FISIOLOGIA 3 Actividad Practica Para El Alumno

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Universidad Católica de Salta

Facultad de Ciencias Agrarias y Veterinarias

Asignatura: FISIOLOGIA

Actividad Práctica para el alumno



Unidad 3: Fisiología muscular

Contenidos: Funciones y propiedades del tejido muscular. Músculo estriado esquelético:morfología macro y microscópica, composición y organización molecular. Sarcómera. Uniónneuromuscular. Contracción muscular: ciclo, acoplamiento excitación – contracción. Tono.Contracciones isométrica e isotónica. Fenómenos de contracción: Espasmo único, fenómeno de laescalera, suma de contracciones, tetanización. Factores que determinan el grado de contracciónmuscular. Unidad motora. Fatiga. Calambre. Rigor mortis. Hipertrofia y atrofia.

Objetivos:

- Describir las principales funciones y propiedades del tejido muscular.- Comprender los sucesivos procesos que llevan a la contracción muscular esquelética.- Revisar los distintos fenómenos que pueden producirse durante la contracción del músculoesquelético.- Conocer los factores que determinan el grado de contracción muscular.

Introducción:Los movimientos son el resultado de la contracción y relajación alternadas de los

músculos. El tejido muscular convierte energía química en energía mecánica, para realizar trabajoy producir movimientos. Dentro de las funciones del tejido muscular están la estabilización de laposición del cuerpo, la regulación del volumen de órganos, la generación de calor, y el impulso delíquidos y alimentos a través de los diversos aparatos corporales. Las propiedades que le permitendesempeñar sus funciones y contribuir a la homeostasis son las de excitabilidad, contractilidad,extensibilidad y elasticidad.

El músculo esquelético funciona principalmente de manera voluntaria, dado que es posibleregular de manera consciente su actividad por medio de neuronas que forman parte del sistemanervioso somático. Sin embargo, este tipo de músculo también está, en cierto grado, sujeto a

regulación involuntaria (ej.: músculos involucrados en el mantenimiento de la postura. Cada fibra (célula) muscular esquelética es una célula multinucleada, larga y cilíndrica, rodeada por unamembrana celular: el sarcolema. Estas fibras están formadas por miofibrillas, que a su vez sondivisibles en filamentos individuales, gruesos y delgados. Los filamentos están dispuestos encompartimentos denominados sarcómeros, que son las unidades morfo-funcionales básicas delmúsculo. Dentro de ellos, los filamentos se superponen en mayor o menor medida, determinandodiversas zonas y bandas, y dando origen a las estrías que se observan en las fibras muscularesesqueléticas. Los filamentos están constituidos por diversas proteínas: los mecanismoscontráctiles dependen fundamentalmente de miosina, actina, tropomiosina y troponina.

La unión neuromuscular es el sitio donde toma contacto la terminación de una fibranerviosa con el músculo esquelético. Allí, el sarcolema se engrosa ( placa motora terminal ), y elaxón se divide en botones terminales que contienen vesículas con el mediador químico:acetilcolina (ACh). Al llegar un impulso al pié sináptico de la motoneurona, provoca la entrada deCa++ y la liberación de ACh de sus vesículas hacia la hendidura sináptica. La ACh, al unirse a susreceptores post-sinápticos, induce un cambio de permeabilidad en el sarcolema, lo cual origina unflujo de Na+ hacia el interior, generándose un potencial de acción. Luego de actuar, la ACh eshidrolizada por acción de la acetilcolinesterasa (AChE).

Invaginaciones del sarcolema (túbulos T ) excavan túneles desde la superficie hacia elcentro de cada fibra muscular, garantizando que el potencial de acción excite todas las partes de lafibra casi simultáneamente. Un sistema de sacos llenos de líquido, el retículo sarcoplásmico (RS),



envuelve cada miofibrilla. Los sacos dilatados del extremo del retículo se denominan cisternasterminales y están en contacto con los túbulos T en ambos lados (“tríada” ). En la fibra muscularrelajada, el RS almacena iones Ca++. La despolarización de los túbulos T activa al RS a través dereceptores de dihidropiridina, que desbloquean la liberación de Ca++ por canales (receptores de

rianodina) desde el RS cercano. Como resultado, dicho ión sale hacia el citosol, se combina con latroponina, y el complejo troponina-tropomiosina se aleja de los sitios de unión de miosina con laactina. Así, las cabezas de miosina se unen con ellos, con lo cual se da inicio alciclo de contracción.La membrana del RS también contiene bombas de transporte activo de Ca++, que desplazancontinuamente los iones Ca++ del citosol al RS. Después que se propaga el último potencial deacción por los túbulos T, los canales de liberación de Ca++ se cierran, disminuye la concentración hedicho ión en el citosol, los complejos de troponina-tropomiosina se deslizan de nuevo a sus lugaresoriginales, cubren los sitios de unión de miosina en la actina y la fibra muscular se relaja.

