Contracción Muscular

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ÍNDICE

1. Objetivo General………………………………………………………………..2

1.2 Objetivo Especifico………………………………………………………….…2

2. Introducción………………………………………………………………..…….3

3. Fibra Muscular…………………………………………………………..……….4

3.1 Anatomía Muscular: …………………………………………………………..4

3.2 Estructura del tejido muscular………………………………………………...5

3.3 Anatomía Macroscópica………………………………………………….…..5

3.4 Anatomía Microscópica………………………………………………………6

3.5 imagen de anatomía macroscópica…………………………………………7

4. Unidad Anatómica y funcional del músculo………………………………….8

4.1Mecanismo contráctil…………………………………………………………..9

4.2Proteìnas Contráctiles…………………………………………………………9

4.3Proteìnas Reguladoras………………………………………………………..10

4.4papel del calcio en la contracción y relajación……………………………...12

5. Aspectos bioquímicos de la contracción……………………………………..13

6. fuentes de energía para la contracción muscular…………………………...14

7. Vocabulario………………………………………………………………………15

9. Bibliografía……………………………………………………………………….16

9. Anexos……………………………………………………………………………17

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Objetivos

Objetivo general:

Explicar la contracción y relación del musculo mediante el enfoque bioquímico y

anatómico determinando la aparición y consumo de sustancias.

Objetivos específicos:

1. Explicar la importancia de la movilización del ser humano.

2. Entender y saber la anatomía del musculo.

3. Conocer cómo se da la contracción muscular.

4. Diferenciar los procesos que se da en la contracción muscular.

5. Aprendera identificar los aspectos químicos y físicos que intervienen en la

contracción muscular.

Contracción Muscular

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INTRODUCCIÓN

El movimiento y la coordinación son dos actividades animales muy importantes que

requieren energía y son esenciales para el organismo vivo.

La vida del hombre se basa en el desplazamiento. El órgano encargado de este proceso

es el músculo, el movimiento se inicia a partir de un impulso nervioso el mismo que viaja

a través de los nervios para estimular a los músculos que son los encargados con su

acortamiento de mover a los huesos a través de sus articulaciones. Las contracciones son

controladas por el sistema nervioso central .Las contracciones voluntarias por el cerebro y

las involuntarias por la medula espinal.

En el cuerpo humano se puede presenciar 640 músculos diferentes, los cuales cada uno

realizan una función específica.

Hay tres tipos de tejido muscular, el músculo esquelético, el cardíaco y el liso, estos dos

últimos de contracciones involuntarias.

En los músculos estriados (voluntarios), las contracciones ocurren como resultado de un

esfuerzo consciente originado en el cerebro.En particular, hemos realizado una

investigación para saber cuáles son las moléculas indispensables para que se produzca

la contracción de las fibras musculares.

FIBRA MUSCULAR

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Anatomía Muscular

Clasificación del tejido muscular:

Músculo liso:

Llamado músculo liso o involuntario, constituye las paredes de estructuras internas tales

como el estómago, intestinos, útero, vasos sanguíneos, uréteres y conductores

secretores. El músculo liso se diferencia del músculo estriado en que su contracción es

más lenta; la musculatura estriada necesita sólo un segundo para contraerse y relajarse,

en tanto que la musculatura lisa demora de tres a ciento ochenta segundos.

Musculo cardiaco:

Llamado también musculo involuntario que se encuentra formando la pared media del

corazón y los grandes vasos adyacentes, el músculo cardíaco, a diferencia del estriado y

liso, requieren de uno a cinco segundos para contraerse. Cada latido del corazón

representa una contracción simple. La característica distintiva del músculo cardíaco es

su ritmicidad, se contrae a un ritmo promedio de 80 latidos por minuto. El músculo

cardíaco descarga su potencial de membrana cada vez que ha alcanzado cierto nivel.

Musculo estriado:

Llamado músculo estriado o esquelético voluntario, que forma la porción carnosa del

cuerpo. Los músculos visibles que dan forma al cuerpo. El movimiento se logra mediante

la contracción de células musculares, que hacen trabajo mecánico al contraerse, en cuyo

acto se acortan y ensanchan. El músculo esquelético (objeto del tema) está formado por

numerosas fibras, que varían de 10 a 80 micras de diámetro. A su vez, cada una de estas

fibras está integrada por centenares o millares de miofibrillas, que contienen cada una

1500 filamentos de misiona y 3000 filamentos de actina.

