3º seminario
UNIVERSIDAD NACIONAL
AUTÓNOMA DE NICARAGUA RECINTO UNIVERSITARIO «RUBÉN DARÍO»
FACULTAD DE CIENCIAS MEDICAS
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS FISIOLÓGICAS
TERCER SEMINARIO: CONTRACCION MUSCULAR
Datos generales:
Asignatura: Biofísica Médica
Fecha de Evaluación y entrega: 27-05-21
Grupo: M611
Docente: Dra. Carmen Cajina
Alumna: Lizbeth
Ariana Payán
Carnet No: 21030624
¡A la libertad por la Universidad!
OBJETIVOS
•
Conocer la unidad estructural y funcional del musculo.
•
Analizar las bases y leyes Físicas de la Contracción
Muscular.
•
Identificar los pasos de la contracción muscular.
•
Analizar la importancia del papel del Calcio y el ATP.
•
Comprender como se produce la regulación de la contracción
muscular.
INTRODUCCION
La contracción
muscular, es un suceso organizado y natural que se ejecuta a nivel de los
músculos cuando las fibras y proteínas de su interior se unen, y produce una
tensión en la zona, logrando así el movimiento ya sea del músculo esquelético o
del músculo cardiaco. Los músculos tienen una propiedad de contraerse y
relajarse, dando así un efecto de modificación en su longitude y dar lugar así
a cientos de efectos mecánicos. Compuesto e su interior principalmente por
fibras, filamentos y por proteinas
actinas, miosina, la tropomiosina y la mioglobina, todas necesarias para que la
contracción muscular se de adecuadamente.
Para que se de
correctamente la contracción muscular, es necesario que se cumplan algunos
procesos los cuales se comienza con la conversión del potencial de reposo en
potencial de acción en las células nerviosas dondfe se require la fuerza: luego
se libera la acetilcolina en la placa motora para que posteriormente los mismos
se unan consus receptores en la membrana
del músculo; después de varios proceso la proteína trompomiosina se mueve y se
suelta la actina, después que está última se une con la miosisna es cuando se
logra fianalmente la movilización de los filamentos en la sarcómera. Siendo la
liberación de la acetilcolina quien permita que se genere la contracción
muscular.
DESARROLLO
1.Describa el sarcómero estructural y rotule las
distintas partes en el siguiente dibujo Como la unidad funcional y anatómica
del músculo estriado, es decir, el voluntario.
Sarcómero estructural: Es una porción de fibrillas
de músculo estriado que se encuentra entre dos líneas oscuras adyacentes.
El sarcómero
presenta una estructura muy compleja, pues está compuesto por una serie de
“bandas” que se desplazan en el movimiento contráctil:
Banda A: banda compuesta por filamentos gruesos de miosina y
finos de actina. En su interior se encuentran la zona H y la M.
Banda I: banda compuesta por los filamentos finos de actina.
2- Realice un cuadro comparativo entre fibras blancas
y rojas.
|
Características |
Fibras Blancas |
Fibras Rojas |
|
Vascularización |
Están poco vascularizadas |
Presentan una vascularización abundante |
|
Inervación |
Se encuentran inervadas por neuronas de banda muy ancha |
Se encuentran inervadas por neuronas de banda más estrecha |
|
Diámetro |
Son de diámetro mayor |
Son de diámetro pequeño |
|
Contracción |
Contracción rápida, se fatiga fácil |
Contracción lenta, no se fatiga con facilidad |
|
Retículo sarcoplásmico |
Extenso |
No es extenso |
|
Mioglobina |
Poseen menor cantidad de mioglobina |
Contienen gran cantidad de mioglobina |
|
Enzimas oxidativas |
Pocas enzimas oxidativas |
Abundantes enzimas oxidativas |
|
Localización |
Predominio en la musculatura activa de brazos y piernas |
Se encuentran con mayor predominio en el tronco |
|
Función |
Son capaces de generar mucha fuerza pero se agotan pronto |
Se usan en los ejercicios que requieren mantener una resistencia
constante y no una ejercer fuerza. |
4.Establezca las diferencias entre los distintos tipos
de contracción muscular:
|
CONTRACCIÓN |
CAMBIO
QUE GENERA |
|
ISOTÓNICA |
Mayor longitud del músculo |
|
ISOMÉTRICA |
Longitud del músculo no
varía |
|
AUXOTÓNICA |
Combinación de tensión y
desplazamiento de fibras musculares. |
|
CONCÉNTRICA |
Supera resistencia,
acortando y movilizando el músculo |
|
EXCÉNTRICA |
Aproximación de los
extremos del músculo |
|
ISOCINÉTICA |
Máximo nivel de
contracción del músculo |
5- Explique el significado de cada una de las siguientes curvas de la contracción muscular, y analice; ¿cuáles leyes se aplican?
