1. Caminos enegéticos:2. Fuentes de energía: los fosfatos de creatinina como fuente inmediata de energía para la

fibra muscular, sólo que su duración es muy corta. La glucosa se almacena en el cuerpo en forma de glicógeno, el cual se localiza mayormente en el hígado y el músculo. La estimulación simpática que ocurre en el ejercicio, provoca un aumento en los niveles circulantes de glucagon y epinefrina. Estas hormonas son capaces de activar el rompimiento de glicógeno hasta glucosa. Cuando este proceso ocurre a nivel hepático, la glucosa libre es liberada a la circulación sistémica. Las células musculares entonces podrán obtener desde el flujo sanguíneo la glucosa necesaria y así suplementar su almacenamiento de glicógeno.

3. Vías Metabólicas: a) Ejercicio aeróbico: utiliza el ciclo de krebs, beta oxidación de AG y la cadena transportadora de e-, todos procesos realizados a nivel de la mitocondria de la célula y capaces de proveer cantidades abundantes de ATP, siempre y cuando la presencia de O2 sea abundante. Por estas vías se generan 38 ATP por cada molécula de glucosa. Cuando esas vías ya no son capaces de generar suficiente energía, o las reservas de glicógeno se agotan entonces se comienzan a quemar las grasas. El metabolismo oxidativo es altamente eficiente, y provee mucho más ATP por molécula de sustrato que cualquier mecanismo anaeróbico, y además lo hace sin alterar el pH. La fatiga que se origina durante un ejercicio submáximo prolongado se produce por: las concentraciones de glicógeno intramuscular se agotan, la temperatura muscular se eleva notoriamente, las concentraciones de electrolitos se alteran u, ocurre la fatiga neuromuscular. Muy poco ácido láctico se acumula al momento de la fatiga por el ejercicio submáximo. b) Ejercicio anaeróbico: el metabolismo anaeróbico está determinado por la ausencia de O2 y se utiliza la glicólisis y la creatinina para convertir la glucosa en piruvato y luego en lactato, originando 2 ATP por cada molécula de glucosa que entra al ciclo. En todo tipo de ejercicio el metabolismo anaeróbico se está produciendo a niveles mínimos, ya que durante el ejercicio submáximo la mayor parte de la energía proviene del metabolismo aeróbico. A medida que se reclutan más y más fibras mientras el ejercicio aumenta de intensidad, se consumen mayores cantidades de O2, hasta que se llega a un punto en el que la velocidad de suministro de O2 o la habilidad de poder utilizarlo es limitada. Cuando se alcanza el punto máximo de consumo de O2, cualquier energía extra deberá originarse por procesos anaeróbicos. La ventaja de dichos procesos es que no se requiere de la presencia de O2 y que la velocidad de obtención de ATP es mayor. En estos casos los niveles de glicógeno no se agotan cuando el ejercicio es máximo y hay fatiga, ya que la glicólisis anaeróbica es inhibida por una acidosis láctica antes de que los niveles de glicógeno se agoten. La inhibición se origina porque el bajo pH intramuscular causado por la acumulación de H+ y de ácido láctico inhiben a la fosfofructokinasa. Debido a esta acidosis es que la capacidad de buffer o de remover los H+ se vuelve importantísima durante el ejercicio máximo y su duración.

4. Efecto del entrenamiento: a) entrenamiento para resistencia: Luego de un período corto de entrenamiento el volumen y la densidad de mitocondrias, y por lo tanto la capacidad oxidativa enzimática, aumentan. Estas adaptaciones favorecen el suministro de O2, la

activación temprana del metabolismo oxidativo y la utilización de Ag en la fibra muscular. Al poder ahorrar glicógeno, la resistencia aumenta, y la fatiga se retrasa. b) entrenamiento para velocidad: cuando el entrenamiento es a alta intensidad, la velocidad a la cual se va acumulando el lactato debería aumentar de forma gradual, retrasando la acidosis y el agotamiento de ATP. Esto viene acompañado de un aumento en la capacidad oxidativa (por el incremento del volumen mitocondrial) y la capilarización de todos los tipos de fibras musculares.

PATOLOGÍAS MUSCULARES:

1. Atrofia muscular: la atrofia está definida como una reducción del tamaño muscular, específicamente una reducción en el diámetro de la fibra o en su grosor. La atrofia muscular se puede deber a pérdida del tropismo neural o a procesos miopáticos.

Atrofia neurogénica: Se produce por una denervación, lo que elimina la estimulación tónica de baja intensidad normal (tono muscular) que se necesita para mantener la masa muscular. Siguiendo la denervación, se incrementa la degradación de las proteínas citosólicas y lisosomales en la fibra, sin que haya un aumento en la síntesis proteica.