Tipos de fibras musculares:

-fibras rojas: son las que predominan en los músculos, son granulosas, pequeñas y

oscuras, son fibras lentas y se fatigan menos

-fibras blancas: tienen bajo contenido de mioglobina; son rápidas y se fatigan con mayor

facilidad.

-fibras intermedias: tienen las mismas características de las rojas y blancas pero se

encuentran en muy poco porcentaje

Estructura del tejido muscular

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ANATOMIA MACROSCOPICA

Por debajo de la piel, envolviendo a los músculos y a otros órganos se encuentra la:

- APONEUROSIS SUPERFICIAL, conocida también como capa subcutánea o

hipodermis.

Estaaponeurosis1 separa los músculos de la piel.

- APONEUROSIS PROFUNDA está formada por tejido conectivo denso irregular y

recubre:

a.- La pared corporal interna.

b.- Las extremidades.

c.- Los grupos musculares que tienen funciones similares.

Da alojamiento a: nervios, vasos sanguíneos y linfáticos. También rellena los espacios

entre los músculos. Su función es facilitar el movimiento de los músculos.

Desde la aponeurosis profunda se desprenden 3 capas de tejido conectivo:

- EPIMISIO: es la capa de tejido conectivo denso irregular más externa y envuelve a la

totalidad del músculo.

- PERIMISIO: es la capa o membrana de tejido conectivo denso irregular que rodea

grupos de fibras musculares (entre: 10 a 100, o más) agrupándolas en fascículos.2

- ENDOMISIO: es la capa de tejido conectivo areolar3 que recubre a cada fibra muscular

individualmente.

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ANATOMÍA MICROSCÓPICA

Membrana Celular Sarcolema

Citoplasma Sarcoplasma

Retículo Endoplasmatico Retículo Sarcoplásmico

Mitocondria Sarcosoma

El Sarcolema: Es la membrana celular de la fibra muscular. En el extremo de la fibra muscular, la capa superficial del sarcolema se funde con una fibra de tendón, y las fibras de tendón, a su vez, se unen en haces4 que forman los tendones

musculares, que se insertan en los huesos.

Túbulos T: son una prolongación del sarcolema su función es transmitir los impulsos nerviosos y transportar elementos del líquido extra celular como glucosa, oxigeno e iones.

Miofibrillas y filamentos de actina y misiona: Cada fibra muscular contiene entre cientos y miles de miofibrillas. Cada una de estas miofibrillas está formada por unos 1500 filamentos de misiona y 3000 de actina, que sonpolímeros5proteicos6responsables de la contracción muscular.

El Sarcoplasma: Las miofibrillas están suspendidas dentro de la fibra muscular en una matriz7 denominada sarcoplasma, formada por los elementos intracelulares habituales. El líquido del sarcoplasma contiene grandes cantidades de potasio, magnesio, fosfato, enzimas y también por un enorme número de mitocondrias, necesarias para la contracción de las miofibrillas.

El Retículo Sarcoplásmico: Este retículo presenta una organización especial, de

gran importancia en el control de la contracción muscular.

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Contracción Muscular

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UNIDAD ANATÓMICA Y FUNCIONAL DEL MÚSCULO

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Un Sarcómero se encuentra separado de otro por el «DISCO Z (banda intermedia).

Los filamentos delgados y gruesos se superponen dando el aspecto estriado de la fibra

muscular. Cada filamento grueso está rodeado por 6 filamentos delgados.

«BANDA A» [= Anisotrópica8]: se extiende a todo lo largo de los filamentos gruesos.

«BANDA I» [= isotrópica9]: está constituida solamente por filamentos delgados. En medio

de esta banda se encuentra el Disco Z.

«ZONA H» [= de Hengen]: situada en el centro de la Banda A; está conformada

únicamente por filamentos gruesos.

«LÍNEA M»: línea central formada por la proteína que engarza a los filamentos gruesos.

«ZONA DE TRASLAPE»: aquella zona donde los filamentos gruesos y delgados se

superponen uno con otro.

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MECANISMO CONTRÁCTIL

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-1.PROTEÍNAS CONTRÁCTILES: son las que generan la fuerza durante la contracción.

-MIOSINA (4 %): es la proteína motora en todas las fibras musculares (estriadas, lisas y

cardíacas).

