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PLAN DE CLASE
ASIGNATURA: Morfofisiologa Humana I AO: Primero SEMANA: 14 FOE: Actividad Orientadora 18 MTODO: Expositivo Ilustrativo MEDIOS: Pizarra, Videoclase. TIEMPO: 100 TEMA: 4. Sistema Osteomioarticular. TTULO: MIOLOGA. TEJIDO MUSCULAR SUMARIO: Miologa y Tejido Muscular. Origen y desarrollo. Caractersticas morfofuncionales. Bases para su clasificacin. Variedades. Modelo de clula contrctil. Contraccin muscular. Bases moleculares de la contraccin.
Propiedades elctricas y mecnicas. El msculo como rgano: concepto y propiedades funcionales. Estructura. Porciones. Elementos auxiliares. Accin muscular.
Clasificacin y nomenclatura de los msculos. Biomecnica: concepto. Movimientos mecnicos en el humano. Sistema de palancas. Clases de movimientos articulares. Factores que influyen en los movimientos articulares. OBJETIVOS: (La redaccin de los mismos debe ser teniendo en cuenta todas sus partes; habilidad, contenido, nivel de asimilacin, nivel de profundidad y condiciones de estudio). Pretendemos que durante el transcurso de la clase y al concluir la misma, los estudiantes sean capaces de: 1. Describir las caractersticas morfofuncionales del tejido muscular, teniendo en cuenta su origen, desarrollo y variedades, haciendo nfasis en sus propiedades funcionales, bases moleculares de la contraccin
muscular, y el acoplamiento excitacin-contraccin as como las propiedades elctricas y mecnicas del msculo liso y esqueltico,
destacando la interrelacin de los componentes aplicando el modelo de clula contrctil, auxilindose de la bibliografa bsica y complementaria en funcin de la formacin del mdico integral comunitario. 2. Describir las caractersticas morfofuncionales del msculo esqueltico como rgano, teniendo en cuenta su clasificacin y los elementos auxiliares, destacando la participacin del sistema de palancas del cuerpo para la realizacin de los diferentes movimientos articulares, auxilindose de la bibliografa bsica y complementaria en funcin de la formacin del mdico integral comunitario.
INTRODUCCIN
Esqueleto Apendicular. Como recordarn, en la actividad anterior orientamos lo relacionado con las caractersticas morfofuncionales del esqueleto apendicular; se abord adems la importancia de la anatoma de superficie y radiolgica y su aplicacin en el examen fsico para detectar diferentes alteraciones.
Una vez estudiadas las caractersticas morfofuncionales de la parte pasiva del aparato locomotor, estamos en condiciones de iniciar el estudio de la parte activa.
partes por s solos. El movimiento resulta de la contraccin y relajacin alternada de los msculos, que representan del 40-50 % del peso corporal. En la clase de hoy podrn conocer como la fuerza muscular refleja la funcin primordial del msculo, transformando la energa qumica en mecnica, como estabilizan el cuerpo, regulan el volumen de los rganos, generan calor entre otras propiedades y funciones que tiene el tejido muscular y desarrollaremos a lo largo de la clase.
DESARROLLO
expuestos en la pizarra con letra clara y sin abreviaturas. Se enuncian los objetivos de la clase. Se presenta la videorientadora teniendo en cuenta su duracin y los
contenidos que abordar. La videorientadora que van a ver tiene 76 diapositivas y una duracin de 44, aborda en la primera parte los aspectos del desarrollo de los msculos y las generalidades del tejido muscular, con la clasificacin de los msculos. Contina con las caractersticas morfofuncionales de la fibra muscular esqueltica, la sarcmera como unidad estructural y funcional del msculo, el mecanismo de la contraccin muscular, el metabolismo muscular y el control de la tensin muscular. En la tercera parte de la video se abordan los aspectos relacionados con la biomecnica, el sistema de palancas y los movimientos articulares, para terminar con las caractersticas morfofuncionales del tejido muscular liso y cardaco.
MIOLOGA La Miologa es la rama de la ciencia que se encarga del estudio de las caractersticas morfofuncionales macroscpicas y microscpicas de los msculos. ORGEN Y DESARROLLO
El tejido muscular, es uno de los cuatro tejidos bsicos del organismo, se origina mayoritariamente del mesodermo y se clasifica atendiendo a las caractersticas morfofuncionales de sus clulas, a su localizacin e inervacin en tres variedades que son: esqueltico, liso y cardaco. Si bien estas tres variedades de tejido muscular comparten ciertas propiedades, tambin difieren entre s en su histologa, localizacin y en la regulacin que reciben por parte de los sistemas nervioso y endocrino. El tejido muscular esqueltico deriva del mesodermo paraxial, que forma somitmeras en la regin ceflica y somitas desde la regin occipital hasta la sacra. El msculo liso se diferencia a partir de la hoja esplcnica del mesodermo que rodea al intestino y sus derivados, y del ectodermo, del que deriva el msculo del iris, el de las glndulas mamarias y el de las sudorparas. El msculo cardaco deriva del mesodermo esplcnico que rodea al tubo cardaco. En resumen el sistema muscular se desarrolla a partir del mesodermo, con excepcin de algunos tejidos musculares lisos.