Un estímulo umbral o supraumbral que llega a una fibra muscular origina un potencial deacción que se desplaza a lo largo de toda la fibra y esta se contrae con su máxima intensidad. Losestímulos subumbrales no alcanzan a generar el proceso de una contracción. Esta ley (“ley del todo

o nada” ) se aplica a una fibra muscular. Si consideramos un músculo completo, a mayor intensidaddel estímulo habrá contracciones tanto más vigorosas. Se denomina unidad motora a una

motoneurona somática y a todas las fibras musculares que estimula. La fuerza de la contraccióndepende, en parte, de cuán grande sea la unidad motora, y de cuántas unidades motoras seactiven al mismo tiempo. Un potencial de acción único produce una breve contracción, seguidapor una relajación. Se denomina a esta respuesta sacudida muscular o espasmo único. Cuando unmúsculo comienza a contraerse después de un período de reposo, lo hace con una fuerza menor ala registrada luego de varias contracciones. La fuerza de la contracción aumenta progresivamente(“fenómeno de la escalera”), hasta alcanzar una meseta. Desde el punto de vista eléctrico, la fibraes refractaria durante la fase de ascenso y parte de la del descenso del potencial en espiga. En estemomento, la contracción iniciada por el primer estímulo está en su comienzo. No obstante, comoel mecanismo contráctil no tiene período refractario, un estímulo repetido antes que se hayaproducido la relajación produce una activación adicional de los elementos contráctiles y una

respuesta que se agrega a la contracción ya presente. La segunda contracción es más fuerte que laprimera. Este fenómeno se conoce como suma de contracciones. Con estimulaciones que serepiten con rapidez, la activación del mecanismo contráctil también se produce antes que se hayaproducido la relajación, y las respuestas individuales se fusionan en una contracción continua. Unarespuesta así se conoce como contracción tetánica. Se dice que es un tétanos completo cuando nohay relajación entre los estímulos, y se llama tétanos incompleto cuando hay períodos derelajación incompleta entre los estímulos que se suman.

Actividades:

1- Resume las funciones y propiedades del tejido muscular.

2- Esquematice la unidad morfo-funcional del músculo, indicando sus componentes y lasprincipales características de los mismos. ¿Qué ocurre con la banda I y la zona H al contraerseel músculo? ¿Cambia la longitud de los filamentos gruesos y delgados?

3- Las funciones de la tropomiosina en el músculo esquelético incluyen (marque lo queCORRESPONDA):

a) Deslizamiento de la actina para producir acortamiento.b) Liberación de Ca++ después de la iniciación de la contracción.c) Fijación a la miosina durante la contracción.



d) Acción de “proteína de relajación” en reposo, cubriendo los sitios en los cuales la miosina sefija a la actina.

e) Generación de ATP, que pasa al mecanismo contráctil.

4- El neurotransmisor entre la neurona motora y la fibra muscular esquelética es:a) Adrenalina (A)b) Noradrenalina (NA)c) Acetilcolina (ACh)d) Ácido gamma-aminobutírico (GABA)e) Dopamina (Do)f) Ninguna es correcta

5- ¿Mediante qué mecanismo de transporte de membrana es liberado dicho neurotransmisor enel espacio sináptico?

6- El potencial de acción del músculo esquelético (marque lo que CORRESPONDA):a) Tiene una fase de meseta prolongada

b) Se extiende hacia adentro de todas las partes del músculo a través de los túbulos Tc) Causa la captación inmediata de Ca++ al interior de las cisternas terminales del retículo

sarcoplásmicod) Es más prolongado que el potencial de acción del músculo cardíacoe) No es esencial para la contracción

7- Los potenciales de acción de las células del músculo esquelético desencadenan la liberacióndesde el retículo sarcoplásmico ¿de qué ión importante para el proceso contráctil delmúsculo? Marque lo que CORRESPONDA:

a) Ca++ b) Na+

c) K+

d) Cl- e) HCO3

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8- ¿De qué manera contribuyen los iones Ca++ y el ATP a la contracción y relajación musculares?

9- Defina el tono muscular y explique en qué radica su importancia. Diferencie y ejemplifiquecontracción isotónica de isométrica.

10- Grafique y explique una contracción espasmódica, el fenómeno de la escalera (EfectoTreppe), la suma de contracciones, y la tetanización.

11- Investiga (y realiza esquemas, cuadros sinópticos o mapas conceptuales) sobre:a) Factores que determinan el grado de contracción muscularb) Fenómenos musculares provocados por drogas

12- El número de fibras inervadas en cada unidad motora sería mínima ¿en cuál/es de lossiguientes músculos? Marque lo que CORRESPONDA:

a) Cuádricepsb) Tríceps



c) Músculos glúteosd) Músculos para mover los dedos humanose) Músculos para sacudir la cola canina

13- El sistema nervioso central puede hacer que un vientre grueso de un músculo esquelético secontraiga con más fuerza si (marque lo que CORRESPONDA):

a) Provoca la contracción simultánea de más unidades motorasb) Aumentando la cantidad de ACh liberada durante cada transmisión sináptica neuromuscularc) Aumentando la frecuencia de los potenciales de acción en el axón de las neuronas motorasd) A y c son correctase) B y c son correctas

14- La respuesta contráctil en el músculo esquelético:a) No dura tanto como el potencial de acciónb) Produce más tensión cuando el músculo se contrae isotónicamente que cuando lo hace

isométricamentec) Produce más trabajo cuando el músculo se contrae isométricamente que cuando lo hace

isotónicamented) Puede aumentar en magnitud con estimulación repetida

15- Proyección de video sobre fisiología muscular aplicada, con discusión grupal posterior.

16- Discusión grupal de casos clínicos planteados en clase por el docente.

Glosario de términos: Elabore un glosario con las palabras y/o conceptos que le resultaron dificultosos o desconocidos.

Bibliografía:

- Coppo, J. A. Temas teórico-prácticos de fisiología comparada con enfoque fisiopatológico-diagnóstico.- Cunningham J. G. Fisiología Veterinaria. 3era Edición. Ed. ElSevier. 2003.- Ganong W. F. Fisiología médica. Ed. El Manual Moderno. México. 2004.- Guyton A. C. Tratado de Fisiología Médica. Ed. Interamericana. México. 1997.- Tórtora G., Reynolds Grabowski S. Principios de Anatomía y Fisiología. Novena Edición.México. Oxford University Press. 2002.

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