Fisiolog

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Fisiología Muscular

• Dr. René Cevo Salinas
• Anestesiólogo.-

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Generalidades

• El tejido muscular, al igual que el tejido
  nervioso, corresponde a un tipo particular de
  tejido.Tejido Excitable.-
• Pertenecen al tejido muscular, el músculo
  esquelético, el músculo liso y el músculo
  cardíaco.
• 2 elementos son comunes a estos tres tipos
  musculares
• Proteínas Contráctiles
• Tejidos Excitables

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Generalidades

• En las distintas manifestaciones de movimiento en
  los diferentes tipos celulares pueden estar
  presentes las proteínas contráctiles sin que haya
  tejido muscular presente Ej.- Los Pseudópodos
  emitidos por una ameba.
• No todo movimiento es generado por proteínas
  contráctiles !!! Ej.- movimiento del girasol,
  movimiento de plantas carnívoras.

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Conceptos Físicos

• Trabajo Fuerza x Espacio (mecánico,
  termodinámico)
• Presión Fuerza / Superficie (área)
• Tensión término complejo (superficial,
  eléctrica, etc.)
• Deriva de la Ley de Laplace 2 s P x Radio
• En nuestro ámbito será una FUERZA que se ejerce
  SIN QUE SE MODIFIQUE LA LONGITUD !!!

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Conceptos Generales

• El músculo no es una masa amorfa, muy por el
  contrario posee una estructura característica y
  que es determinante en la forma que ejerce su
  función.
• En un adulto de 70 Kilos, aproximadamente 28 kg.
  Corresponden a masa muscular.
• En esta misma condición, de los 42 litros de agua
  corporal, 22 de ellos constituyen parte de la
  estructura muscular.
• El tejido muscular contiene alrededor del 80 del
  K intracelular del organismo (el plasma tiene
  solo un 5 del K corporal).Ej.- si tan solo
  un 0,5 del K intramuscular pasara al plasma
  generaría una concentración plasmática de potasio
  incompatible con la vida.

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Conceptos Generales

• Si una contracción muscular se realiza
  movilizando un peso o palanca con la misma fuerza
  durante toda la contracción, diremos que esta
  contracción es Isotónica ( F gt Carga).
• Si una contracción muscular se realiza con una
  fuerza y/o tensión creciente, pero no podemos
  generar movimiento de un peso o de una palanca,
  diremos que esta contracción es Isométrica (F lt
  Carga).
• En el ser humano, es decir, en fisiología humana
  es muy difícil generar una contracción ISOTÓNICA
  PURA !!!

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Palancas
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Conceptos Generales

• No importa que tipo de contracción realicemos,
  siempre podremos controlar o regular la fuerza
  con que esta se realiza !!! (músculo
  esquelético) -
• Esto se logra gracias a 3 procesos
• Contracción o sacudida simple
• Reclutamiento
• Sumación

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(No Transcript)
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Músculo Esquelético

• Masa altamente estructurada.
• Todo ME está rodeado por una cubierta fibrosa
  llamada epimisio.
• Del epimisio surgen tabiques llamados perimisio,
  los que dividen al músculo en fascículos.
• Cada fascículo a su vez, está formado por un
  número de fibras musculares.
• Las fibras o células musculares, son largas y
  cilíndricas, poseen varios núcleos y su membrana
  cellar recibe el nombre de sarcolema.

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Músculo Esquelético

• En el interior de las células musculares
  encontramos el sarcoplasma.
• En el interior del sarcoplasma están las
  miofibrillas, las que a su vez contienen a los
  miofilamentos.
• Los miofilamentos son de 2 tipos
• - Gruesos, o de miosina.
• - Delgados, o de actina
• Los músculos se insertan finalmente en tejido
  óseo a través de Tendones, los cuales son
  estructuras fibrosas y elásticas, pero no
  excitables.

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Tendones
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Músculo Esquelético

• Unidad Motora Es el conjunto de una motoneurona
  y todas las células musculares que inerva.
• Las fibras nerviosas que activan la contracción
  muscular, son mielínicas.sin embargo, pierden
  su vaina dando múltiples y finas ramas
  amielínicas en las proximidades de la célula que
  inerva.
• Estas ramas amielínicas entran en contacto con el
  sarcolema a través de una estructura
  especializada llamada placa terminal o placa
  neuromotora.
• Para realizar un movimiento fino de precisión, se
  requiere de una motoneurona que inerve solo unas
  pocas fibras musculares.
• En el humano no existe inervación cruzada, es
  decir, una fibra muscular no recibe inervación de
  2 motoneuronas diferentes.

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Placa Terminal
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Funcionamiento Músculo Esquelético

• Se genera un potencial de acción que desencadena
  la transmisión de un impulso nervioso a través de
  una motoneurona (30 100 metros/segundo).
• Este impulso nervioso alcanza la placa motora
  neuromuscularse libera acetilcolina
  (neurotransmisor) la cual alcanza los receptores
  específicos en el lado muscular de la placa en
  esta etapa se produce un retardo fisiológico
  (retardo sináptico) en la conducción del impulso
  nervioso, del orden de los 0,5 milisegundos.
• El estímulo de los receptores de acetilcolina
  genera un nuevo potencial de acción (PA) en el
  músculo el que provoca la contracción de dicho
  músculo.
• Si no existe otro PA, a la contracción le sigue
  una fase de relajación.
• A esta secuencia de un estimulo y una contracción
  la llamamos CONTRACCIÓN O SACUDIDA SIMPLE !!!

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Funcionamiento de M.E.

