SISTEMA MUSCULAR SISTEMA MUSCULAR

MORFOFUNCIÓN II

UNIDAD TEMATICA 2: SISTEMA MUSCULAR SISTEMA MUSCULAR

Funciones

Producción de movimiento

Casi todos los movimientos del cuerpo humano son resultado de la contracción de los músculos. Mantenimiento de la postura

Mantener una postura erguida, a pesar de la gravedad constante a la que estamos sometidos. Estabilización de las articulaciones

Los tendones de los músculos tienen una gran importancia a la hora de reforzar y estabilizar las articulaciones.

Generación de calor

Puesto que se utiliza ATP para conferir potencia a las contracciones musculares, cerca de tres cuartos de su energía se libera en forma de calor. Este calor resulta fundamental a la hora de mantener una temperatura corporal normal.

Morfofunción de los músculos esqueléticos

Organización del musculo esquelético

Las fibras (células) musculares multinucleadas están dispuestas en paralelo entre los extremos tendinosos de un músculo y rodeadas de tejido conjuntivo. Cada una está inervada por una o más terminaciones nerviosas.

Cada célula contiene miofibrillas compuestas por proteínas contráctiles. Entre ellas podemos destacar a la miosina, actina, titina, tropomiosina y troponina.

La actina y la miosina están ordenadas en una forma que generan diferentes índices de refracción, observándose bandas claras y oscuras a la luz polarizada. Las bandas claras (bandas I porque son isótropas a la luz polarizada), con filamentos de actina, están interrumpidas por líneas oscuras o Z. La unidad funcional del músculo es el sarcómero y está limitada por dos líneas Z. En las bandas oscuras (bandas A porque son anisótropas a la luz polarizada), hay filamentos de actina y de miosina.

La relación de yuxtaposición entre los filamentos de miosina y de actina es difícil de mantener. Esto se consigue con un gran número de moléculas filamentosas de una proteína denominada titina. Un extremo de la molécula de titina es elástico y está unido al disco Z, para actuar a modo de muelle y con una longitud que cambia según el sarcómero se contrae y se relaja. La otra parte de la molécula de titina la une al grueso filamento de miosina.

Organización del músculo esquelético, desde el nivel macroscópico al nivel molecular. F, G, H e I son cortes transversales (En Guyton & Hall, 2011)

[pic 2]

El disco Z, que en sí mismo está formado por proteínas filamentosas distintas de los filamentos de actina y miosina, atraviesa las miofibrillas y también pasa desde unas miofibrillas a otras, uniéndolas entre sí a lo largo de toda la longitud de la fibra muscular.

Organización de proteínas en un sarcómero (En Guyton & Hall, 2011)

[pic 3]

Cada molécula de titina se extiende desde el disco Z a la línea M. Parte de la molécula de titina está asociada estrechamente con el grueso filamento de miosina, mientras que el resto de la molécula es elástica y cambia de longitud cuando el sarcómero se contrae y se relaja.

Miosina

El filamento de miosina está formado por 200 o más moléculas individuales de miosina. Cada una tiene forma de bastón y consta de dos porciones:

1. Una porción globular con dos subunidades o cabezas (meromiosina pesada). Cada cabeza posee un sitio de unión con actina y otro sitio que cataliza la hidrolisis del ATP.
2. Una porción que une la cabeza con el filamento de miosina (meromiosina liviana), que constituye el eje de la molécula.

Cada cabeza sobresale al eje como puente cruzado. La interacción entre estos puentes cruzados y los filamentos de actina produce la contracción. Cada puente cruzado es flexible en dos puntos denominados bisagras, una en el punto en el que el brazo sale del cuerpo del filamento de miosina y la otra en el punto en el que la cabeza se une al brazo.

Actina

Los filamentos de actina están formados por actina, tropomiosina y troponina.

El esqueleto del filamento de actina es una molécula de la proteína F-actina bicatenaria. Las dos hebras están enroscadas en una hélice de la misma manera que la molécula de miosina. Cada una de las hebras de la doble hélice de F-actina está formada por moléculas de G-actina polimerizadas. Las moléculas de tropomiosina están enrolladas en espiral alrededor de los lados de la hélice de F- actina. En estado de reposo las moléculas de tropomiosina recubren los puntos activos de las hebras de actina, de modo que no se puede producir atracción entre los filamentos de actina y de miosina para producir la contracción.

Unidas de manera intermitente a lo largo de los lados de las moléculas de tropomiosina hay otras moléculas proteicas denominadas troponina. Se trata de un complejo de tres subunidades proteicas unidas entre sí de manera laxa, cada una de las cuales tiene una función específica en el control de la contracción muscular. Una de las subunidades (troponina I) tiene una gran afinidad por la actina, otra (troponina T) por la tropomiosina y la tercera (troponina C) por los iones calcio. Se piensa que este complejo une la tropomiosina a la actina. Se piensa que la intensa afinidad de la troponina por los iones calcio inicia el proceso de la contracción.

Miosina (En Guyton & Hall, 2011)[pic 4][pic 5][pic 6]

Actina (En Guyton & Hall, 2011)

[pic 7][pic 8]

Sarcoplasma

Es el fluido intracelular entre las miofibrillas. Las muchas miofibrillas de cada fibra muscular están yuxtapuestas suspendidas en la fibra muscular. Los espacios entre las miofibrillas están llenos de un líquido intracelular denominado sarcoplasma, que contiene grandes cantidades de potasio, magnesio y fosfato, además de múltiples enzimas proteicas. También hay muchas mitocondrias que están dispuestas paralelas a las miofibrillas. Las mitocondrias proporcionan a las “miofibrillas en contracción” grandes cantidades de energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP), que es formado por las mitocondrias.

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