Respuesta Mecánica Del músculo Esquelético

Universidad Central de Venezuela

Facultad de Ciencias

Escuela de Biología

Departamento de Zoología

Laboratorio de Fisiología Animal

Práctica #2:

RESPUESTA MECÁNICA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO

Elaborado por:

Mejías Fabiola C.I.: 21345663

Pinto Andrea C.I.:18915599

Torrealba Carlos C.I.: 20913933

Prof. Fernando González

Noviembre 2012

Introducción

Hay tres tipos de tejidos musculares: esquelético, cardíaco y liso. En esta práctica se estudiará el músculo esquelético que es el responsable de la locomoción animal. El músculo esquelético forma aproximadamente el 40% del peso corporal y está controlado de manera voluntaria y consciente por el sistema nervioso.

El músculo esquelético es un tipo de músculo estriado que se adosa a las superficies óseas y produce la movilidad requerida en el esqueleto. Se estructura en fascículos compuestos de varios centenares de células musculares denominadas fibras musculares por su aspecto cilíndrico y alargado. Cada fibra muscular está rodeada por un número variable de capilares sanguíneos que proporcionan a la fibra el oxígeno necesario para realizar sus funciones metabólicas. Las fibras musculares son multinucleadas y poseen en su interior paquetes de proteínas contráctiles que reciben el nombre de miofibrillas. La interacción entre los dos tipos principales de proteínas contráctiles (filamentos de actina y filamentos de miosina) es el hecho que, en último término, produce la contracción del músculo.

Cada músculo estriado esquelético está controlado por neuronas motoras que se dividen en su extremo en numerosas pequeñas terminaciones denominadas neurofibrillas. Cada neurofibrilla va a inervar una fibra muscular a nivel del tercio medio de la fibra. Una unidad motora consta de una neurona motora y de todas las fibras musculares que inerva. La neurona motora y una fibra muscular contactan en la unión neuromuscular. Concretamente, la unión neuromuscular es el lugar donde el terminal axónico de la neurona contacta con una región especializada de la membrana plasmática de las fibras musculares. Esta región especializada se denomina placa motora.

Un potencial de acción en una neurona motora provoca la liberación de la acetilcolina desde su terminal. A continuación, la acetilcolina difunde hacia la membrana plasmática de la fibra muscular (o sarcolema) y se une a receptores en la placa motora, iniciando un cambio en la permeabilidad iónica que da lugar a una despolarización graduada de la membrana plasmática del músculo (potencial de la placa motora), este PA es conducido profundamente a las fibras musculares a través de una invaginación del sarcolema denominada túbulos transversos. Este desencadena una serie de acontecimientos que dan lugar a la liberación de calcio del retículo sacorplamático al sarcoplasma aumentando la concentración de calcio libre en este, que se une rápidamente a la troponina, generando un cambio conformacional que causa el desplazamiento de la molécula de tropomiosina exponiendo así los sitios de unió de la miosina con la actina produciendo la contracción de la fibra muscular. El proceso completo se denomina acoplamiento excitación-contracción.

Un músculo esquelético produce tensión (también conocida como fuerza muscular) cuando recibe una estimulación nerviosa o eléctrica. Si la tensión desarrollada por un músculo es mayor que la fuerza externa ejercida en éste por la carga, el músculo se acorta. Si la fuerza ejercida por la carga (peso de la misma) es mayor o igual a la tensión muscular, el músculo no se acorta en su longitud total. Un músculo puede contraerse con o sin acortamiento, desarrollando tensión en ambos casos. Existen dos formas diferentes de medir la respuesta mecánica de la contracción muscular. En la denominada contracción isotónica, el músculo se acorta frente a una carga menor que la tensión muscular. Durante la contracción la tensión es constante e igual a la fuerza ejercida por la carga. En este tipo de contracción se mide la longitud del músculo (acortamiento). En la denominada contracción isométrica, el músculo actúa sobre un soporte muy rígido y se contrae sin que exista prácticamente acortamiento. En este caso se mide la tensión (fuerza) que ejerce el músculo.

La fuerza generada por un músculo entero refleja el número de unidades de motoras que actúan en un momento dado. Por lo tanto una fuerte contracción muscular implica que muchas unidades motoras están activadas, y que cada unidad motora desarrolla su máxima tensión o fuerza. Una contracción muscular débil implica que algunas unidades motoras están activadas. Aumentando el número de unidades motoras activas podemos conseguir un aumento de la fuerza de la contracción muscular, este proceso se denomina reclutamiento de unidades motoras. Al aumentar la intensidad (voltaje) del estímulo aplicado a un músculo esquelético aislado (hasta un valor máximo) se provoca un aumento de la fuerza generada por el músculo entero

El registro de una contracción muscular se divide en tres fases: el período de latencia, la fase de contracción y la fase de relajación. El período de latencia es un período corto desde el momento de la estimulación hasta el comienzo de la respuesta muscular. Aunque no se genera ninguna fuerza durante este intervalo, ocurren cambios químicos en el interior de la fibra que conducen a la contracción (incluyendo la liberación de calcio del retículo sarcoplásmico). Durante la fase de contracción, los miofilamentos utilizan el ciclo de puentes cruzados y el músculo desarrolla tensión. La relajación tiene lugar cuando finaliza la contracción y el músculo vuelve a su estado de reposo y longitud normal.

Cuando un músculo esquelético es estimulado repetidamente, de tal manera que los estímulos lleguen uno tras otro separados por un período de tiempo corto, las contracciones pueden superponerse entre sí y dar lugar a una contracción muscular más fuerte. Este fenómeno se conoce como sumación. El fenómeno de sumación ocurre cuando las fibras musculares están desarrollando tensión y son estimuladas de nuevo antes de que se hayan relajado. Por eso la sumación se consigue aumentando la frecuencia de estimulación, o la rapidez con que se aplican los estímulos al músculo. Si se estimula eléctricamente a un músculo esquelético con una rápida sucesión de estímulos, la superposición de las contracciones genera más fuerza que las contracciones aisladas. Sin embargo, si los estímulos se continúan aplicando al músculo muy seguido durante un período de tiempo prolongado, la mayor fuerza muscular posible debida a cada estímulo alcanzará eventualmente

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