Atrofia miogénica: Desuso, desnutrición, caquexia y excesos de corticoesteroides pueden resultar en una pérdida gradual de la masa muscular. Mioptaías causadas por corticoesteroides se expresan cuando los niveles en la alimentación son bajos, provocan una atrofia gradual y debilidad de la extremidad. Si la alimentación es normal, entonces la atrofia provocada por corticoestereoides es debida a una disminución en la síntesis proteica. La atrofia miogénica se diferencia de la neurogénica debido a su lenta progresión.

2. Necrosis muscular (Rhabdomiolisis): este daño involucra a todas las organelas que posee una fibra, y puede afectar a toda la fibra o segmento muscular, o sólo a sarcomeras de una misma fibra. La pérdida de la integridad de la membrana muscular (sarcolema) se puede deber a: daños oxidativos por radicales libres, intoxicación, desbalances electrolíticos, infecciones, problemas autoinmunes, defectos hereditarios. Los problemas metabólicos como lo son la incapacidad de producir ATP o la incapacidad de regular las concentraciones mioplásmicas de Ca++ tbn causan rhabdomiolisis. Bajo condiciones normales los niveles de Ca++ en el LIC son extremadamente bajosm y cantidades considerables de energía son utilizadas para llevar el Ca++ desde el sarcoplasma hacia el retículo endoplásmico después de que ocurre el proceso contráctil. Si las funciones de la Membrana celular o el retículo sarcoplásmico se ven afectadas, o si las vías energéticas son incapaces de generar ATP para las bombas de Ca++, este tiende a acumularse en el sarcoplasma. A pesar de que pequeñas cantidades de Ca++ son secuestradas por la mitocondria, eventualmente la misma quedará sobrecargada de Ca++ y el metabolismo oxidativo cesará. Se empezarán a originar radicales libres, los cuales destruirán la arquitectura de la célula. Las concentraciones elevadas de Ca++ en el mioplasma también son capaces de activar a las fosfolipasas, lo que promueve la inflamación por la vía del

ácido araquidónico. A su vez las proteasas dependientes de Ca++ también se activarán, resultando en la proteólisis de enzimas y filamentos contráctiles. Posteriormente se activa el sistema del complemento, resultando en la formación de complejos de ataque a la membrana que lisan las organelas membranosas. Luego de 16-18 horas de la lesión llegan los macrófagos y fagocitan y remueven el tejido necrotizado.

3. Regeneración muscular: la habilidad que posee el músculo para regenerarse es remarcable. Los factores que determinan la extensión hasta la cual la reparación es posible incluyen: la extensión de la necrosis, la preservación del nervio y el aporte sanguíneo, y la integridad de la arquitectura de la fibra o el músculo. Si la membrana basal de la fibra está intacta entonces la reparación completa será posible. El daño muscular muy extenso, que afecta a gran número de células y fibras y que afecta su aporte sanguíneo impide la regeneración y permite la proliferación de fibroblastos. Se deposita colágeno entre las fibras y es aún más difícil que ocurra la reparación.

4. Causas específicas de Rhabdomiólisis: las comunes son: Distrofia muscular: s eha definido la distrofia muscular como un grupo de

miopatías primarias hereditarias que se caracterizan por la degeneración progresiva del músculo esquelético. El daño y la reparación muscular recurrente puede llevar a una fibrosis significativa.

Deficiencias de Vitamina E y selenio: la miodegeneración nutricional es una enfermedad del músculo cardíaco y esquelético causada por una deficiencia en la dieta de selenio y/o vitamina E. La falta de dichos elementos puede llevar a la destrucción de las membranas celulares, lo que conlleva la pérdida de la integridad celular. La vitamina E cuando se une a ciertas proteínas se convierte en un importante antioxidante biológico, y debido a que durante el metabolismo normal de la célula se producen grandes cantidades de radicales libres, su presencia es fundamental. La vitamina E se encuentra activa entre la membrana celular, como un antioxidante liposoluble que se une a radicales libres, que de otra manera podrían reaccionar con los AG insaturados para formar hidroperoxidasas lipídicas.

Hipokalemia: se puede originar por una deficiencia en la dieta de potasio, o la pérdida excesiva de potasio en la orina que se produce cuando hay alguna enfermedad crónica renal. En gatos esto origina rigidez, intolerancia al ejercicio, flexión ventral del cuello y dolor muscular (mialgia). La debilidad aparece por la hipopolarización de la membrana muscular debido a la hipokalemia. Las causas por la cual la hipokalemia puede causar rhabdomiolisis incluyen isquemia (debido a la vasoconstricción que se origina por la hipokalemia) y a los efectos osmóticos que conlleva el aumento de la permeabilidad de la membrana al Na+, resultando el NaCl, así como la libre entrada de agua al miocito, lo que provoca una expansión osmótica.

