Clase 13 Musculo Liso 2015

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Clase musculo liso

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Diapositiva 1

Acoplamiento excitacin-contraccin en msculo esqueltico

Acoplamiento excitacin-contraccin:

Acoplamiento excitacin-contraccin:

SACUDIDA

TETANO INCOMPLETO

TETANO COMPLETOLa sacudida muscular:Aumento de la frecuencia de estimulacin provoca respuestas de mayor fuerza contrctil

Fenmeno atribuible a la acumulacin de Ca2+ libre en el mioplasma

Msculos ojos. Razn 1:1 msculo/nervioMsculos piernas. Razn 300:1 msculo/nervioUnidades motoras

Tipos de contraccin:Contraccin isomtrica:Generacin de fuerza sin cambio de longitud.La fuerza generada iguala la carga.

Contraccin isotnica:Generacin de fuerza con cambio de longitud.Contraccin concntrica:Generacin de fuerza y acortamientoFuerza generada > carga Contraccin eccntrica:Generacin de fuerza y elongacin. Fuerza generada < carga

Potencia = trabajo / tiempo = fuerza x distancia / tiempo = fuerza x velocidadPotencia muscular La velocidad de contraccin de un msculo depende de la fuerza a desarrollar. En ausencia de precarga, la velocidad de acortamiento es mxima (Vo). La potencia mxima se obtiene a precargas y velocidades intermedias.

La magnitud de la contraccin depende del grado de estiramiento inicialEl grado de entrecruzamiento determina la tensin generada

Cmo esperan que sea la capacidad de tetanizacin de las diferentes fibras musculares? Fibras glicolticas fatigan rpidamente (trabajo ptimo por tiempos breves) Fibras oxidativas fatigan lentamente (trabajo ptimo en ejercicio sostenido).

La velocidad de la sacudida se correlaciona con la actividad ATPsica de la miosina En msculo esqueltico, la conversin de energa qumica en mecnica es muy eficiente. En miocitos aislados: mxima eficiencia mecnica (~65%) ocurre al 30% de la fuerza mxima. Existen distintas isoformas de la miosina, que se expresan en distintas fibras. Adems existen dos isoformas de la SERCA: SERCA-1 en fibras rpidas SERCA-2 en fibras lenta En fibras lentas (tipo-1) se expresan isoformas de la troponina C con mayor afinidad al Ca2+ que la que se expresa en fibras rpidas (FTb). Esto implica que fibras tipo-1 desarrollan tensin a menores niveles de Ca2+ que las fibras rpidas (FTb).Caractersticas de los 3 tipos de fibras musculares esquelticas:

Fibras lentas (ST): metabolismo oxidativo, bajo umbral, sacudidas y fatigabilidad lentas. Fibras rpidas tipo 2 (FTb): metabolismo glicoltico, sacudidas y fatigabilidad rpidas. Fibras rpidas tipo 1 (FTa): metabolismo mixto, comunes en mamferos excepto en humanos.

Energa para la contraccin:Existen 3 fuentes de ATP: [ATP]c 1-2 seg. La razn Creatina /Creatina-fosfato (creatina fosfoquinasa) 15-30 seg. Gliclisis 50 - 150 seg. Metabolizacin glicgeno en lactato y piruvato (energa anaerobia) 60 seg. Fosforilacin oxidativa min - hrs. Glicogenolisis (muscular, heptica) 2 4 hrs.

Cuando la demanda de energa supera la energa provista por el metabolismo celular. Se genera un dficit de oxgeno que se compensa con una elevada ventilacin post-ejercicio (recuperacin). restauracin niveles ATP y creatinina. actividad cardiorrespiratoria aumentada. Esta deuda de oxgeno es aprox. la diferencia entre la energa consumida durante el ejercicio menos el aporte del metabolismo oxidativo. No solo ocurre en ejercicio extenuante. En ejercicio moderado se reclutan fibras oxidativas que demoran en aportar energa disponible.Deuda de oxgeno:

Efecto del entrenamiento sobre la actividad muscular:Tipo de entrenamientoEjemploPrincipal respuesta adaptativaHabilidades/ coordinacinTipear, pianoAumenta la velocidad y agudeza de las unidades motoras (SNC)Resistencia (esfuerzo submximo sostenido)maratnAumenta la capacidad oxidativa con hipertrofia discreta.Fuerza (esfuerzo mximo y breve)HalterofiliaAumento de la capacidad glicoltica e hipertrofia evidente.Fatiga muscular: La capacidad del msculo de generar fuerza persistente depende de su demanda energtica La fatiga muscular es un decaimiento en la mantencin de una fuerza constante en el tiempo.