MSCULO ESTRIADO ESQUELTICO Cada uno de los somitas se diferencia en esclerotoma, dermatoma y miotoma, expresndose en ste ltimo, genes en la porcin dorsolateral para formar las clulas progenitoras de la musculatura de las extremidades y de la pared corporal y genes en la porcin dorsomedial para formar la musculatura profunda del dorso o paravertebral. Durante la diferenciacin, las clulas precursoras del tejido muscular denominadas mioblastos se fusionan y forman fibras musculares alargadas y multinucleadas. Muy pronto aparecen miofibrillas en el citoplasma y hacia el final del tercer mes, esqueltico. Un proceso anlogo tiene lugar en los siete somitmeros ubicados rostral a los somitas occipitales, con la diferencia de que no se dividen en segmentos de esclerotomas y dermomiotomas. Los mioblastos diferenciados migran a las diferentes regiones y es el tejido conectivo el que controla los patrones de formacin del msculo. aparecen las estras que son tpicas del msculo
En la regin ceflica, estos tejidos conectivos derivan de las clulas de la cresta neural. En las regiones cervical y occipital, provienen del mesodermo de los somitas, y en la pared corporal y los miembros, se originan del mesodermo somtico.
DESARROLLO DE LOS MSCULOS DEL TRONCO Hacia finales de la quinta semana, las futuras clulas musculares estn agrupadas en una pequea porcin dorsal, el epmero formado a partir de las clulas dorsomediales del somita y una porcin ventral ms grande, el
hipmero, formado por la migracin de las clulas dorsolaterales. Los nervios que inervan los msculos segmentarios tambin se dividen en un ramo primario dorsal para el epmero y un ramo primario ventral para el hipmero.
DESARROLLO DE LOS MSCULOS DE LOS MIEMBROS Los esbozos de los miembros superiores se encuentran frente a los cinco segmentos cervicales inferiores y a los dos torcicos superiores y los de los miembros inferiores, frente a los cuatro segmentos lumbares inferiores y a los dos sacros superiores. Los mioblastos diferenciados de estos somitas forman en la sptima semana una condensacin de mesnquima en la base de los esbozos y posteriormente migran hacia el miembro en formacin siguiendo el patrn de tejido conectivo derivado del mesodermo somtico. Al alargarse los esbozos de los miembros, el tejido muscular se organiza en sus componentes flexor y extensor.
DESARROLLO DE LOS MSCULOS DE LA CABEZA Los msculos voluntarios de la regin ceflica derivan del mesodermo paraxil de los somitmeros y somitas occipitales. De los somitmeros derivan los msculos del ojo a excepcin de los del iris, y los que provienen de los arcos farngeos. De los cuatro primeros somitas occipitales derivan los msculos larngeos y los de la lengua. Los mioblastos en la regin ceflica migran por el tejido conectivo originado de las clulas de las crestas neurales. Los mioblastos que migran a los arcos farngeos participan en la formacin de los msculos de la cara y el cuello, destacndose el primer arco en la gnesis de los msculos de la masticacin y
el segundo en los de la expresin facial. Los componentes musculares de cada arco tienen su propio nervio craneal.
DEFECTOS CONGNITOS La ausencia parcial o total de uno o ms msculos esquelticos es bastante frecuente y en ocasiones pasa inadvertida. En casos raros, la falta de desarrollo muscular normal puede ser amplia, provocando inmovilidad de muchas articulaciones acompaadas de hipoplasia de los msculos asociados, denominada Artrogriposis mltiple. La causa de esta anomala incluye enfermedades neurognicas y miopticas primarias. Los msculos afectados se sustituyen total o parcialmente por tejido adiposo y fibroso.
TEJIDO MUSCULAR Funciones del tejido muscular. Producir movimientos corporales: Los movimientos de todo el cuerpo dependen de la funcin integrada de huesos articulaciones y msculos. Estabilizar las posiciones corporales: las contracciones del tejido esqueltico estabilizan las articulaciones y ayudan a mantener las posiciones corporales. Almacenar y movilizar sustancias del organismo: el almacenamiento se logra a travs de la contraccin mantenida del msculo liso (esfnteres), los cuales impiden la salida del contenido de un rgano hueco. Se regula el flujo sanguneo. Movilizan los alimentos y sustancias como la bilis, enzimas, los gametos y la orina. Generar calor: El tejido muscular, al contraerse produce calor, es lo que se denomina termognesis, lo que se utiliza para mantener la temperatura normal corporal. Las contracciones involuntarias del msculo esqueltico (escalofros) pueden aumentar la tasa de calor (fiebre).
Propiedades del tejido muscular. 1. Excitabilidad elctrica. Capacidad de responder a ciertos estmulos produciendo seales elctricas, los potenciales de accin.
2. Contractilidad. Es la capacidad del tejido muscular de contraerse enrgicamente tras ser estimulado por un potencial de accin. 3. Extensibilidad. Es la capacidad del tejido muscular de estirarse sin daarse, permite al msculo contraerse con fuerza incluso estando alongado. 4. Elasticidad. Es la habilidad del tejido muscular de volver a su longitud y forma originales tras la contraccin o extensin.
Terminologa para el tejido muscular El tejido muscular a diferencia de los ya estudiados y tiene su terminologa especfica relacionada con los componentes celulares y que es importante conocer: A la clula muscular tambin se le llama fibra muscular debido a su forma. A la membrana plasmtica, se le conoce con el nombre de sarcolema. Al citoplasma se le denomina sarcoplasma, A las mitocondrias sarcosomas. A los filamentos de carcter contrctil que se disponen a lo largo del eje longitudinal de la clula se les denomina miofilamentos; cuando estos se agrupan, se llaman miofibrillas. Al retculo endoplasmtico liso se le conoce con el nombre de retculo sarcoplsmico.
CARACTERSTICAS MORFOFUNCIONALES GENERALES DE LAS FIBRAS MUSCULARES El tejido muscular est constituido por clulas, sustancia intercelular o matriz extracelular y el lquido tisular. Entre las caractersticas generales de las fibras musculares se destacan las siguientes: Son clulas muy diferenciadas y especializadas. Presentan gran desarrollo de las propiedades fisiolgicas del
protoplasma, como excitabilidad, conductibilidad y contractilidad. Tienen forma alargada lo que les permite la disminucin de la longitud en una sola direccin.
