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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CHIMBORAZO 1 ESCUELA DE TECNOLOGIA MEDICA TERAPIA FISICA Y DEPORTIVA BIOFISICA LCDA. GIOCONDA SANTOS TEMA: Biofísica de la contracción Muscular Periodo Académico Marzo2013 Julio 2013

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Page 1: Contraccionmuscular 120418193133-phpapp01

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CHIMBORAZO

1

ESCUELA DE TECNOLOGIA MEDICA

TERAPIA FISICA Y DEPORTIVA

BIOFISICA

LCDA. GIOCONDA SANTOS

TEMA: Biofísica de la contracción Muscular

Periodo Académico

Marzo2013 Julio 2013

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CONTRACCION MUSCULAR,

La contracción muscular es el proceso fisiológico en el

que los músculos desarrollan tensión y

se acortan o estiran (o bien pueden permanecer de

la misma longitud) por razón de un previo estímulo de

extensión. Estas contracciones producen la fuerza

motora de casi todos los músculos superiores, por

ejemplo, para desplazar el contenido de la cavidad a la

que recubren (músculo liso) o mueven el organismo a

través del medio o para mover otros objetos (músculo

estriado).

Las contracciones involuntarias son controladas por

el sistema nervioso central, mientras que

el cerebro controla las contracciones voluntarias, y

la médula espinal controla los reflejos involuntarios

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Causas de la Contracción Muscular : El músculo

se contrae por un golpe que reciba, por una gota

de ácido que caiga sobre él, por el estímulo de la

corriente eléctrica. Pero el estímulo natural de la

contracción muscular es el impulso nervioso que le

llega a través del nervio motor.

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1. Liberación de acetilcolina al espacio

sináptico.

2. El neurotransmisor (acetilcolina) se une

a los receptores de la placa motora.

3. La unión del neurotransmisor-receptor

genera el ingreso de iones Na+,

principalmente.

PASOS DE LA CONTRACCIÓN

MUSCULAR

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4. Se desencadena un potencial de

acción muscular que se conduce a lo

largo de la membrana de la fibra

muscular (sarcolema), y determina la

liberación de calcio.

5. Liberación de calcio que se encuentra

almacenado en el retículo

sarcoplásmico.

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6. El calcio liberado al citoplasma de la

fibra muscular (sarcoplasma), produce

el desplazamiento de los delgados

filamentos de actina y la consecuente

contracción muscular.

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7. Bombas de transporte activo de calcio

devuelven este ión desde el

sarcoplasma al retículo sarcoplásmico, y

se suspende la interacción entre actina

y miosina.

8. El músculo se relaja.

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CONTRACCIÓN

MUSCULAR

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El _________ se une a la ____________, lo que provoca uncambio en su conformación. La ___________ desplaza a la______________, exponiendo los sitios de unión a lamiosina en los filamentos de actina.

calcio troponina

troponina

tropomiosina

Mecanismo de la contracción muscular

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El ______ se descompone en ADP y fosfato (Pi). Las cabezasde miosinas, que poseen ADP y Pi , se unen a los sitiosactivo de la actina, formando un __________________.

ATP

puente transversal.

Mecanismo de la contracción muscular

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El fosfato y ________ se liberan y provocan que lamiosina experimente un cambio de conformación.

el ADP

Mecanismo de la contracción muscular

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La miosina se ___________ unos 45° y los filamentos deactina son _________ hacia el centro del sarcómero.

flexiona

tirados

Mecanismo de la contracción muscular

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El complejo _______________ une a un nuevo _____, y lamiosina se desprende de la actina.

El ATP debe unirse a la ________________________ antes de que el____________________ pueda desprenderse de la actina e iniciar unnuevo ciclo. Esta serie de movimientos progresivos tiran de los____________________ hacia el centro del _____________.Cuando varios sarcómeros se contraen simultáneamente, se produce lacontracción del músculo en su conjunto.

actina- miosina ATP

cabeza de miosina

puente transversal

filamentos delgados sarcómero

Mecanismo de la contracción muscular

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La consecuencia del mecanismo molecular se puede apreciar en la siguiente imagen:

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Animación de contracción muscular.

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Animación de contracción muscular.

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Animación de contracción muscular.

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PALABRAS IMPORTANTES

Membrana Celular Sarcolema

Citoplasma Sarcoplasma

Retículo endoplasmático Retículo sarcoplásmico

Mitocondria Sarcosoma

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El sarcoplasma representa la parte líquida (gelatinosa) de las fibras musculares. Llena los espacios existentes entre las miofibrillas. Equivale al citoplasma de una célula común. Se encuentra constituido de los organelas celulares (las mitocondrias, aparato de Golgi, liposomas, entre otras), glucógeno, proteínas, grasas, minerales (potasio, magnesio, fosfato), enzimas, mioglobina, entre otros.