• Ley de Frank Starling
• Relación FUERZA - LONGITUD
• La fuerza de contracción que desarrollará
  un músculo (estructura elástica) será mayor
  mientras más larga sea la posición inicial al
  iniciar la contracción..mientras este
  estiramiento inicial, no comprometa (rompa) la
  estructura del material elástico !!!
• La musculatura esquelética tiene una distancia
  entre sus inserciones tal que, al encontrarse en
  estado de reposo, pueda desarrollar la máxima
  fuerza de contracción.
• Ley del Elástico de los Calzoncillos

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Ley de Frank - Starling
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Funcionamiento del M.E.Reclutamiento

• Al aplicar estímulos supraumbrales de manera
  creciente y progresiva, es decir, por sobre lo
  necesario para desencadenar un PA..vamos a
  lograr estimular una mayor cantidad de axones !!!
• En consecuencia se va a liberar acetilcolina en
  una mayor cantidad de uniones neuromusculares
  ..más fibras musculares se van a contraer y
  como resultado vamos a generar una mayor fuerza.
• Existe un límite dado por que a un determinado
  voltaje ya todos los axones van a estar
  estimulados y en consecuencia van a estar también
  contraídas todas las fibras musculares
  disponibles !!!

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Funcionamiento del M.E.Sumación

• Es un concepto un poco más difícil de comprender.
• Si producimos 2 PA separados por una cantidad de
  tiempo determinada, obtendremos 2 contracciones o
  sacudidas simples perfectamente diferenciadas la
  una de la otra.
• Si ahora generamos 2 PA separados por un lapso
  muy corto, al producirse la primera contracción
  simple no va a alcanzar a su línea de base de
  reposo cuando va a producirse la segunda
  contracción, quedando esta última montada sobre
  la primeracomo resultado la contracción final
  tendrá una magnitud de fuerza mayor que la de una
  sacudida simple !!!

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Funcionamiento del M.E.Contracción Tetánica

• Partamos de la siguiente baseya vimos que
  sucede si enviamos 2 PA separados por distintos
  tiempos.pero, que sucedería si enviásemos 3, 5
  10 ó más PA seguidos ???
• En un comienzo veremos sumación, pero luego al
  casi no haber tiempo para que se produzca
  relajación alguna, aparece un fenómeno nuevo, al
  que llamaremos contracción tetánica..donde se
  alcanzan fuerzas de contracción muy superiores.
• Sin embargo si este estímulo tetánico se mantiene
  de manera prolongada, aparece fatiga y
  finalmente disminución de la fuerza de
  contracción.

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Fuerza Muscular y Fatiga

• Resulta evidente que diferente músculos son
  capaces de producir contracciones de fuerza muy
  diferentes ( Ej. Flexor del pulgar v/s biceps ).
• Sin embargo si analizamos lo anterior
  considerando la fuerza por unidad de área
  transversal, en los mamíferos veremos que
  encontramos un valor relativamente constante de 3
  a 4 kg/cm2 !!!
• Fuerza contráctil del biceps 20 30 kg
• Fuerza contráctil de glúteos gt 1000 kg

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(No Transcript)
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Unión Neuromuscular

• Cuando consideramos condiciones exclusivamente
  fisiológicas, la contracción del músculo se
  produce únicamente debido a un impulso nervioso
  !!!
• Este impulso o PA llega al sector presináptico de
  la unión neuromuscular.
• La unión neuromuscular es una Sinapsis
  Colinérgica.
• Recibe el nombre de placa motora terminal o placa
  motora a secas.
• Es una sinapsis exclusivamente excitatoria, es
  decir, solo genera potenciales excitatorios
  postsinápticos (PEPS)

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Unión Neuromuscular

• Estos PEPS reciben el nombre particular de
  potenciales de placa terminal (PPT).
• Es una sinapsis extraordinariamente
  colinérgica..un solo PA libera hasta 10 veces
  más acetilcolina que la estrictamente necesaria
  para generar un PPT.
• Esto garantiza que siempre que se genere un PA
  post sináptico.
• La acetilcolina se une a receptores específicos
  de tipo nicotínico. Cada receptor es una proteína
  de membrana formada por 5 sub unidades. Existen
  drogas específicas (curare) que pueden bloquear a
  estor receptores cuyo resultado es una parálisis
  muscular.
• El PPT se debe a un aumento en la conductancia al
  Na y K, resultando en una corriente entrante
  neta que es despolarizante.

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Unión Neuromuscular
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Unión Neuromuscular
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Unión Neuromuscular

• La aparición de un PPT, produce en la zona post
  sináptica de la placa motora, en el sarcolema,
  una zona despolarizada.
• Esta área despolarizada no produce ningún
  PA.eso si, provoca corrientes locales
  electrotónicas en todas direcciones que, ahora
  si, son capaces de producir PA en las zonas
  adyacentes de la membrana de la fibra muscular.
• Los PA se propagan a través de sucesivas
  despolarizaciones y PA.los túbulos T son
  verdaderas invaginaciones de la membrana de la
  fibra muscular que llevan estos PA a lo profundo
  de la célula muscular.

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Unión Neuromuscular

• Aún cuando existen obvias similitudes con la
  conducción a nivel de axones y nódulos de
  Ranvier, también hay diferencias importantes
• En la membrana post sináptica, de la placa
  motora, hay canales acetilcolina dependientes
  (agonista o ligando dependientes).
• En la membrana de la célula muscular hay canales
  Na voltaje dependientes.
• La velocidad de los PA a nivel de músculo
  esquelético es de 3 a 5 m/s.muy inferior a la
  que se produce a nivel axonal.
• Existen en la placa motora, los llamados
  potenciales miniatura, se cree producidos por una
  liberación pequeña pero constante de acetilcolina
  desde las vesículas presinápticas y que
  mantendría un número constante de canales
  acetilcolina dependientes abiertos, en espera de
  la llegada de los PA tradicionales produciendo un
  fenómeno de facilitación.

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Continuará..!!!