En su citoplasma ocurren reacciones propias del metabolismo celular y las transformaciones de energa, lo que le permite el desplazamiento de las protenas contrctiles.
El tejido muscular tiene una estrecha relacin con el tejido conectivo, l que lo rodea y protege. Rodeando a los msculos y otros rganos del cuerpo encontramos una capa o lmina de tejido conectivo denominada fascia. La fascia superficial separa al msculo de la piel. La fascia profunda reviste las paredes del tronco y los miembros y mantiene juntos a msculos con funciones similares. Desde la fascia profunda se extienden las tres capas de tejido conectivo que protegen y fortalecen el msculo, perimisio y endomisio. El epimisio es el tejido conectivo que rodea al externamente. El perimisio rodea grupos de fibras musculares (haces o fascculos). El epimiso y el perimisio son de tejido conectivo denso e irregular. El endomisio es el tejido conectivo areolar que separa las fibras musculares individualmente, este ltimo presenta fibroblastos y fibras reticulares. El tejido conectivo mantiene unidas las fibras musculares, permitiendo que la fuerza de contraccin generada por cada fibra acte sobre el msculo como rgano. Cuando las capas de tejido conectivo se extienden ms all de las fibras musculares forman un tendn, tejido conectivo denso y regular que fijan el msculo al periostio del hueso. Cuando los elementos del tejido conectivo se extienden como una lmina ancha y fina, el tendn se denomina aponeurosis. msculo en su totalidad denominadas epimisio,
MSCULOS DEL CUERPO HUMANO En el cuerpo descubierto de piel y de tejido celular subcutneo, se aprecian grupos de msculos que, dispuestos tanto superficiales como profundamente, actan sobre el sistema articular provocando los movimientos de los huesos sobre diferentes ejes. Sin embargo algunos msculos como los mmicos no tienen la funcin de mover partes seas, sino de expresar estados de nimo.
Otros tienen como misin principal la de servir de pared protectora de cavidades como la abdominal protegiendo su contenido y ejerciendo accin activa sobre el mismo, como ocurre durante el parto, la miccin y la
defecacin. Adems los msculos, junto con el esqueleto dan forma al cuerpo. Los msculos son rganos que tienen una forma, estructura, funcin, desarrollo y localizacin determinadas en el organismo. Son carnosos, hmedos, blandos y de color rojizo. En su estructura general tiene una porcin central contrctil, el vientre de tejido muscular y conectivo, metablicamente muy activo y ricamente vascularizado; y dos extremos de tejido conectivo, menos vascularizados, denominados tendones, que los insertan a las palancas seas o a estructuras blandas como la piel o las mucosas. Cuando alguno de los tendones es muy corto, parece que las fibras musculares se insertan directamente al hueso. Gracias a su capacidad contrctil, el msculo se acorta y se acercan sus puntos de insercin; generalmente porque el punto mvil del msculo es
atrado hacia el punto fijo con el despliegue de un trabajo mecnico. Los msculos son estructuras delicadas, por lo que requieren de proteccin y accesorios que contribuyan a optimizar sus funciones.
ELEMENTOS AUXILIARES FIBROSOS Los elementos auxiliares facilitan el desplazamiento de los msculos y tendones, los protegen y hacen ms eficaz su contraccin. Estos pueden ser de naturaleza fibrosa o serosa. Entre los fibrosos tenemos: Las fascias, lminas de tejido conectivo que envuelven los grupos musculares y penetran entre ellos como tabiques intermusculares; adems de formar compartimientos por los que discurren vasos sanguneos. Estas envolturas aumentan la resistencia del msculo durante la contraccin e impiden sus desplazamientos laterales, pudiendo lesionarse y ocasionar herniaciones musculares. Condensaciones fasciales profundas, llamadas retinculos, se sitan a la entrada del pie y de la mano cubriendo tendones largos y evitando su desplazamiento. En ciertos sitios como los dedos, los tendones estn unidos a los huesos por tneles de fascias que constituyen las vainas fasciales.
ELEMENTOS AUXILIARES SINOVIALES Cuando los msculos o sus tendones estn situados sobre planos rgidos que pueden lesionarlos; suelen asocirseles vainas o bolsas sinoviales que reducen la friccin del deslizamiento del tendn. Las bolsas sinoviales contienen lquido semejante al contenido en las articulaciones con cuyas cavidades pueden comunicarse cuando se encuentran situadas en vecindad. En los tendones alargados, las formaciones serosas tienen el aspecto de vainas sinoviales acopladas ntimamente a la superficie del tendn. Las patologas inflamatorias o infecciosas de estas estructuras sinoviales, son frecuentes; causan dolor que en ocasiones llega a ser intenso y se incrementa con los movimientos, pudiendo causar impotencia funcional. Esto explica la importancia que tiene para el mdico conocer con precisin la localizacin de estas estructuras.
MSCULOS SEGN SU ACCIN DURANTE LA CONTRACCIN La contraccin muscular encaminada a la realizacin de un movimiento, no se produce de manera independiente por parte de un msculo o grupo de msculos, sino que varios elementos musculares se asocian complementando sus acciones. Segn su funcin, en la ejecucin de un movimiento los msculos se dividen en: agonistas, antagonistas y sinergistas. Los agonistas son los protagonistas del movimiento, los antagonistas se oponen al mismo y los sinergistas contribuyen a la ejecucin del movimiento.
MSCULOS SEGN SU FORMA Atendiendo a su forma los msculos se clasifican en largos, cortos y anchos: los anchos se sitan preferentemente en el tronco y su tendn es aplanado recibiendo el nombre de aponeurosis.
