas y discretas. Cada una actúa independientemente y está inervada por una única terminación nerviosa, cada una se puede contraer independientemente de las demás y su control se ejerce principalmente por señales nerviosas. Ejemplos: músculo ciliar y del iris en el ojo, músculos piloerectores.
MÚSCULO LISO UNITARIO/SINCITIAL/VISCERAL 🡪 Masa de fibras musculares lisas que se contraen juntas como una única unidad. Las membranas celulares están unidas por muchas uniones de hendidura, a través de las cuales los iones pueden fluir libremente. Ejemplos: tubo digestivo, vías biliares, uréteres, útero, vasos sanguíneos.
MECANISMO CONTRÁCTIL EN EL MÚSCULO LISO
BASE QUÍMICA DE LA CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO LISO 🡪 Filamentos de actina no poseen troponina. Diferencias importantes con respecto al músculo esquelético:acoplamiento de excitación-contracción, control del proceso contráctil por iones de calcio, duración de la contracción y cantidad de energía necesaria.
BASE FÍSICA DE LA CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO LISO 🡪 No tiene la misma disposición estriada de los filamentos de actina y miosina. Los filamentos de actina están unidos a los cuerpos densos (tienen la misma función que los discos Z) 🡪 en la membrana o dispersos en el interior de la célula 🡪 algunos están unidos entre sí 🡪 fuerza de contracción se da a través de estos enlaces. Los filamentos de miosina están interpuestos de actina.
Los filamentos de miosina 🡪 puentes cruzados lateropolares 🡪 células se contraen hasta el 80%.
COMPARACIÓN CONTRACCIÓN MÚSCULO LISO Y ESTRIADO:
*Liso 🡪 contracciones tónicas prolongadas que duran horas incluso días.
*Estriado 🡪 se contraen y relajan rápidamente.
CICLADO LENTO DE LOS PUENTES CRUZADOS DE MIOSINA 🡪 Muchísimo más lento en el músculo liso 🡪 fracción de tiempo 🡪 importante para determinar la fuerza de la contracción 🡪 cabezas de los puentes cruzados tienen una actividad ATPasa mucho menor.
ENERGÍA NECESARIA PARA MANTENER LA CONTRACCIÓN 🡪 Sólo es necesario de 1/10 a 1/300. La baja utilización de energía es muy importante para la economía energética global del cuerpo.
LENTITUD DEL INICIO DE LA CONTRACCIÓN Y RELAJACIÓN DEL TEJIDO MUSCULAR LISO TOTAL 🡪 Tiempo total de contracción de 1 a 3 segundos. Inicio lento de la contracción y su contracción prolongada 🡪 producido por la lentitud de la unión y separación de los puentes cruzados a los filamentos de actina.
FUERZA DE CONTRACCIÓN MUSCULAR 🡪 Fuerza máxima de contracción músculo liso > músculo esquelético 🡪 se debe al periodo prolongado de la unión de la cabeza de puentes cruzados a la actina. 
MECANISMO DE “CERROJO” PARA EL MANTENIMIENTO PROLONGADO DE LAS CONTRACCIONES DEL MÚSCULO LISO 🡪 Ha generado la contracción máxima 🡪 magnitud de excitación puede reducirse mucho 🡪 músculo mantiene su fuerza de contracción completa. Energía es minúscula 🡪 permite mantener una contracción tónica prolongada durante horas. Posible mecanismo de regulación:
Cuando las enzimas miosina cinasa y miosina fosfatasa están intensamente activadas 🡪 frecuencia de ciclado y velocidad de contracción se elevan 🡪 cuando disminuye activación de enzimas 🡪 permite que las cabezas de miosina permanezcan unidas a la actina durante una proporción cada vez mayor de periodo de ciclado. El número de cabezas unidas a la actina 🡪 fuerza estática de la contracción 🡪 se mantiene o “cierra” la tensión 🡪 utiliza poca energía porque ATP no se degrada a ADP.
TENSIÓN-RELAJACIÓN DEL MÚSCULO LISO 🡪 Especialmente en el visceral 🡪 capacidad de recuperar su fuerza de contracción original segundos o minutos después de que haya sido alargado o acortado 🡪 tensión-relajación e inversa 🡪 permite que un órgano hueco mantenga aproximadamente la misma presión en el interior de la luz a pesar de grandes cambios de volumen a largo plazo. Ejemplo: útero en trabajo de parto.