6.Esquematice en un papelógrafo y señale los pasos de
la Contracción Muscular:
7. Explique en que consiste la teoría del
deslizamiento:
Esta teoría
consiste en la contracción de los músculos; esto quiere decir que cuando un
músculo se contrae, las proteínas musculares actina y miosina se deslizan hacia
el centro del sarcómero hasta que los filamentos de actina y miosina se
superponen completamente. La zona H se vuelve cada vez más pequeña debido a la
creciente superposición de filamentos de actina y miosina, y el músculo se
acorta. Así, cuando el músculo está completamente contraído, la zona H ya no es
visible (como a la izquierda del diagrama). Hay que tener en cuenta que los
filamentos de actina y miosina por sí mismos no cambian de longitud, sino que
se deslizan entre sí.
8. Utilizando el siguiente esquema, explique el papel
del ATP en la Contracción
Muscular.
El ATP es la
fuente de energía principal para la mayoría de los procesos celulares. Los
bloques huecos del ATP son carbono, nitrógeno, hidrogeno, oxigeno y fosforo.
Debido a la presencia de ligazones inestables, de alta energía en ATP, se
hidroliza fácilmente en reacciones para liberar una gran cantidad de energía.
La contracción
muscular: Es un suceso organizado y natural que se ejecuta a nivel de los
músculos cuando las fibras y las proteínas de su interior se unen, y se produce
una tensión en la zona, logrando así el movimiento ya sea del músculo
esquelético o del músculo cardíaco.
Ciclo de puente
para la contracción muscular:
Fibra en reposo;
el puente no esta fijo a actina.
El puente se une
a la actina.
Se libera fosfato
desde la cabeza de miosina, lo que causa un cambio de conformacional en la
miosina.
El golpe de
energía hace que los filamentos se deslicen; se libera ADP.
Un nuevo ATP se
une a la cabeza de miosina, lo que permite que se libere desde la
actina.
El nuevo ATP se
hidroliza y el fosfato se une a la miosina lo que hace que el puente regrese a
su estado original.
El calcio es el
encargado de la regulación de la contracción muscular ya que si no hay calcio
la tropomiosina va a bloquear el sitio de unión.
9- Utilizando el siguiente esquema, explique el papel
del Calcio en la Contracción Muscular:
calcio (ión
calcio en los seres vivos, Ca2+) es uno de los iones más importantes del cuerpo
humano debido a la variedad de funciones que tiene, tanto estructurales como
reguladoras tomando parte en gran cantidad de procesos fisiológicos a nivel
celular.
Calcio y
contracción muscular
El aumento de
calcio citoplasmático es el principal responsable de la contracción muscular.
Cuando llega un impulso nervioso a la membrana de la fibra muscular,
concretamente mediante la liberación del neurotransmisor acetilcolina, ésta se
despolariza produciendo una entrada de calcio desde el espacio extracelular.
Este impulso se transmite a lo largo de la membrana llegando al retículo
sarcoplásmico, desde donde se libera calcio al citoplasma.
