Dinámica, Preguntas de examen de Física de los Procesos Biológicos. Universidad San Martin de Porres
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WillysF16 de agosto de 2016

Dinámica, Preguntas de examen de Física de los Procesos Biológicos. Universidad San Martin de Porres

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BIODINÁMICA MEDICA TRABAJO, ENERGÍA, POTENCIA.

BIOFISICA MUSCULAR

DRA. TATIANA LOPEZ TORRES

WILLYS FLORES ALVAREZ

FÍSICA MÉDICA

14-8-2016

1. Mencione 5 Ejemplos de contracción isotónica y 5 de isométrica aplicadas en el cuerpo humano.

• Contracción isotónica: manteniendo fuerza estable o peso estable

✓ Contracción del bíceps braquial por flexión del antebrazo (Palanca interpotente).

✓ Contracción del bíceps crural por flexión de la pierna.

✓ Contracción del supinador largo por flexión del antebrazo.

✓ Contracción del pectíneo por flexión del muslo.

✓ Contracción del psoas mayor por flexión del muslo.

✓ Contracción del diafragma.

• Contracción isométrica: manteniendo longitud estable

✓ Contracción de los músculos oculares. ✓ Contracción del músculo gastrocnemio. ✓ Contracción del músculo soleo. ✓ Contracción de los músculos masticadores. ✓ Contracción en la extensión de los miembros superiores.

2. ¿Cómo se realiza la contracción muscular? ¿Es lo mismo en el músculo liso, cardiaco y estriado?

Se inicia con un fenómeno eléctrico; el impulso nervioso llega a la terminal axónica, produciéndose en la placa motora, la despolarización del sarcolema; aquí las vesículas sinápticas liberan acetilcolina (Ach); esta se difunde a través de la hendidura sináptica, se une a receptores y desencadena un potencial de acción (PA) a todas las miofibrillas de la fibra a través del sistema de túbulos T -La acetilcolinesterasa destruye la Ach- El PA en su camino por los túbulos T, abre los canales de liberación de calcio (Ca++), de modo que el calcio llena todo el sarcoplasma. Continúa un fenómeno mecánico, donde el Ca++ debe salir del retículo sarcoplasmático, uniéndose a la troponina C y dejando libre la actina, exponiendo el lugar de unión a la miosina; los puentes cruzados de miosina utilizan ATP para atraer la actina de los filamentos delgados (los puentes cruzados giran cada 120°), impulsando su desplazamiento (centrípeto) sobre los filamentos gruesos y la disminución de la longitud de la sarcómera (Acortamiento de todas la bandas excepto la banda A) y de la fibra muscular.

Según HAM: "La producción de actina con relación a la miosina es mayor en el músculo liso que en el estriado voluntario, y los filamentos delgados del primero contienen la proteína reguladora tropomiosina, además de actina. No obstante, el complejo de troponina está ausente en dichos filamentos" (1)

Según Guyton/Hall: "Aunque la mayor parte de los músculos esqueléticos se contraen rápidamente, la mayor parte de las contracciones dl músculo liso son contracciones

tónicas prolongadas (…) Cabe esperar que las características físicas y químicas de la contracción del músculo liso sean diferentes de las del músculo esquelético (…)" (2)

3. ¿Cómo se realiza el Potencial de Acción en el músculo estriado, liso y cardiaco?

El potencial de acción se inicia por la apertura de canales de sodio activados por el voltaje.

• Potencial de acción en el músculo esquelético.

Inicialmente el potencial de membrana en reposo en las fibras esqueléticas, es de -80 a -90 mV aproximadamente.

Duración del potencial de acción en el músculo esquelético es, en promedio, de 1 a 5 ms, 5 veces más que en una motoneurona alfa

La velocidad de conducción es de 3 a 5 m/s, en aproximación, de 1/13 veces la velocidad de fibras A mielinicas neuronales.

Los potenciales de acción se propagan a lo largo de la membrana de la fibra muscular esquelética, penetrando las zonas profundas hasta llegar a las miofibrillas vecinas, debido a que el potencial de acción se propaga a lo largo de los túbulos T que penetran la fibra muscular de extremo a extremo.

Los potenciales de acción de los túbulos T producen liberación de iones calcio en el interior de la fibra muscular en la miofibrilla vecina.

(2)

Figura 1: Potencial de acción

Tomada de Tratado de fisiología médica de Guyton y Hall (2) / Pág. 89

• Potencial de acción en el músculo liso.

Inicialmente el potencial de membrana del músculo liso depende de la situación momentánea del músculo. En reposo normal, el potencial

intracelular es comúnmente de -50 a -60 mV aproximadamente (cerca de 30 mV menos negativo que en el músculo esquelético).

Los potenciales de acción se producen en el musculo liso unitario (como el músculo visceral), de la misma forma que en el musculo esquelético. Normalmente no se producen en la mayoría de los tipos multiunitarios de musculo liso.

Los potenciales de acción del músculo liso visceral se producen en una de dos formas: potenciales en espiga y potenciales de acción con meseta.

✓ Potenciales en espiga: Los potenciales de acción en espiga (típicos), aparecen en la mayor parte de los tipos de músculo liso unitario. Su duración es de 10 a 50 ms. Se pueden generar mediante estimulación eléctrica, por acción de hormonas sobre el músculo, por acción de sustancias transmisoras que proceden de fibras nerviosas, o por distensión.

✓ Potenciales de acción con meseta. El inicio de este potencial de acción es similar al del potencial en espiga -típico-. No obstante, a diferencia de una repolarización rápida de membrana en la fibra muscular; la repolarización se retrasa varios ms, en algunos casos hasta 1 s.

La meseta es en algunos casos, responsable de la contracción prolongada producida en ciertos tipos de musculo liso, como el uréter, el útero en ciertas situaciones y algunos tipos de musculo liso vascular.

(2)

• Potencial de acción en el músculo cardiaco.

El potencial de acción del músculo cardiaco es producido por la apertura de dos tipos de canales: los mismos canales rápidos de sodio que en el músculo esquelético y canales lentos de calcio, denominados también canales de calcio- sodio. Estos últimos difieren de los canales rápidos de sodio en que se abren con lentitud y permanecen abiertos durante varias décimas de segundo, tiempo en el cual fluye una gran cantidad de iones calcio y sodio (a través de estos canales) hacia el interior de la fibra muscular cardíaca, y manteniendo un período prolongado de despolarización, dando lugar a la meseta del potencial de acción. Además, los iones calcio entrantes durante la fase de meseta, activan el proceso contráctil del músculo.

(2)

4. ¿Cuáles son las diferencias entre los tres tipos de músculos?

En relación a: velocidad de contracción, intención de movimiento y cantidad de sarcómeras

DIFERENCIAS VELOCIDAD DE CONTRACCIÓN

INTENCIÓN DE MOVIMIENTO

CANTIDAD DE SARCÓMERAS

LISO Lenta sin fatiga Movimientos involuntarios

No presenta sarcómeras

ESTRIADO ESQUELÉTICO

Rápida con fatiga Movimientos voluntarios

Mayor cantidad de sarcómeras

ESTRIADO CARDIACO

Prolongada Movimientos involuntarios

Menor cantidad de sarcómeras

Referencias 1. Cormack, D.Histología de HAM. 9° Edición. México D.F. : Harla, 1999. págs. 480-516. 968-6199-19-5.

2. Guyton, A y Hall, J. Tratado de fisiología médica. 12° Edición. Barcelona : Elsevier, 2010.

Vol. 1.

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