Tejido Muscular: histología, estructura, función y regeneración

HISTOLOGÍA

UAX · Estudio de la composición y estructura microscópica de los tejidos orgánicos. · Un tejido es una agrupación de células similares, que realizan una función común. En la mayoría de los tejidos hay una sustancia entre las células llamada matriz extracelular. · Los órganos están formados por distintos tipos de tejidos. La mayor parte de los órganos tienen dos componentes: parénquima (conjunto de células responsables de las funciones típicas del órgano) y estroma (tejido de sostén). · Hay cuatro tipos de tejidos: - Epitelial: deriva de las tres capas del embrión (ectodermo, mesodermo y endodermo) - Conjuntivo o conectivo: deriva del mesodermo - Muscular: deriva del mesodermo - Nervioso: deriva del ectodermo

Tejido conectivo Tejido epitelial Tejido muscular Tejido nervioso uax.com3

TEJIDO MUSCULAR

UAX · Formado por células alargadas, con muchos filamentos citoplasmáticos formados por proteínas contráctiles, que obtienen la energía para su contracción de las moléculas de ATP. · Hay tres tipos de tejido muscular: - Músculo estriado esquelético: de contracción voluntaria - Músculo estriado cardíaco: de contracción involuntaria. - Músculo liso: de contracción involuntaria. 41 uax.comUAX 4

MÚSCULO ESTRIADO ESQUELÉTICO

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RABDOMIOCITOS

UAX · Son las células del músculo estriado. Tienen forma cilíndrica y son polinucleadas. Son las fibras musculares. Nucleo Estrias Sarcomero Miofibrilla Sarcolema Mitocondria Tubulo Reticulo Triada sarcoplásmico · Miofibrillas de actina (finas) y miosina (gruesas). Son los orgánulos contráctiles. Estos miofilamentos se organizan en estructuras llamadas sarcómeras o sarcómeros, que se colocan uno a continuación de otro a lo largo de la fibra muscular · Retículo sarcoplásmico: es retículo endoplásmico liso que rodea a las miofibrillas y almacena calcio (Ca2+). Dos cisternas terminales de retículo sarcoplásmico rodean a cada túbulo T, formando la tríada muscular uax.com · Componentes de los rabdomiocitos: - Núcleos: situados en la superficie - Membrana celular: se llama sarcolema. Tiene unas invaginaciones que penetran en el citoplasma, llamadas túbulos T (transversos). - Citoplasma: se llama sarcoplasma y tiene orgánulos especiales: · Glucógeno: para la síntesis de ATP · Mioglobina: se combina con 026

RABDOMIOCITOS Y TEJIDO CONJUNTIVO

UAX · Cada fibra muscular o rabdomiocito se rodea de tejido conjuntivo areolar: el endomisio. · Varias fibras musculares se unen entre sí formando los haces musculares, que se rodean por el perimisio (tejido conjuntivo denso). · Todos los haces musculares forman el músculo, que se rodea del epimisio (tejido conjuntivo denso). · Los vasos sanguíneos, nervios y vasos linfáticos entran en el músculo a través de estos tabiques de tejido conjuntivo. · Además el tejido conjuntivo transmite la fuerza de contracción a otras estructuras, especialmente al tendón. Endomisio (rodea a cada fibra muscular) Perimisio (rodea a grupos de haces) Epimisio (rodea al músculo entero) Epimisio bras colagarias uax.com7

ENVOLTURAS DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO

UAX · En el extremo del músculo las tres envolturas conjuntivas (endomisio, perimisio y epimisio) se continúan con el tendón, que es una estructura de tejido conjuntivo denso, que fija el músculo al hueso y se continua con el periostio que recubre al hueso. · Algunos tendones están envueltos por una vaina de tejido conjuntivo fibroso: la vaina sinovial, recubierta por una membrana sinovial que produce líquido lubricante. · En algunos músculos, el epimisio se recubre de una hoja de tejido fibroso, llamada fascia. · La aponeurosis es una membrana de tejido fibroso. Suele cubrir a varios músculos y sirve para la inserción muscular. Periosteo recubre el hueso Tendón Fascia profunda Musculo esquelético Epimisio Perimisio Fascículo Endomisio Fibra muscular (célula) uax.com8

SARCÓMERA

UAX · Unidad anatómica y funcional del músculo esquelético dentro de la fibra muscular. Es la porción de fibra muscular situada entre dos líneas o discos Z. · Está formada por filamentos finos (de actina) y gruesos (de miosina), parcialmente superpuestos, con puentes entre ellos. · Estructura del sarcómero: - Banda A: porción oscura con filamentos gruesos y en los extremos también finos - Banda I: porción clara, con filamentos finos de dos sarcómeras - Banda o zona H: centro de la banda A, solo con filamentos gruesos - Línea o disco Z: entre dos sarcómeras. Es el lugar de anclaje de los filamentos finos. - Línea M: En el centro de la banda H. Formada por proteínas que anclan los filamentos gruesos Sarcómero Banda A Disco Z Disco Z M Miofibrilla Linea M Banda I Zona H uax.com9