Los largos se sitan generalmente en los miembros. Algunos se inician por ms de una cabeza y se denominan policfalos como los msculos bceps, trceps y cuadriceps. Otros presentan varios vientres separados por intersecciones tendinosas producto de su origen a partir de diferentes miotomas, estos son los denominados digstricos o poligstricos.
MSCULOS SEGN LA DIRECCIN DE LAS FIBRAS La direccin de las fibras en un msculo est condicionada por su funcin, por lo que encontramos variedad de los mismos como son los msculos: rectos, oblicuos, transversos y orbiculares. De acuerdo a la posicin que ocupen las fibras musculares con relacin al tendn pueden ser penniformes cuando se insertan por un solo lado del tendn o bipenniforme cuando lo hacen por ambos lados. Otros msculos tienen formas que recuerdan figuras geomtricas y se denominan: triangular, cuadrado, piramidal, redondo y otras.
MSCULOS SEGN SU FUNCIN Con relacin a sus funciones los msculos pueden ser: flexores, extensores, aductores, abductores y rotadores.
Los msculos derivan del mesodermo, los de la cabeza y los miembros del mesodermo general y el resto de la musculatura del mesodermo somtico. El tejido muscular es uno de los 4 tejidos bsicos y tiene tres variedades: el esqueltico, el liso y el cardaco. A travs de la contraccin y la relajacin realiza sus importantes funciones de: producir los movimientos, estabilizar las posiciones del cuerpo, movilizar sustancias por el cuerpo, regular el volumen de las vsceras y producir calor. El tejido muscular tiene 4 propiedades: excitabilidad, contractilidad, extensibilidad y elasticidad. El tejido muscular como todo tejido tiene clulas, sustancia intercelular y lquido tisular, cuyos componentes tienen una terminologa particular por lo que las clulas se denominan fibras musculares, que mantienen relaciones con el tejido conectivo conformando el epimisio, perimisio y endomisio. Adems de conformar los tendones, las aponeurosis y las fascias. El msculo tiene elementos auxiliares sinoviales, las bolsas y las vainas sinoviales.
Los msculos esquelticos segn su estructura y funcin reciben variadas clasificaciones, la que debern profundizar en estudio independiente. 1.- Describa las propiedades del tejido muscular.
Contina la proyeccin de la videorientadora desde la Diapo 26 hasta la 44, en el minuto --- se realiza la parada.
FIBRA MUSCULAR ESTRIADA ESQUELTICA Las clulas estriadas esquelticas tienen aspecto cilndrico, con extremos romos y longitud variable, son multinucleadas pudiendo encontrarse en ellas hasta 35 ncleos en un milmetro de longitud, los ncleos tienen forma ovalada y generalmente se sitan hacia la periferia. El sarcoplasma presenta estras transversales debido a la disposicin regular caracterstica de los miofilamentos de actina y miosina en las miofibrillas. En este tipo de fibra los sarcosomas son abundantes y se disponen entre las miofibrillas. El sarcolema de la fibra muscular emite invaginaciones tubulares que penetran en el sarcoplasma y rodean a las miofibrillas. Estas se denominan tbulos T. Las cisternas del retculo sarcoplsmico se encuentran estrechamente relacionadas con los tbulos T, formando una estructura tpica denominada triada. La proximidad del tbulo T con respecto a las cisternas permite que este, responsable de la transmisin de la onda de despolarizacin de la membrana, libere hacia el sarcoplasma los iones de calcio cisternas, para dar inicio a la contraccin. El tejido muscular en el msculo esqueltico est organizado formando haces de fibras, los que a su vez estn constituidos por varias fibras; donde se destacan las miofibrillas dispuestas paralelamente entre s en estrecha relacin con el sarcolema, los sarcosomas y las cisternas del retculo sarcoplsmico. La disposicin caracterstica de los miofilamentos de actina (filamentos finos) y miosina (filamentos gruesos) en las miofibrillas da lugar a la unidad estructural y funcional del msculo esqueltico, denominada sarcmera. Cada sarcmera est constituida por: que se almacenan en las
Una banda A formada por miofilamentos finos o de actina y gruesos o de miosina, los que se interdigital, se superponen en sus extremos. Dos medias bandas I formadas por miofilamentos de actina. Una banda H constituida solamente por miofilamentos de miosina que se localiza en el centro de la banda A. La lnea M, sitio de fijacin de los miofilamentos de miosina. En el centro de cada banda I aparece una lnea transversal oscura, la lnea Z que se repite con cierta periodicidad (es el lmite entre una sarcmera y otra). De manera que cada sarcmera se extiende entre dos lneas Z consecutivas. Los miofilamentos gruesos de miosina (protena contrctil motora) estn compuestos por dos cadenas de meromiosina pesada y dos de meromiosina ligera. Cuentan con una cabeza y una cola. La unin de las colas forma el cuerpo del miofilamento, mientras que las cabezas quedan libres a los lados formando los llamados puentes cruzados, que juegan un papel importante en el mecanismo ntimo del deslizamiento. Los miofilamentos finos de actina estn formados por dos cadenas delgadas de tropomiosina, dos cadenas gruesas de actina F y molculas de troponina unidas a los lados de la cadena de tropomiosina. A lo largo de las cadenas de actina existen sitios activos para la unin de la cabeza de los puentes cruzados de la miosina durante el proceso de la contraccin.
MECANISMO DE LA CONTRACCIN MUSCULAR Las rdenes de contraccin llegan al msculo esqueltico a travs de la sinapsis neuromuscular. Las fibras motoras transmiten la informacin en forma de potenciales de accin, los cuales al llegar a la terminal presinptica hacen que el neurotransmisor, que en este caso es siempre la acetilcolina, excite la membrana postsinptica provocando en ella un potencial de placa motora, que a su vez da lugar al potencial de accin de las fibras musculares. La llegada del potencial de accin a la terminal presinptica hace que su membrana aumente la permeabilidad para el calcio, que penetra desde el lquido extracelular.