5. Miopatías metabólicas: Glicogenosis: cualquier anormalidad en el metabolismo de la glucosa o del

glicógeno se clasifica como glicogenosis, debido a que ello resulta en la excesiva

acumulación de glicógeno o polisacáridos potencialmente anormales dentro del músculo esquelético. La debilidad ha sido atribuida a la ruptura mecánica del complejo contráctil por los grande cúmulos de de glicógeno en la fibra. Una molécula de glicógeno normal es alargada, lo que le da a la enzima miofosforilasa varios sitios a los que unirse y liberar la glucosa, pero si hay un defecto en dicha enzima, o cualquier otra que rompa el glicógeno, este tenderá a acumularse. La debilidad entonces tbn podrá deberse a la falta de zonas de liberación de glucosa para que vaya a la circulación sistémica, o tbn se puede originar por defectos metabólicos a nivel de la motoneurona espinal. Las deficiencias de las vías glicolíticas y glicogenolíticas provocan que el músculo sea incapaz de seguir la vía de Embden-Myernoff (glicólisis anaeróbica), lo que inhibe su habilidad para producir ácido láctico. La intolerancia al ejercicio aeróbico se cree que es debida a la incapacidad de generar piruvato en el metabolismo oxidativo, así como la incapacidad de generar uniones de alta energía en el ATP.

Miopatías mitocondriales: se descubrieron por primera vez en caballos árabes, en los que se detectó fatiga extrema y acidosis láctica. Se determinó que había una deficiencia en el complejo 1, que es el primer paso de la cadena respiratoria mitocondrial. Esto provoca que el animal sea incapaz de generar ATP de la cadena respiratoria debido a deficiencias enzimáticas, lo que crea una total dependencia del metabolismo anaeróbico y elevación persistente del ácido láctico.

Regulación anormal de Ca++ en el LIC: se ha determinado en animales que tienen un metabolismo muscular aumentado y contractura muscular (contracción continuada e involuntaria del músculo o algunas de sus fibras que aparece al realizar un esfuerzo. Se manifiesta como un abultamiento de la zona, que implica dolor y alteración del normal funcionamiento del músculo.), se cree que es debido a una mutación genética que afecta a las propiedades de los canales iónicos de Ca++. Lo que ocurre en esta patología es que los canales de liberación del Ca++ del retículo sarcoplásmico tienen una mayor actividad, permitiendo que mayores niveles de Ca++ fluyan desde el retículo sarcoplásmico hacia el mioplasma. Si esta patología viene unida a la hipertermia maligna (afección ubicada en el capítulo de la farmacogenética, desencadenada usualmente por la anestesia general, pudiendo comprometer seriamente la vida. Hay aumento rápido de la temperatura, taquicardia, etc) entonces el defecto en los canales de Ca++ es exacerbado, ya que ahora la ATPasa del retículo sarcoplásmico es incapaz de recapturar el Ca++ lo suficientemente rápido, y entonces las concentraciones de Ca++ aumentan. El mejor ejemplo de animales con hipertermia maligna son los cerdos que sufren el síndrome de stress porcino, donde la carne es pálida, suave y exudativa.

Hipocalcemia: los desbalances electrolíticos son capaces de producir alteraciones en el mecanismo de “disparo” que ocurre en la placa motora, estos desbalances pueden provocar fasciculaciones musculares (pequeñas e involuntarias contracciones musculares, visibles bajo la piel y que no producen movimiento de

miembros, debidas a descargas nerviosas espontáneas), calambres musculares o incluso debilidad. La baja concentración de Ca++ intersticial aumenta la permeabilidad neuronal al Na+, permitiendo una fácil iniciación de los PA.

Miastemia gravis: puede ocurrir o de manera congénita o adquirida: a) Congénita: hay deficiencia en el número de receptores de ach en la membrana postsináptica de la placa motora. b) Adquirida: está asociada a la destrucción de los receptores por parte de anticuerpos circulantes dirigidos hacia el receptor postsináptico de ach de la placa motora. Hay debilidad que es producida por la destrucción de receptores, mediado por el sistema del complemento.

Parálisis hipercalémica periódica: los signos clínicos incluyen fasciculaciones musculares y debilidad. Se origina por una malformación genética de la subunidad alfa del canal de Na+ voltaje dependiente del músculo esquelético. Esto resulta en un potencial de membrana que está más cerca del “disparo” que en un animal normal. Durante el inicio de la fase muscular del PA los canales de Na+ son activados de forma breve, pero en la mutación una población de dichos canales no se inactivan cuando los niveles de K+ se incrementan, como resultado, hay un aumento en la entrada de Na+ y en la salida de K+, provocándose una despolarización persistente de la célula muscular y una debilidad temporal.

Miotonia: los músculos permanecen contraídos hasta por un minuto o más, con su posterior relajación.