Los túbulos T, son extensiones del sarcolema que pasan lateralmente a través de la fibra muscular. Se encuentran interconectados (entre miofibrillas). Sirven de vía para la transmisión nerviosa (recibido por el sarcolema) hacia las miofibrillas, permiten que la onda de depolarizaciónpase con rapidez a la fibra o célula muscular, de manera que se puedan activar las miofibrillas que se encuentran localizadas profundamente. Además, los túbulos T representan el camino para el transporte de líquidos extracelulares (glucosa, oxígeno, iones..)

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Retículo sarcoplasmático: son una compleja red longitudinal de túbulos o canales membranosos. Corren paralelos a las miofibrillas (y sus miofilamentos) y dan vueltas alrededor de ellas. Esta red tubular comunmente se extienden a través de toda la longitud del sarcómero y están cerrados en cada uno de sus extremos. Sirve como depósito para el calcio, el cual es esencial para la contracción muscular. La magnitud de su estructura es de gran importancia para producir contracción rápida.

La unidad funcional más pequeña está en la miofibrillas, son los sarcómeros, estructuras que se forman entre dos lineas “z” consecutivas. El sarcómero contiene los filamentos de actina y miosina. La actina es el filamento fino y la miosinael grueso. Cada filamento de miosina está rodeado de 6 miofilamentos finos.

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El filamento delgado está compuesto por actina, que es de forma globular y se agrupo formando dos cadenas; la tropomiosina, que es en forma de tubo y se enrolla sobre las cadenas de actina y la troponina, que se une a la cadena de actina y tropomiosina a intervalos regulares.

El filamento grueso está formado por 200 moléculas de miosina, cuya forma tiene dos partes, dos colas de proteínas enrolladas y en sus extremos las cabezas de miosina que realizarán los puentes cruzados.

El sarcómero : representa la unidad funcional básica (más pequeña) de una miofibrilla. Son las estructuras que se forman entre dos membranas Z consecutivas. Contiene los filamentos de actina y miosina (formada por una banda A y media banda I en cada extremo de la banda A). Un conjunto de sarcómeros forman una miofibrilla. Los componentes del sarcómero (entre las líneas Z) son, la Banda I (zona clara), Banda A (zona oscura), Zona H (en el medio de la Banda A), el resto de la Banda A y una segunda Banda I. Estas bandas corresponden a la disposición y solapamiento de los filamentos.

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FIBRAS MUSCULARES

Esqueléticas(o estriadas) cardiacas y lisas.

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Las fibras del musculo esquelético son largas

multinucleadas. Estas células son inervadas por

fibras motoras procedentes de neuronas del

sistema nervioso central.

El musculo cardiaco está formado por fibras

estriadas su actividad está controlada por el

sistema nervioso autónomo

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La mayor parte de los músculos son estructuras

independientes que cruzan una o más

articulaciones

Por su contracción pueden producir movimientos

Excepción de los músculos faciales y otros

músculos relacionados con los aparatos

respiratorio y digestivo.

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MUSCULO ESQUELÉTICO

Endomisio, Perimisio y Epimisio

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) FENÓMENOS TÉRMICOS Y ELÉCTRICOS DE

LA ACTIVIDAD MUSCULAR. No toda la energía

química liberada durante la contracción muscular

se convierte en energía mecánica. Lo mismo que

en cualquier motor de combustión una buena parte

de la energía se libera en forma de calor. La

relación entre la energía transformada en trabajo y

energía total movilizada para producirlo es lo que

se denomina: rendimiento. Las mediciones

realizadas en el músculo indican que sólo un 20 ó

30% de la energía utilizada se convierte en trabajo

mecánico. En este sentido el músculo es un motor

de buen rendimiento

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El calor desarrollado por los músculos no es como

en los motores puramente un producto de desecho.

En efecto, sirve para mantener la temperatura del

cuerpo alrededor del óptimo necesario para el buen

funcionamiento del organismo. La contracción

muscular es uno de los métodos que utiliza el

organismo para mantener constante su

temperatura.

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Fenómenos Mecánicos En La Contracción Muscular:

Cuando un musculo es excitado por un estímulo

responde contrayéndose, cuando se lo excita varias

veces consecutivas el musculo se tetaniza y después de

muchas contracciones entra en un estado de fatiga.

Contracción Simple: ocurre cuando al músculo le llega

un solo potencial de acción y como consecuencia

produce una contracción-relajación (sacudida muscular)

Contracción Tetánica: sucede cuando al músculo le

llega un tren de potenciales de acción, como

consecuencia hay una contracción mantenida. En el

movimiento hay un código de frecuencias de potenciales

de acción con sus pausas para que eso sea ordenado.

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Contracción Isométrica: ocurre cuando existe una

contracción muscular pero esa contracción no

existe la completa aproximación de los extremos

del músculo. De igual longitud o medida

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Contracción Isotónica (la resistencia debe variar

adaptándose a la fuerza ejercida sobre ella, para que se

produzca una misma tensión muscular en todo el

recorrido articular a velocidad constante). Puede se

excéntrica o concéntrica. Igual tension

- EXCENTRICA (el músculo se alarga mientras se

desarrolla la tensión).

- CONCENTRICA (el músculo se acorta mientras se

desarrolla la tensión)

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PROPIEDADES MUSCULARES

Los músculos son elásticos, excitables y contráctiles.