La entrada del calcio hace que las vesculas sinpticas se adhieran a la membrana presinptica, para posteriormente romperse y verter el
neurotransmisor a la hendidura sinptica. Este ltimo difunde hasta la membrana postsinptica y se une a los receptores de la misma para dar lugar al potencial de placa motora, el que genera entonces el potencial de accin.
CARACTERSTICAS NEUROMUSCULAR
DIFERENCIALES
DE
LA
SINAPSIS
La sinapsis neuromuscular est constituida y funciona de manera muy similar a la neuroneuronal, sin embargo entre ambas existen diferencias importantes tanto morfolgicas, como funcionales.
MORFOLGICAS La membrana postsinptica ampliar su superficie. La hendidura sinptica es ms estrecha. se invagina y se pliega para
neurotransmisor la acetil colina. Siempre es excitatoria; El potencial que surge en la membrana postsinptica por accin del neurotransmisor se denomina potencial de placa motora. El neurotransmisor es inactivado por el mecanismo de digestin enzimtica realizada por la acetil colinesterasa.
POTENCIAL DE PLACA MOTORA El potencial de placa motora o potencial de placa terminal, es la modificacin del potencial de membrana en reposo que se produce en la membrana postsinptica de la sinapsis neuromuscular, por efecto de la acetilcolina, que es su neurotransmisor. Es un potencial local cuyo registro grfico, caractersticas fsicas y bases inicas son muy similares a las del potencial postsinptico excitatorio, con la
particularidad de que siempre produce el potencial de accin, por lo que no cumple los principios de sumacin temporal ni espacial. La transmisin sinptica neuromuscular puede ser modificada por algunas sustancias, entre las que se destacan algunos frmacos. EFECTOS DE FRMACOS SOBRE LA SINAPSIS NEUROMUSCULAR
sinptica neuromuscular facilitndola o estimulndola. Entre ellos tenemos los de accin similar a la acetilcolina como la metacolina, el carbacol y la nicotina; y los inactivadores de la acetilcolinesterasa como la neostigmina y la fisostigmina.
Sinapticolticos:
Los
frmacos
que
bloquean
dificultan
ltransmisin. Entre ellos estn las sustancias curariformes como la Dtubocurarina y el bromuro de pancuronio.
PROPIEDADES ELCTRICAS DEL MSCULO ESQUELTICO El msculo esqueltico presenta un potencial de membrana en reposo cuyo valor oscila entre menos 80 y menos 90 milivoltios, el cual se modifica por la llegada de la acetil colina, dando lugar a un potencial de placa terminal, que a su vez desencadena un potencial de accin tpico, cuya magnitud vara entre 120 y 140 milivoltios. Una vez que se produce el potencial de accin, se propaga alcanzando las membranas de todas las fibras musculares, lo cual se logra por la disposicin caracterstica de la membrana formando los tbulos T los que penetran profundamente en el interior de las fibras. Luego de la excitacin se produce la contraccin del msculo, para lo cual es necesario el acoplamiento de ambos procesos. ACOPLAMIENTO EXCITACIN-CONTRACCIN La contraccin sigue a la excitacin, como la sombra al cuerpo, o sea que inmediatamente que se produce el potencial de accin de la fibra muscular, sta se contrae. El retculo sarcoplasmtico es rico en calcio y ste es precisamente el elemento que une a estos dos procesos actuando como un
transductor biolgico ya que transforma la energa electroqumica de la excitacin en la energa mecnica de la contraccin. Cuando el potencial de accin se propaga a lo largo del sarcolema de la fibra muscular, a travs de los tbulos T, alcanza las cisternas del retculo despolarizndolas, lo que hace que el calcio abandone el mismo y se distribuya entre los miofilamentos produciendo el acoplamiento entre la excitacin y la contraccin. CONTRACCIN DE LA SARCMERA La contraccin del msculo se produce por el deslizamiento de los miofilamentos finos entre los gruesos. En un primer momento, podemos ver la sarcmera relajada y a continuacin, cmo se deslizan los miofilamentos finos entre los gruesos, producindose la contraccin. El mecanismo del deslizamiento de los miofilamentos finos entre los gruesos, comienza con la unin del calcio a la troponina, lo que provoca una profundizacin del complejo troponina tropomiosina en la molecula de actina, dejando expuesto el sitio activo, lo que trae como consecuencia que la cabeza del puente cruzado del miofilamento grueso, se una a este sitio activo de la Actina G del miofilamento fino. Este proceso ocurre con el gasto de una molcula de ATP la que al perder un fosfato se convierte en ADP, aportando la energa necesaria para el desplazamiento del puente cruzado que arrastra en su movimiento al miofilamento fino, que se ve obligado a deslizarse entre los gruesos.
UNIDAD MOTORA: Conjunto de fibras musculares que reciben las rdenes de contraccin de una misma motoneurona. Entre las propiedades mecnicas del msculo esqueltico se encuentra la de presentar dos tipos de contraccin: CONTRACCIN ISOMTRICA: El msculo aumenta su tensin o fuerza de contraccin sin apenas disminuir su longitud. CONTRACCIN ISOTNICA: El msculo acorta su longitud sin apenas aumentar su tensin o fuerza de contraccin.