REGULACIÓN DE LA CONTRACCIÓN POR IONES DE CALCIO 🡪 Músculo liso no tiene troponina 🡪 calmodulina 🡪 activa los puentes cruzados de miosina:
	1
	Iones de calcio se unen a la calmodulina
	2
	Calmodulina-calcio 🡪 se une a miosina cinasa y la activa
	3
	Una de las cadenas ligeras de cada una de las cabezas fosforila en respuesta a la miosina cinasa 🡪 adquiere capacidad de unirse repetitivamente al filamento de actina y avanzar a través de todo el proceso de ciclado de tirones intermitentes produciendo la contracción.
INTERRUPCIÓN DE LA CONTRACCIÓN 🡪 Concentración de calcio disminuye a un nivel crítico 🡪 la miosina fosfatasa de los líquidos de la célula muscular lisa escinde el fosfato de la cadena ligera reguladora 🡪 interrumpe el ciclo y detiene la contracción.
CONTROL NERVIOSO Y HORMONAL DE LA CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO LISO:
Músculo liso 🡪 estimulado por múltiples tipos de señales: señales nerviosas, estimulación hormonal, distensión del músculo y otros diversos estímulos 🡪 contiene muchas proteínas receptoras para cada uno de ellos, y a su vez estas determinan si el efecto es excitador o inhibidor.
UNIONES NEUROMUSCULARES DEL MÚSCULO LISO 🡪 Fibras nerviosas autónomas se ramifican de manera difusa encima de una lámina de fibras musculares 🡪 no hacen contacto directo con la membrana de las células de las fibras musculares lisas 🡪 forman UNIONES DIFUSAS.
La mayor parte de los axones terminales delgados tiene 🡪 varicosidades 🡪 se interrumpen las células de Schwann y se puede secretar la sustancia transmisora 🡪 contenidas también en vesículas. 
Las fibras nerviosas autónomas 🡪 acetilcolina o noradrenalina 🡪 excitan o inhiben el músculo liso uniéndose primero a una proteína receptora (excitadora o inhibidora) 🡪 membrana de la célula muscular.
*Tipo multiunitario del músculo liso 🡪 UNIONES DE CONTACTO 🡪 rapidez en la contracción, más rápida que las fibras estimuladas por uniones difusas.
POTENCIALES DE MEMBRANA Y DE ACCIÓN EN EL MÚSCULO LISO:
	DE MEMBRANA
	Estado de reposo 🡪 -50/-60 mV
	DE ACCIÓN EN EL MÚSCULO LISO UNITARIO(VISCERAL)
	*En espiga 🡪 10 a 50 ms. Estimulación eléctrica, acción hormonal , NT de fibras nerviosas, distensión de la propia fibra o generación espontánea. 
	
	*En meseta 🡪 En lugar de una rápida despolarización, se retrasa hasta 1 segundo 🡪 contracción prolongada 🡪 uréter, útero.
IMPORTANCIA DE LOS CANALES DE CALCIO EN LA GENERACIÓN DE POTENCIAL 🡪 Membrana muscular lisa 🡪 ++++ canales de calcio 🡪 pocos canales de sodio 🡪 flujo de iones de calcio hacia el interior responsable del potencial de acción 🡪 se abren lentamente 🡪 permanecen abiertos más tiempo 🡪 en meseta 🡪 actúan directamente sobre el mecanismo contráctil.
GENERACIÓN ESPONTÁNEA DE POTENCIAL EN MÚSCULO LISO UNITARIO 🡪 Células musculares autoexcitadoras 🡪 ritmo de ondas lentas 🡪 aparición y desaparición de del bombeo de iones de sodio hacia el exterior 🡪 potencial de membrana se hace más negativo cuando el sodio bombea más rápido, y a la inversa. 
Cuando son lo suficientemente intensas 🡪 pueden iniciar potenciales de acción 🡪 máximo de la onda lenta aumenta de -60 a -35 mV🡪 potencial de acción 🡪 secuencias repetitivas desencadenan contracción rítmica 🡪 ondas marcapasos. 
EXCITACIÓN DEL MÚSUCULO LISO VISERAL POR DISTENSIÓN 🡪 Es distendido lo suficiente 🡪 potenciales de acción espontáneos a causa de:
*Potenciales de onda lenta normales
*Disminución de la negatividad del potencial de membrana por la misma distensión 
DESPOLARIZACIÓN DEL MÚSCULO LISO MULTIUNITARIO SIN POTENCIALES DE ACCIÓN 🡪 Respuesta de estímulos nerviosos 🡪 despolarización de la membrana 🡪 contracción 🡪 SIN POTENCIALES DE ACCIÓN 🡪 fibras son muy pequeñas 🡪 despolarización local se propaga electrónicamente en toda la fibra 🡪 necesario para contracción.