Proceso de contracción muscular:
En condiciones de
reposo los filamentos de actina y miosina no están en contacto. Sin embargo,
cuando el calcio del citoplasma aumenta se producen puentes cruzados entre los
filamentos de actina y miosina, que se desplazarán superponiéndose (en
presencia de ATP) produciendo así la contracción del sarcómero y con ello del
músculo esquelético. Una vez terminado el proceso de contracción, el calcio
volverá a ser introducido al retículo sarcoplásmico requiriendo energía para
ello (Guyton & Hall, 2011).
10.Diga cómo se da la regulación de la contracción
muscular:
Una contracción
muscular se inicia cuando es excitada por una señal o un impulso nervioso que
viene de la médula espinal. La contracción se produce por el deslizamiento de
fibras de actina y miosina.
Entre estas
fibras existen fuerzas de atracción. Cuando un potencial de acción llega a la
membrana de la fibra muscular se liberan iones de Ca, que favorecen la
aparición de fuerzas de atracción que facilitan la unión de las fibras de
actina y miosina, provocando la contracción muscular. Para esto se necesita
energía, que se obtiene del ATP. Esta contracción muscular va a tener la
consecuencia del potencial de acción, es decir, que va a tener un período
absoluto y relativo.
Regulación de la
contracción muscular. La figura representa esquemáticamente una sinapsis
neuromuscular. Cuando el impulso nervioso llega a la terminal del axón, el
cambio de la polarización de la membrana hace que las vesículas sinápticas se
fusionen con la membrana presináptica y viertan la acetilcolina que contienen a
la hendidura sináptica.
11.Explique en
que consiste el efecto Fenn y como se aplica a la contracción muscular.
Durante el
proceso de contracción se hidrolizan grandes cantidades de ATP para formar ADP,
cuanto mayor sea el trabajo realizado por el músculo, mayor será la cantidad de
ATP hidrolizada, esto se llama Efecto de Fenn. Cuando se contrae el músculo, se
realiza un trabajo y es necesario energía.
Se dice que esto
se produce por medio de la siguiente secuencia de acontecimientos:
Antes de que
comience la contracción, las cabezas de los puentes cruzados se unen al ATP. La
actividad ATP pasa de la cabeza de miosina escinde inmediatamente el ATP, aunque
deja los productos de la escisión: ADP y Pi que quedan unidos a ella, en este
estado la cabeza de miosina se extiende perpendicularmente hacia el filamento
de actina pero aún no está unida a él.
Cuando el
Complejo Troponina –Tropomiosina se une a los iones de calcio quedan al
descubierto los puntos activos del filamento de actina y entonces las cabezas
de miosina se unen a ellos.
La unión de la
cabeza del puente cruzado con el sitio activo del filamento de actina produce
un cambio de conformación en la cabeza que hace que se incline hacia el brazo
del puente cruzado. Esto proporciona el golpe de fuerza para atraer el
filamento de actina. La energía que activa el golpe activo es la energía que ya
se ha almacenado, como un muelle comprimido por el cambio conformacional que se
había producido previamente en la cabeza cuando se escindió la molécula de ATP.
Una vez que se
desplaza la cabeza del puente cruzado, esto permite la liberación del ADP y el
ion fosfato, que previamente están unidos a la cabeza. En el punto de
liberación del ADP se une una nueva molécula de ATP, esta unión hace que la
cabeza se separe de la actina.
Después de que la
cabeza se halla separado de la actina, se escinde la nueva molécula de ATP,
para comenzar el ciclo siguiente, dando lugar a un nuevo golpe activo.es decir,
la energía una vez más comprime la cabeza de nuevo a su situación
perpendicular, dispuesta para comenzar el nuevo ciclo de golpe activo.
Cuando la cabeza
comprimida (con su energía almacenada procedente del ATP escindido) se une a un
nuevo punto activo del filamento de actina, se estira y una vez más proporciona
un nuevo golpe activo.
El proceso se
realiza una y otra vez hasta que el filamento de actina ha desplazado la
membrana Z contra los extremos de los filamentos de miosina o hasta que la
carga que se ejerce sobre el músculo se hace demasiado grande para que se
produzca más tracción adicional.