Elasticidad: La elasticidad es la propiedad que tienen ciertos cuerpos de recuperar su forma cuando cesa la causa que los ha deformados. Si comprimimos un músculo, éste se deprimirá en el sitio de la compresión. Al cesar la compresión, recuperará su forma primitiva. Si colgamos un peso de un músculo de un animal recientemente sacrificado, el musculo se alargará. Al quitar el peso, el músculo recuperará su longitud primitiva.

Excitabilidad: La excitabilidad o irritabilidad es una propiedad común a todas las células. Las células musculares (fibras) tienen esa propiedad muy desarrollada. La respuesta de los músculos a los excitantes es la contracción. El musculo puede ser excitado directamente (dejar caer unas gotas de ácido sobre las fibras musculares) o indirectamente (hacer pasar una corriente eléctrica por el nervio motor).

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Contractilidad: La contractilidad es la propiedad

más importante que poseen los músculos. Consiste

en cambiar de forma bajo el estímulo de distintos

agentes. Un músculo puede presentarse en dos

estados distintos: en estado de contracción o en

estado de relajación.

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ACORTAMIENTOS

Existen personas más elásticas, más flexibles, individuos que se arquean o se agachan con toda naturalidad hasta límites articulares que serían la envidia de cualquier contorsionista de circo y hay otros que para lograr tocarse la punta de los pies sin doblar las rodillas es toda una odisea, esto depende de la laxitud de los ligamentos y la capacidad que poseen los músculos para estirarse.

Las personas rígidas no son grandes deportistas o les cuestan mucho realizarlos debido a la falta de flexibilidad o en su defecto son ideales para deportes bruscos, duros como el rugby, en cambio los otros son candidatos a ser grandes gimnastas, por lo general tienen arcos plantares vencidos a causa de los ligamentos tan flojos que ni sostienen el propio peso del cuerpo, pero a su vez hacen lesiones artrósicas mucho más tarde que los otros ya que no apelmazan sus articulaciones con ligamentos o músculos cortos.

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LEY DEL TODO O NADA

Para que un musculo se contraiga es necesario que se

genere un potencial de acción, es decir que se acumule

la suficiente energía para que se dé la contracción. Esto

sucede a partir de los -70 mimivoltios, esto es porque el

interior de la membrana celular está cargada con iones

negativos. Conforme se va acercando al umbral propio

de la célula muscular(-70mV) las probabilidades que se

de la concentración son mayores. Si llega a este, se

contrae y si el estimulo se mantiene la concentración es

mayor. Si llega a este , se contrae, y si el estimulo se

mantiene, la contracción se mantiene, pero por el

contrario, si no se da este no se contrae. Es por eso que

se dice que responde a la dey del todo o nada

(Ganong,1998)

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Tensión Muscular

Se refiere a la tensión (contracción parcial) que exhiben los músculos cuando se encuentran en estado de reposo

Hay impulsos nerviosos inconscientes que mantienen los músculos en un estado de contracción parcial. Si hay un súbito tirón o estiramiento, el cuerpo responde automáticamente aumentando la tensión muscular, un reflejo que ayuda tanto a protegerse del peligro como a mantener el equilibrio.

En condiciones normales el tono muscular es mantenido inconscientemente y sin fatiga por medio de la actividad del sistema nervioso, principalmente por la acción de los husos musculares y del circuito del reflejo miotático específico, ocurren entonces contracciones parciales y asincrónicas de las fibras musculares; de esta forma se mantiene un tono muscular adecuado y sin fatiga ya que las fibras musculares que se contraen van rotando de forma que no se mantienen contraídas de forma permanente sino que ceden la función a otras en un ciclo coherente

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CRONAXIA

La cronaxia sería la intensidad doble de la reobase, al

ser analizada en un diagrama fuerza-duración El

instrumento para medir la cronaxia de un tejido se

denomina cronaxímetro y es descrita en unidades de

tiempo, como por ejemplo: milisegundos. Los valores de

cronaxia dependerán en gran medida del músculo

estimulado. Algunas substancias modifican el valor de

cronaxia de los músculos, un caso es el curare (eleva la

cronaxia muscular sin tocar la cronaxia nerviosa.).

Gracias a las determinaciones de cronaxia muscular se

está en situación de diferenciar precozmente entre una

parálisis definitiva de un temporal

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CONCLUSIONES:

Todo ser humano está compuesto por una gran variedad de

músculos que intervienen en el normal funcionamiento del

organismo así como para generar almacenar y transmitir

energía a través del almacenamiento de glucosa y

transformado en glucógeno para generar movimientos.

La tensión muscular ayuda a mantener la postura y suele

decrecer durante la fase del sueño.

El organismo tiene en sus musculos diferentes tipos de fibras

que se complementan para realizar la actividad física, y cada

uno se utilizara de acuerdo a la actividad física, ya sea

aérobiotica o anaérobiotica.

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DE GENIOS Y LOCOS TODOS

TENEMOS UN POCO

GRACIAS