Está presente en los filamentos gruesos [unas 300 moléculas de miosina por cada

filamento]. Estructuralmente, cada molécula de miosina es como dos palos de golf

enlazados entre sí.

-El Filamento de Miosina

El filamento de miosina está formado por 200 moléculas individuales de miosina, constituyéndose de la siguiente manera. Las colas de las moléculas de miosina se agrupan entre sí para formar el cuerpo de la molécula. De este cuerpo sobresale una parte pequeña de la cola y las dos cabezas de la molécula, formando lo que se denomina, en conjunto puente cruzado. Esto puentes son flexibles en dos puntos: el primeros es el lugar donde deja de formar parte del cuerpo del filamento, brazo, y el segundo es donde se subdivide en las dos cabezas. Estos puntos articulados se conocen como bisagras10, que permiten la aproximación o alejamiento de las cabezas del cuerpo de la molécula.

Esta articulación incluso forma parte de la contracción.

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b.- ACTINA (2 %): es el componente principal del filamento delgado. Cada molécula de

actina posee un sitio de unión de miosina [= receptores] capaz de acoplarse con la cabeza

de esta proteína durante la «contracción».

-El Filamento de Actina

Está constituido por tres componentes diferentes: actina, tropomiosina y troponina.

Cada filamento de actina tiene una longitud de 2.7 micras. Las bases de estos filamentos se hallan fuertemente encajadas en los discos Z, mientras sus otros extremos se sitúan

entre los filamentos de miosina, en los sarcómeros.

El filamento actina formado por una molécula de proteína actina F de cadena doble. Los filamentos están enrollados en una espiral, de igual forma que la molécula de miosina, pero con una revolución completa cada 70 nanómetros.

Cada banda de la hélice doble de actina F está formada por moléculas polimerizadas de

actina G.

2.- PROTEÍNAS REGULADORAS: son tropomiosina y troponina.

a.- TROPOMIOSINA (5 %): forma parte de los filamentos delgados. Su función es

bloquear los sitios de unión de miosina de la actina en el momento en que el músculo está

«relajado».

-Moléculas de Tropomiosina.

La tropomiosina es otra proteína constituyente del filamento de actina, cada una de estas moléculas tiene una masa molecular de 70000 y una longitud de 70 nanómetros. Estas moléculas se unen laxamente con las bandas de actina F, y se disponen en espiral a los lados de la hélice de actina F. En estado de reposo estas ocultan los sitios activos, de forma que no puedan reaccionar con los filamentos de miosina para desencadenar una contracción. Cada molécula de tropomiosina oculta unos siete de estos sitios activos.

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b.- TROPONINA (5 %): también forma parte de los filamentos delgados. Mantiene en su

posición a la tropomiosina.

Su papel en la contracción muscular.

Unida a la vecindad e uno de los extremos de la molécula de tropomiosina se halla otra proteína, la troponina. Se trata, realmente, de un complejo de tres subunidades proteicas unidas laxamente que desempeñan, cada una de ellas, un papel específico en el control de la contracción muscular.

las subunidades presentan afinidades:

-(troponina I) presenta fuerte afinidad por la actina -(troponina T) por la tropomiosina -(troponina C) por los iones calcio

La fuerte afinidad de la troponina C por estos iones inicia el proceso de contracción, como veremos a continuación.

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c.-CALCIO:

CONTRACCIÓN

1.- Cuando una neurona motora desarrolla un Potencial de Acción sobre el m. estriado

esquelético liberara Acetilcolina sobre las células musculares uniéndose a su receptor

nicotínico, esto provocará una despolarización en la membrana que se transmitirá a lo

largo del músculo y abrirá canales de calcio y sodio.

2.-al haber una despolarización de la membrana el retículo Sarcoplásmico que almacena

Ca++ va a liberar al interior de la célula grandes cantidades de calcio

2.-la contracción dependerá de los niveles de Ca++ citoplasmático (Sarcoplasma). El

calcio al unirse a la troponina que recubre la actina, deja libre los puntos de unión de esta

con la miosina.

3.- la liberación intracelular del Ca acumulado aun no será suficiente para producir la

contracción por lo que también habrá una entrada de calcio extracelular por los canales

de Ca.

4.- De esta manera los puntos de unión miosina-actina están libres y al unirse se produce

la contracción.