PROTEÍNAS DEL SARCÓMERO

UAX · Contráctiles: actina y miosina. - Miosina: Cada molécula tiene la forma de dos palos de golf enrollados entre sí. La cola se dirige hacia la línea media, hacia la línea M. Las cabezas se dirigen hacia los filamentos finos. Cada filamento grueso está formado por unas 300 moléculas de miosina. - Actina: forma los filamentos finos. Son moléculas con forma helicoidal. Se anclan a la línea Z y se dirigen hacia los filamentos gruesos rodeándolos. Durante la contracción se unen a las cabezas de miosina. · Reguladoras: troponina y tropomiosina. Se sitúan sobre la actina. La troponina la mantiene en su lugar. La tropomiosina bloquea el punto de unión con la cabeza de la miosina durante la relajación muscular. · Estructurales: mantienen la alineación de los filamentos Filamento grueso Cola de miosina Cabezas de miosina (puentes cruzados) Actina Troponina Tropomiosina Sitio del receptor de miosina (cubierto por la tropomiosina) uax.com10

CONTRACCIÓN MUSCULAR: CICLO CONTRÁCTIL

UAX · Cuando el estímulo nervioso llega a la membrana, ésta transmite el potencial de acción por los túbulos T hasta el retículo sarcoplásmico. · El retículo sarcoplásmico libera calcio al citoplasma, que se une a la tropomiosina haciendo que se mueva y deje libres los puntos de unión con las cabezas de la miosina. · La miosina, utilizando energía procedente de la hidrólisis de ATP, mueve sus cabezas dirigiéndolas hacia la actina. · Se forman puentes cruzados entre la actina y la miosina (acoplamiento). · En la siguiente fase (deslizamiento), las cabezas de la miosina giran arrastrando a los filamentos finos que se deslizan sobre los gruesos en dirección a la línea M. · A continuación, una mólecula de ATP se une a la cabeza de la miosina y ésta se desacopla de la actina y vuelve a su posición inicial. · Si hay suficiente calcio y ATP, el proceso se repite. uax.com11

CICLO CONTRÁCTIL DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR

UAX Las cabezas de la miosina hidrolizan el ATP, y asi se reorientan y energizan ADP P las cabezas de la miosina se unen a la actina, formando puentes cuzados ADP los puentes cruzados de la miosina rotan hacia el centro del sarcómero ATP A medida que las cabezas de miosina se unen al ATP, los puentes cruzados se desacoplan de la actina uax.com12

CONTRACCIÓN MUSCULAR Y UNIDAD MOTORA

UAX · Una placa motora o unidad motora, está formada por un axón y sus prolongaciones terminales, y un número variable de fibras musculares. · Cuantas más unidades motoras se activen y más fibras musculares tengan, mayor será la fuerza de contracción. · Un potencial de acción único de la motoneurona, producirá una contracción aislada o sacudida muscular. · El registro de la contracción muscular es el miograma. S Unión neuromuscular Médula espinal Neuronas motoras Fibras (celulas) musculares The Motor Unit Branches of motor neurons Motor Xneuron Myofibrils L Muscle fiber 0.1 sec Tension Aplicación del estímulo Periodo de latencia Fase de contracción Fase de relajación Tiempo Mosby items and derived items @ 2007, 2003 by Mosby, Inc. uax.com13

FENÓMENOS DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR

· Después de una contracción, la fibra tiene un periodo refractario hasta que puede volver a responder a un estímulo, pero si el segundo estímulo llega antes de que se inicie la relajación, se produce un fenómeno de sumación y la contracción será más fuerte. · Si la frecuencia de estimulación es de 20-30 por segundo, la fibra inicia la relajación pero se vuelve a contraer sin completarla. Se produce una contracción sostenida pero oscilante llamada tetania incompleta o no fusionada. · Si la frecuencia de estimulación es de 80-100 por segundo, la fibra no se relaja y se produce una contracción sostenida sin sacudidas llamada tetania completa. · Cuando la contracción se mantiene, se produce el fenómeno de reclutamiento de unidades motoras, en el que aumenta la cantidad de unidades motoras activas. Esto produce que los movimientos sean uniformes. UAX Miograma 1 Potencial de acción 1 Contracción aislada Sumación de ondas 1 1 1 Tetania incompleta 1 Tiempo mseg Tetania completa uax.com14

FUERZA Y FATIGA MUSCULAR

UAX · Algunas unidades motoras están continuamente activadas para mantener el tono muscular. · La fuerza de contracción muscular o tensión muscular depende de la disponibilidad de oxígeno y nutrientes, de la cantidad de fibras que se contraen a la vez y de la extensión previa del músculo (longitud de la fibra muscular), aunque si ésta es excesiva, la contracción es más débil. · La fatiga muscular es la incapacidad del músculo de mantener la fuerza de contracción. Puede producirse por: - Falta de calcio en el retículo sarcoplásmico o liberación inadecuada del mismo - Disminución de la producción de ATP por: · Escasez de fosfocreatina (permite la producción de ATP en las fibras musculares) · Baja disponibilidad de oxígeno · Disminución de glucógeno y otros nutrientes - Acumulación de ácido láctico y ADP - Falta de acetilcolina en la placa neuromuscular Longitud del músculo Tension Posición del sarcomero Longitud del musculo Longitud del músculo Sarcómero Sarcómero 44444 Longitud del músculo ATP Creatina ATP Energia para la contración del músculo P Fosfocreatina ADP ADP músculo rela jado músculo contraido · Después de una contracción repetida o mantenida, el músculo necesita más oxígeno de lo normal para recuperar sus condiciones metabólicas en reposo. Esto es la deuda de oxígeno. uax.com