EFECTOS DE LOS FACTORES TISULARES LOCALES Y HORMONALES SIN POTENCIAL DE ACCIÓN:
1) CONTRACCIÓN EN RESPUESTA A FACTORES QUÍMICOS LOCALES 🡪 Estado normal de reposo 🡪 vasos sanguíneos permanecen contraídos 🡪 flujo tisular adicional 🡪 múltiples factores relajan la pared de los vasos 🡪 control de retroalimentación local:
	1
	Ausencia de oxígeno 🡪 relajación 🡪 vasodilatación
	2
	Exceso de anhídrido carbónico 🡪 vasodilatación
	3
	Aumento concentración de iones hidrógeno 🡪 vasodilatación
2) EFECTOS DE LAS HORMONAS 🡪 excitan o inhiben según el tipo de receptor que se encuentre 🡪 noradrenalina, acetilcolina, adrenalina, angiotensina, endotelina, vasopresina, oxitocina, serotonina, histamina. 
*MECANISMO 🡪 Receptores 🡪 abren canales de sodio o calcio 🡪 despolarizan la membrana:
*Generan potencial de acción
*No hay potencial de acción 🡪 ingresan iones calcio 🡪 facilita la contracción, ó: 
 •Activan un receptor de membrana que no abre ningún canal iónico🡪 cambio interno en la fibra muscular (liberación de iones Ca desde el RS 🡪 Contracción). Para inhibir 🡪 activan enzimas adenilato ciclasa o guanilato ciclasa + porciones de los receptores 🡪 AMPc o GMPc 🡪 segundos mensajeros🡪 se activa la bomba de iones Ca desde el sarcoplasma al RS y la bomba que saca iones Ca de la propia célula 🡪 inhibe contracción.
INHIBICIÓN 🡪 Cierre de canales de sodio y calcio; apertura de los canales de potasio si estos se encontraban cerrados 🡪 aumenta el grado de negatividad 🡪 hiperpolarización 🡪 inhibe contracción muscular.
ORIGEN DE LOS IONES CALCIO QUE CAUSAN LA CONTRACCIÓN 🡪 RS poco desarrollado 🡪 entran del LEC en el momento de potencial de acción u otro estímulo 🡪 difusión rápida hacia el interior 🡪 200 a 300 ms 🡪 período de latencia antes de que comience la contracción. 
	Función del RS
	Túbulos sarcoplásmicos poco desarrollados. Invaginaciones en la membrana 🡪 cavéolas junto a los túbulos 🡪 potencial de acción hacia las cavéolas liberación Ca desde los túbulos. + extenso RS + rápida contracción.
	Modificaciones de [Ca] LEC
	Disminuye de 1/3 a 1/10 🡪 interrumpe la contracción del músculo liso.
	Bomba de Ca para la relajación
	Retirar iones Ca del LIC 🡪 hacia LEC o RS 🡪 actúa lentamente. Una única contracción del músculo liso 🡪 varios segundos
	ESQUELÉTICO
	LISO
	Regulación de la contracción ligada a la actina
	Ligada a la miosina
	No se pueden contraer sin estimulación nerviosa
	Mantienen el tono en ausencia de estimulación nerviosa. Existen potenciales marcapasos
	Reclutamiento de células por unidades motoras (independiente)
	Acoplamiento de células
	Desnervación produce atrofia
	Desnervación produce hipersensibilidad a la estimulación
	Acetilcolina
	Acetilcolina y Noradrenalina
	RS muy desarrollado
	RS poco desarrollado
	Disposición A y M en paralelo
	Disposición especial
	> Velocidad de contracción
< Fuerza por superficie
	< Velocidad de contracción
> Fuerza por superficie
	> Cantidad de canales de sodio
Dependiente de Ca del RS
	> Cantidad de canales de Ca
Dependiente de Ca extracelular
	Ca-troponina-actina
Alto consumo de ATP
	Ca-calmodulina-miosina
Bajo consumo de ATP
	Estímulo por NT-Potencial de acción
	Estímulo por NT; Hormona; Modificación fisicoquímica
	Función de movimiento
	Función de movimiento y control de dimensiones
	Velocidad de contracción alta 
	100-1000 veces menor
	Rendimiento de ATP alto
	Bajo
	No responde a hormonas y metabolitos
	Sí
	No responde al estiramiento y plasticidad
	Sí