RELAJACIÓN

1.-habra que romper los enlaces para que el músculo no este contraído. Estos enlaces se

rompen gracias a la acción de la miosina como ATPasa, que por hidrolisis de ATP rompe

el enlace.

2.-Este proceso se verá favorecido solo cuando el Ca+ disminuya. Esto es posible gracias

a la existencia de bombas de Ca en el retículoSarcoplásmico que vuelven a guardar el

Ca.

3.- la presencia del intercambiador Na-Ca en la membrana celular permitirá la salida de

más Ca al medio extracelular.

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Aspectos Bioquímica de la contracción muscular

ATP como fuente de energía para la contracción: fenómenos químicos en el movimiento de las cabezas de miosina.

Cuando un musculo se contrae se realiza un trabajo y necesario la energía. Durante el proceso de contracción se escinden grandes cantidades de ATP para formar ADP, cuando mayor sea la magnitud del trabajo mayor será la cantidad de ATP que se escinde lo que se denomina efecto Feen. Se piensa que esto se produce por medio de la siguiente

secuencia:

1. Antes que comience la contracción de las cabezas de los puentes cruzados se unen al ATP, la actividad de ATPasa de la cabeza de miosina escinde inmediatamente al ATP, aunque deja los productos de laescisión11, el ADP y el ion fosfato, unidos a la cabeza. La cabeza se extiende hacia el filamento de actina, pero todavía no está unida a ella.

2. Cuando el complejo troponina-tropomiosina se une a los iones calcio quedan al descubierto los puntos activos del filamento de actina y entonces la cabeza de miosina se unen a ellos.

3. El enlace entre la cabeza del puente cruzado y el punto activo del filamento de

actina produce un cambio conformacionaldela cabeza, lo que hace que la cabeza se desplace hacia el bazo el puente cruzado.

4. Una vez que se desplaza la cabeza del puente cruzado, esto permite la liberación de ADP y el ion fosfato que previamente estaban unidos a la cabeza. En el punto de liberación del ADP se une una nueva molécula de ATP hace que la cabeza se separe de la actina

5. Después de que la cabeza se haya separado de la actina, se escinde la nueva

molécula de ATP para comenzar el ciclo siguiente: la energía una vez más se

comprime la cabeza regresa a la situación perpendicular.

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FUENTES DE ENEGIA PARA LA CONTRACCION MUSCULAR

Después de haber visto como se forma el ADP, ahora el ADP se vuelve a fosforilar para formar un nuevo ATP. Hay varias fuentes de energía para esta nueva fosforilacion:

1. La primera que se utiliza para reconstruir el ATP es la fosfocreatina que contiene un enlace fosfato de alta energía similar a los enlaces de ATP, la fosfocreatina, se escinde inmediatamente y la energía que se libera produce el enlace de un nuevo ion fosfato al ADP para reconstruir ATP.

2. La segunda fuente importante de energía que se utiliza para reconstruir el ATP es la glucólisis del glucógeno que se almacenado previamente en las células musculares. La escisiòn enzimática rápida del glucógeno en ácido pirúvico y ácido láctico libera energía que se utiliza para convertir el ADP en ATP. Este proceso puede ser doble ya que puede ser en presencia de oxígeno en la ausencia de la misma, y cuando es en ausencia se obtendrá del Piruvato ácido láctico.En condiciones aeróbicas, cuando el músculo recibe suficiente oxígeno a través de la sangre, o bien lo tiene a su disposición ligado a la mioglobina, los piruvatos12 sufren una descarboxilación (dando un radical acetilo y liberando un carbónico) y posteriormente son oxidados completamente siguiendo el ciclo de Krebs, produciéndose carbónico y agua y liberando energía que servirá para la síntesis de 18 ATP.

3. Y la tercera fuente es el mecanismo oxidativo. Esto se supone combinar oxigeno con los productos finales de la glucolisis y con otros diversos nutrientes celulares(hidratos de carbono, grasas y proteínas) para liberar ATP más del 95 % de toda la energía que utilizan los músculos para la contracción muscular se obtiene de este paso. Para una actividad de largo plazo la mayor parte de energía procede de las grasas y de los carbohidratos de carbono.

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VOCABULARIO

8Anisotrópica: (opuesta de isotropía) es la propiedad general de la materia según la

cual cualidades como: elasticidad, temperatura, conductividad,

1 Aponeurosis;Cualquier membrana fibrosa que envuelve los músculos o los une al

periostio.