Otro aspecto de inters es la relacin que existe entre la carga contra la que se contrae el msculo y la velocidad de contraccin: Al aumentar la carga, la velocidad de la contraccin disminuye o sea carga y velocidad de contraccin son inversamente proporcionales. La contraccin muscular cumple los principios de sumacin espacial y temporal. SUMACIN ESPACIAL DE LA CONTRACCIN En la medida en que aumenta la intensidad de los estmulos, aumenta la intensidad de la contraccin del msculo, lo que se debe a que al aumentar la intensidad del estmulo, aumenta el nmero de unidades motoras que se contraen, dado que estas tienen umbrales de estmulo diferentes y al ir aumentando la intensidad de estimulacin se van alcanzando progresivamente, dichos umbrales. Es decir se van sumando unidades motoras a la contraccin, lo que se conoce con el nombre de sumacin espacial de la contraccin. Sin embargo llega el momento en que, aunque siga aumentando la intensidad de los estmulos, no aumenta ms la intensidad de la contraccin, lo cual se debe a que ya se encuentran contradas todas las unidades motoras que integran el msculo.
SUMACIN TEMPORAL DE LA CONTRACCIN Cuando se estimula un msculo, pero se hace con estmulos de intensidad constante y de frecuencia creciente. A medida que aumenta la frecuencia, se reduce el intervalo de tiempo entre un estmulo y el siguiente, de modo que el msculo no tiene tiempo de relajarse y responde con contracciones sucesivas de intensidad creciente hasta alcanzar una intensidad mxima, en la que ya no se relaja; llegando el momento en que, an aumentando ms la frecuencia de estimulacin, la intensidad de su contraccin comienza a disminuir. A este aumento mantenido de la intensidad de la contraccin producido por estmulos de frecuencia creciente se le denomina tetanizacin. La disminucin de la intensidad de la contraccin que se produce despus de la tetanizacin se debe a la aparicin de la fatiga muscular.
FATIGA MUSCULAR La fatiga muscular es la incapacidad del msculo para contraerse y segn su causa es de dos tipos, fatiga de transmisin, la que se produce por agotamiento del neurotransmisor a nivel de la sinapsis; y fatiga de contraccin, que se debe al agotamiento de la energa metablica necesaria para la contraccin del msculo.
La estructura histolgica del tejido muscular esqueltico est dada por las caractersticas de las fibras musculares que posee cientos de miofibrillas de actina (filamentos finos) y miosina filamentos gruesos), elementos contrctiles del msculo que se disponen formando las sarcmeras, la unidad estructural y funcional del msculo. La superposicin de los mismos le da el aspecto estriado al msculo formando las bandas A (oscuras) que alternan con las bandas I, ms claras. Las rdenes de contraccin llegan al msculo esqueltico a travs de la sinapsis neuromuscular. Es importante que profundicen en el mecanismo de la contraccin muscular, el metabolismo muscular y el control de la tensin muscular, teniendo en cuenta: la accin del Ca en el deslizamiento de las fibras, como se propaga el potencial de accin, la relacin tensin-longitud muscular, los tipos de contraccin y la fatiga muscular como la incapacidad del msculo de contraerse enrgicamente tras una actividad prolongada.
BIOMECNICA Para comprender la funcin que realizan los msculos en cada movimiento es necesario tener en cuenta que su accin depende del punto dnde se aplica la fuerza y del lugar dnde se sita la resistencia que hay que vencer. La biomecnica es la rama de la ciencia que estudia los movimientos mecnicos de los seres vivos. Su alcance se extiende a la totalidad de los movimientos que van desde el modo de andar del cuerpo humano hasta los
movimientos
la
mecnica de la respiracin, los desplazamientos celulares y otros. Un rea particular dentro de su objeto de estudio es el sistema osteomioarticular como estructuras mecnicas sometidas a movimientos y fuerzas. Abarca el anlisis de la locomocin humana y de las fuerzas deformantes que sufre el cuerpo en situaciones de accidente. El trabajo biomecnico del sistema osteomiarticular se basa en el sistema de palancas.
SISTEMA DE PALANCAS Dentro de estos sistemas, los puntos mviles del esqueleto estn organizados funcionalmente distinguindose en cada caso: un punto de apoyo sobre el que tiene lugar el movimiento, un brazo de fuerza, lugar donde sta se aplica un brazo de resistencia.
En el aparato locomotor humano los puntos de apoyo estn constituidos por las articulaciones, la potencia o fuerza la aportan los msculos agonistas y la resistencia es la fuerza que tiene que ser vencida para que el movimiento se produzca. TIPOS DE PALANCAS Existen diferentes tipos de palancas segn la disposicin que adopten sus elementos componentes. Siguiendo estos criterios las palancas se clasifican en: Palancas de primer grado o de equilibrio. Son aquellas en que el punto de apoyo se coloca en el centro entre el brazo de resistencia y el de fuerza. Un ejemplo de palanca de equilibrio lo encontramos en la unin de la
columna vertebral al crneo. Su punto de apoyo se localiza en la articulacin atlantoccipital. La resistencia la representa el peso del crneo que tiende a provocar la cada del mismo hacia delante; mientras que la fuerza es la que se aplica por los msculos suboccipitales a nivel de la escama del hueso occipital en la nuca. La accin de esta palanca permite mantener la cabeza erguida en equilibrio.
Palancas de segundo grado o de fuerza. Son aquellas en las que el punto de apoyo est en un extremo, la resistencia est en el centro y la fuerza se aplica en el otro extremo de la palanca.