12. Analizar porque se produce los siguientes eventos:
Contracción
tetánica.
Sacudida Muscular
Fatiga Muscular.
Contracción
Tetánica
En el cuerpo se
ven con frecuencia los tipos de contracción sostenida uniforme a estas
contracciones se
le denominan contracciones tetánicas, cuando estas llegan a una serie de
estímulos en rápida sucesión al musculo no le da tiempo para relajarse
completamente antes de que empiece la siguiente fase de contracción, algunos de
los fisiólogos musculares describen este fenómeno como una suma de ondas
múltiples ya que pareciera que diferentes sumas de ondas espasmódicas se unieran
para así mantener la contracción muscular por un largo periodo de tiempo.
Existen dos tipos
de contracción tetánica:
Contracción
tetánica incompleta: es incompleto porque la tensión no se mantiene a un nivel
totalmente constante. (se producen periodos de relajación muy cortos entre las
contracciones máximas).
Contracción
tetánica completa: en este caso aumenta la frecuencia de estímulos y la
distancia entre los máximos de contracción disminuye hasta que llega un punto
en donde estos parecen fundirse en un máximo único, manteniendo su nivel.
(estas producen un tipo muy uniforme de la contracción tetánica).
En un cuerpo
normal el Tétanos, es prácticamente consecuencia de las contracciones
coordinadas de diferentes unidades motoras en el interior del musculo. Estas unidades motoras descargan una secuencia
temporal superpuesta para general un efecto en Tanda.
Sacudida muscular
La contracción
muscular puede ser considerada como un proceso termodinámico en el cual ocurre
una transformación de energía de un tipo a otro, específicamente
transformándose energía química en energía mecánica.
La contracción
muscular consiste en la interacción ordenada de las proteínas actina y miosina,
con hidrólisis de ATP y producción de trabajo mecánico. El proceso de esta
contracción es el siguiente: la interacción esta normalmente bloqueada y solo
se torna posible cuando el calcio iónico libre intracelular aumenta desde el
nivel de reposo a un nivel de micro moles por litro, cosa que ocurre
fisiológicamente, asociada al potencial de acción.
Fatiga muscular
Es la incapacidad
o falta de fuerzas para continuar realizando una actividad. Su origen es
multifactorial, algunas causas pueden ser la mala alimentación, mala
hidratación, el sobre entrenamiento, la mala recuperación pos entreno o la
falta de horas de sueño. Entre sus síntomas están la sensación de cansancio y
pesadez en los músculos, la bajada de defensas del sistema inmunitario o la
afectación del estado emocional.
CONCLUSION
Para poder llevar
a cabo la mecánica de la contracción muscular se requieren una serie de
estructuras que conjuntamente unifican sus funciones y características para
realizar el movimiento.
Así mismo, el
cuerpo va a necesitar sustancias que proveen energía o que participen en el
proceso para obtenerla. Como el fósforo para producir el ATP que será la
formación de energía a utilizar.
A la vez
requieren de otros nutrientes, en este mencionamos minerales como el calcio, considerado
como indispensable para lograr la contracción muscular.
Bibliografía
http://ri.uaemex.mx/bitstream/handle/20.500.11799/107975/secme-
10856_1.pdf?sequence=1&isAllowed=y#:~:text=La%20contracci%C3%B3n%20muscular%20se%20refiere,s
e%20acorta%20o%20se%20relaja.
https://es.slideshare.net/azanero33/tejido-muscular-seminario
http://www.clinicarehabilitacion.com/articulos/contraccion-muscular
https://www.lekue.com/es/blog/fatiga-muscular-aparece-
evitarla/#:~:text=La%20fatiga%20muscular%20es%20la,falta%20de%20horas%20de%20sue%C3
%B1o.
https://www.fisioterapia-online.com/glosario/sarcomero-o-sarcomera?amp
https://prezi.com/wuooiilie4ca/pasos-de-la-contraccion-muscular/