3 Areolar:lugar abierto») se utiliza para describir cualquier área circular pequeña,

11Escisión:Separación, ruptura, división:

BIOL. Tipo de reproducción asexuada que se produce por división del organismo en dos o más partes. CIR. Extirpación de un tejido o un órgano. 7 Matriz :se refiere principalmente algo que rodea al mismo tiempo da forma alo que

rodea

2 Fascículo:Haz de músculos.

4 Haces:Conjunto de varias fibras musculares o nerviosas con un mismo punto de origen.

9 Isotrópica: (cuya etimología está en la raíces griegas ἴσος [isos], equitativo o igual,

y τρόπος [tropos], medio, espacio de lugar, dirección), es la característica de los cuerpos

cuyas propiedades físicas no dependen de la dirección.

12Piruvato: Es el anión carboxilato del ácido pirúvico

5 Polímero:Sustancia química constituida por moléculas o grupos de moléculas

(monómeros) que se repiten y están unidos entre sí formando cadenas.

6 Proteico:Relativo a las proteínas, tiene proteínas.

10 Bisagras:Elemento que se encuentra entre otros dos y sirve de punto de unión o

articulación:

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FUENTES BIBLIOGRAFICAS:

LIBROS:

Guyton A, Hall J, Tratado de fisiología médica, 12ª, Ed Barcelona, Elsevier España, 2011.

Latorre R, López J, et al,Biofísica y fisiología celular, EdLatorre R, Grafivlame S.L, España 2005.

Murray R, Bender D, Botham K, Kennelly P, Rodwell V, Werl P, et al, Harper Bioquìmica ilustrada,

28ªEd, china,2010.

PAGINAS WEB E INFORES CIENTIFICOS:

Enrique Castro, Fisiología Molecular: Contracción muscular, 2004 consultado en:

http://www.personales.ulpgc.es/ecastro.dbbf/Descargas/Transparencias/Musculo2004.pdf

Felipe Isidro, Dr. Miguel Pagán Albaladejo et al, Fisiología de la contracción muscular, consultado

en:http://www.felipeisidro.com/recursos/documentacion_pdf_entrenamiento/fisiologia_contraccion_

muscular.pdf

Miguel ángel Martín Casanueva, et al, aspectos bioquímicos y genéticos-moleculares de las

intolerancias al ejercicio, Madrid julio 2001 consultado en: http://www.ucm.es/BUCM/tesis/far/ucm-

t25381.pdf

Universidad nacional de Colombia, Acoplamiento de la excitación muscular, (COPYRIGHT 2005),

consultado en:

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2001819/lecciones/cap01/cap01_04_05.html

Medicina de rehabilitación Biomecánica, - Webmaster - Infomed - Centro Nacional de Información

de Ciencias Médicas 1999-2013 consultado en: http://www.sld.cu/sitios/rehabilitacion-

bio/temas.php?idv=20619

IMÁGENES:

1. Fibra muscular estriada consultado en: http://hnncbiol.blogspot.com/2008/01/sistema-

muscular_21.html

2. Fibra muscular consultado en: http://www2.unicen.edu.bo/ofyk/?paged=2

3. Unidad funcional del musculo consultado en:

http://themedicalbiochemistrypage.org/images/musclestructure.jpg (30/03/2009)

4. Mecanismo contráctil consultado en: http://www.slideshare.net/anatomiaipege/miologia

5. Filamento de miosina consultado en:

http://themedicalbiochemistrypage.org/images/myofilament.gif (30/03/2009)

6. Filamentos actina y miosina consultado

en:http://www.monografias.com/trabajos57/contraccion-muscular/contraccion-

muscular2.shtml

Contracción Muscular

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ANEXOS

MAQUETAS:

Contracción Muscular

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IMÁGENES DE PRESENTACION DE POWER POINT

Tipos y tratamiento disponible en: http://alucinamedicina.com/2012/03/14/las-roturas-de-

fibras-musculares-tipos-y-tratamientos/

• Tipos de fibras disponible en:

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2001819/lecciones/cap01/cap01_

02_02.html

Contracción Muscular

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Mecanismo de Contracción muscular disponible en:

http://www.monografias.com/trabajos12/troponi/troponi.shtml

Contracción muscular disponible en:

http://www.uam.es/personal_pdi/medicina/algvilla/guiones/contraccion.html