La palanca de fuerza, es la ms potente del organismo un ejemplo de ella se encuentra en el esqueleto del pie, su punto de apoyo se sita en la regin metatarsofalngica donde se sostiene todo el peso del cuerpo que constituye la resistencia cuando, durante la marcha, trasladamos el apoyo de un pie a otro. La fuerza est representada por los msculos posteriores de la pierna que tirando del calcneo hacia arriba vencen la resistencia. Palancas de tercer grado o de velocidad. Aquellas en las que el punto de apoyo est en un extremo, la resistencia est en el otro extremo y la fuerza se aplica entre ambas. La palanca de velocidad se aplica por ejemplo cuando lanzamos un peso que tenemos en la mano. El peso es la resistencia, el punto de apoyo est en la articulacin del codo y la fuerza se aplica a nivel de los huesos del antebrazo por parte de los msculos del brazo. Tanto en las palancas de segundo como de tercer grado el movimiento se podr realizar con ms fuerza cuanto ms alejado est el punto de insercin muscular del punto de apoyo; es decir cuanto ms largo sea el brazo de fuerza. Los msculos sern ms potentes mientras ms alejada se encuentre su insercin del punto de apoyo y mas hbiles mientras mas cerca se encuentre del mismo. MOVIMIENTOS ARTICULARES Las articulaciones son elementos fundamentales en la realizacin de los movimientos del cuerpo humano. Los movimientos articulares dependen de muchos factores entre los que pueden destacarse, la forma de las superficies articulares, la disposicin de los ligamentos y la existencia de msculos con un adecuado momento de fuerza para desarrollar los desplazamientos. A nivel de las articulaciones pueden realizarse desde movimientos pequeos como los de deslizamiento, hasta amplios desplazamientos de un extremo articular sobre el otro, como en los movimientos angulares. Los movimientos articulares se denominan:
Flexin y extensin, que se realizan sobre el eje transverso y consisten en el acercamiento de los segmentos esquelticos participantes durante la flexin y de su alejamiento durante la extensin.
La abduccin y la aduccin, son los movimientos que se realizan sobre el eje sagital, en el que la parte superior del cuerpo se aleja o se acerca a la lnea media como se aprecia en los movimientos de lateralidad de la columna vertebral. En los miembros la abduccin se aprecia cuando el extremo distal cuando se acerca al mismo. se aleja del tronco y la aduccin
La aproximacin y la separacin constituyen una modalidad especial de los movimientos de abduccin y aduccin cuando la lnea de referencia se traza a lo largo del tercer dedo de la mano y del pie.
El movimiento de rotacin, es el giro que se produce sobre un eje longitudinal; se denominan internos o mediales cuando se dirigen al plano medio y externos o laterales cuando se dirigen en sentido opuesto. Se producen a nivel de la articulacin atlantoccipital mediana y en la raz de los miembros superiores e inferiores, entre otros.
La pronacin y la supinacin son formas especiales de rotacin que se realizan en el antebrazo y en el pie como puede apreciarse en la imagen.
La circunduccin es el movimiento que resulta de la combinacin de todos los anteriores por lo tanto los movimientos se ejecutan en todos los ejes. Slo se realiza en las articulaciones esferoidales.
Otros movimientos con caractersticas especiales que no se ajustan a ninguna de las descripciones anteriores se realizan en ciertas articulaciones del organismo. Tales son la propulsin y retropulsin de la mandbula, la anteflexin y retroflexin del miembro superior y las flexiones dorsal y plantar del pie.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LOS MOVIMIENTOS ARTICULARES Los factores que influyen en los movimientos articulares pueden clasificarse en activos y pasivos.
ACTIVOS: los msculos que segn su accin pueden ser agonistas, antagonistas o sinergistas.
PASIVOS:
1.- La forma de las caras articulares, el parecido de estas a diferentes figuras geomtricas determinar que los movimientos articulares se realicen sobre los ejes correspondientes a tales figuras 2.- La diferencia de tamao entre las caras articulares. Las articulaciones son ms mviles mientras ms se diferencien entre s sus caras articulares. 3.- Los cartlagos intrarticulares, los que confieren mayor libertad de movimiento a las articulaciones; as como la disposicin de los ligamentos articulares y las partes blandas que existen alrededor de las mismas.
TEJIDO MUSCULAR LISO El msculo liso, se encuentra formando parte de la pared de las estructuras huecas internas, como las vsceras de la cavidad abdominal y pelviana, las vas areas y los vasos sanguneos y linfticos. Tambn puede hallarse en la piel, asociado a los folculos pilosos. Su accin es involuntaria, es regulado por el sistema nervioso autnomo y por hormonas liberadas por las glndulas endocrinas. Desempea una funcin importante en el mantenimiento del tono muscular y en la regulacin de procesos fisiolgicos, como la digestin, la respiracin y el flujo sanguneo. Sus clulas son alargadas y fusiformes, con una zona central ms ensanchada, como pueden ver en el esquema, su tamao vara segn su localizacin y las caractersticas del rgano. Al microscopio carece de las estriaciones que tiene el esqueltico y cardaco por este motivo se le llama liso. Con la ayuda del microscopio electrnico, se puede apreciar la disposicin de su ncleo. Cercano a ste se localiza el retculo sarcoplsmico, el que no presenta el mismo grado de desarrollo que en el msculo esqueltico; adems se observan los sarcosomas y las especializaciones llamadas caveolas las que adquieren un gran desarrollo y contienen los iones calcio utilizados para el inicio de la contraccin y facilitan las respuestas de las
fibras a los impulsos nerviosos al disminuir la resistencia en la superficie del sarcolema. En estas fibras los miofilamentos de actina y miosina se disponen en diferentes direcciones. En los cortes histolgicos teidos con Hematoxilina y Eosina, el sarcoplasma de la fibra se muestra acidfilo y el ncleo tiene forma oval y se encuentra en la parte ms ancha de la fibra o ligeramente excntrico. Esta caracterstica es la razn por la cual en cortes transversales de estas fibras, como se observa en la parte inferior de la imagen, no siempre es posible observar el ncleo. Una caracterstica importante de estas fibras es la existencia en el sarcolema de los cuerpos densos, constituidos por miofilamentos de actina. Estas estructuras son los equivalentes de la lnea Z en el msculo estriado. Los cuerpos densos dispuestos de forma irregular juegan un papel importante en la contraccin de la fibra ya que son el sitio de fijacin de los miofilamentos. Debido a esta disposicin, la fibra se contrae irregularmente, de forma lenta y duradera, lo que garantiza el mantenimiento del tono muscular en las vsceras.