Fatiga muscular:

La fatiga del msculo es la suma de la contribucin de todas las fibras tipo-1 y tipo-2 presentes

Fuerza y fatigabilidad de unidades motoras: El principal desencadenante de la fatiga no es la deplecin de energa si no mas bien la acumulacin de metabolitos (cido lctico (pH), Pi, K+, etc.,). cido lctico (desde ~ 2 mM hasta ~20 mM) disminuye el pH hasta 6,2 lo que disminuye la afinidad de la troponina C por Ca2+, disminuyendo el nmero de interacciones de actina-miosina. las fibras rpidas presentan mayor sensibilidad a los efectos de pH que fibras lentas fosfato inorgnico (2 a 40 mM) reduce la tensin generada por al menos tres mecanismos: inhibe liberacin de Ca2+ desde SR. disminuye la sensibilidad de la contraccin a Ca2+ (?). disminuye afinidad de la actina por miosina.Posibles causas de la fatiga muscular:Central: Fatiga central, procesos motivacionales)

Nervio motor: Bloqueo de la conduccin (neuropatas). Disminucin de la liberacin de acetilcolina.

Msculo: Acumulacin de metabolitos (lactacto, Pi , K+, pH) Deplecin de ATP. Disponibilidad de calcio.La principal causa (fisiolgica) de la fatiga es la acumulacin de metabolitos que disminuyen la afinidad de actina por miosina

Resumen del proceso de contraccin muscular:La fibra muscular es estimuladaLlegada de un impulso nervioso desde la motoneuronaLiberacin de Ca2+ desde el SRFilamentos de actina se desplazan hacia el centro del sarcmeroContraccin de la fibra muscularAumento de la tensin muscular

Metabolismo glicoltico y metabolismo oxidativo:Musculatura lisa:Involuntarios, controlados por el SN Autnomo:

Presente en rganos huecos/ductos como el canal gastrointestinal, vas areas, vasculatura y tracto urogenital.Las clulas musculares lisas se une entre s a travs de sinapsis elctricas.Contraccin de la musculatura lisa altera las dimensiones del rgano (peristalsis, vasomocin)El mecanismo de contraccin involucra la interaccin de miosina y actina.- Fosforilacin de la miosina (Ca2+-dependiente)Esta contraccin puede activarse por seales elctricas, hormonales y puede permanecer en contraccin por largos perodos sin un gran costo energtico.

Musculatura lisa: acoplamiento excitacin-contraccinMusculatura lisa: diversidad de patrones de actividad contrctil

Musculatura lisa: acoplamiento excitacin-contraccin

La quinasa MLCK (myosin light-chain kinase) es regulada por el AMPc

Musculatura lisa: contraccin

Musculatura lisa: relajacinRegulacin de la actividad de la musculatura lisa:

Regulacin de la actividad de la musculatura lisa:

entradaliberacinexpulsinPapel del calcio en la contraccin del msculo liso33A diferencia del msculo esqueltico, los msculos lisos:El calcio necesario para la contraccin proviene desde afeura y/o SR.

La interaccin miosina actina no depende del complejo troponina/tropomiosina

no tienen sistema de tbulos T (pero s caveolas).

responden a hormonas

no se encuentra bajo control del sistema nervioso central (involuntario)

los axones del sistema nervioso autnomo corren a travs de todo el tejido las terminales secretan neurotransmisores en sitios o varicosidades. No todas las clulas estn inervadas pero si estn acopladas elctricamente.

Fibra Muscular[ATP] =4 mM 1-2 sADP + fosfocreatina5-8 sMetabolizacin del glicgeno en piruvato y lactato (energa anaerbica)1 minMetabolismo oxidativo carbohidratos lpidos protenashorasGlicgeno almacenadomsculo, hgado2- 4 hours

ATP Energa para la contraccin

Fig. 10-3. Myofibrils are surrounded by calcium-containing sarcoplasmic reticulum.

Contraccin isotnica: msculo se acorta

Contraccin isomtrica: msculo no se acorta