CONTRACCIN MUSCULAR LISA Las caractersticas morfofuncionales del msculo liso son muy similares a las del msculo esqueltico, tanto en lo relativo a sus propiedades elctricas como mecnicas. El potencial de membrana en reposo del msculo liso, a diferencia del esqueltico, no es de intensidad constante, sino variable, su registro grfico describe una curva sinusoidal que oscila entre menos 50 y menos 60 milivoltios. Esta particularidad hace que dichas oscilaciones alcancen el nivel de descarga y se produzca el potencial de accin sin necesidad de estimulacin externa, lo que da lugar a una de sus propiedades caractersticas llamada automatismo. Dicho de otra forma el msculo liso posee automatismo, que es la capacidad de contraerse sin necesidad de estimulacin externa.
Otra propiedad caracterstica del msculo liso es la plasticidad. Mientras el msculo esqueltico responde al estiramiento aumentando su fuerza de contraccin, el msculo liso no. Por lo tanto el msculo liso soporta variaciones de longitud sin apenas modificar su fuerza de contraccin. En el msculo liso se presentan dos variantes de potencial de accin: El potencial de accin en espigas, muy similar al del msculo esqueltico, que puede ser desencadenado por estmulos externos o en espigas mltiples debido a las oscilaciones del potencial de membrana en reposo y caractersticos del automatismo. El potencial de accin se produce en meseta, que como pueden ver tiene una mayor duracin, dando lugar a una contraccin ms duradera y se produce en el msculo liso visceral. Las propiedades mecnicas de la contraccin muscular lisa son esencialmente iguales que las de la contraccin muscular esqueltica, al igual que el mecanismo ntimo de su contraccin, el que se realiza por el deslizamiento de los miofilamentos, pero con la particularidad de que el calcio procede del lquido extracelular debido a que en el msculo liso el retculo sarcoplasmtico tiene muy poco desarrollo. Existen dos variedades de msculo liso, el de unidades mltiples y el o visceral. unitario
MSCULO CARDACO Slo el corazn tiene tejido muscular cardaco, que forma la mayor parte de la pared del rgano. Este tipo de msculo es estriado, pero su accin es involuntaria. El ciclo de contraccin y relajacin del corazn no se controla en forme consciente. Entre las miofibrillas se localizan abundantes sarcosomas, dispuestas en hileras, debido al alto consumo energtico del miocito cardaco; por la misma razn en el sarcoplasma es muy abundante el glucgeno. En los lugares de unin de dos clulas adyacentes se presenta una lnea oscura transversal llamada disco intercalar. Con la utilizacin del M/E se ha comprobado que los discos intercalares son especializaciones del sarcolema de las fibras cardacas que participan en la unin y en la conduccin intrasarcoplasmtica del impulso de excitacin.
Los tbulos T del msculo cardaco son semejantes a los del msculo esqueltico y difieren de ellos en que tienen mayor dimetro, y estn a nivel de la lnea Z y no a nivel de las uniones de las bandas A e I.
Se orienta el estudio independiente y las tareas docentes para el logro de los objetivos propuestos, estimular la el aprendizaje y y ofrecer de
potencialidades
educativas
para
bsqueda
adquisicin
conocimientos y el desarrollo de habilidades de los estudiantes durante la consolidacin, prctica docente y la evaluacin, para lo cual debern ante todo revisar el CD y la gua didctica con las orientaciones del tema para cada una de las actividades que tendrn en la semana.
- Nombre de las regiones y grupos musculares - Situacin, extensin, accin, origen e inervacin de cada regin y grupo muscular. - Nombre y situacin de los msculos
- Nombre del msculo - Situacin en el grupo muscular - Extensin del msculo - Inserciones de origen y terminal del msculo - Accin muscular (funcin) - Inervacin del msculo
tratados en la conferencia.
Del mesodermo paraxil que se organiza en somitas y somitmeros deriva el msculo esqueltico. Los somitas originan la mayor parte de los msculos del esqueleto axil y los del esqueleto apendicular y los somitmeros la mayora de los msculos de la cabeza.
El tejido muscular, es uno de los tejidos bsicos del organismo y segn sus caractersticas morfofuncionales se clasifica en tres variedades: esqueltico, liso y cardaco.
An cuando existen diferencias morfofuncionales entre las variedades del tejido muscular, todas tienen una organizacin en haces de fibras que a su vez estn compuestas por miofibrillas miofilamentos deslizamiento. que basan su funcionamiento en y stas por la teora del
La contraccin muscular resulta del deslizamiento de los miofilamentos finos de actina entre los gruesos de miosina, proceso en el que el calcio juega un papel fundamental como elemento acoplador de la excitacin con la contraccin.
El mecanismo bsico de la contraccin muscular es el mismo para los msculos esqueltico, cardiaco y liso, an cuando existen y en las
Los msculos constituyen un sistema activo de estructuras agrupadas que realizan acciones de movilizacin y equilibrio del organismo, para lo que se disponen en sistemas de palancas donde participan como ejecutores centrales o como colaboradores de la correcta ejecucin de los movimientos.
Los movimientos articulares resultan de la accin de los msculos que al contraerse acercan sus extremos, provocando el desplazamiento de las partes seas donde estn fijados, lo que puede ser modificado por factores de diversa ndole.
Se orienta la bibliografa Se motiva la prxima actividad. En la actividad de hoy orientamos el estudio de las caractersticas morfofuncionales del tejido muscular y del msculo como rgano, lo que nos pone en condiciones de abordar el estudio de stas en los grupos musculares particulares del organismo. En la prxima actividad abordaremos el estudio de los msculos de la cabeza y el cuello.