Tema 6 - Tejido muscular, Ejercicios de Histología. Universitat de València (UV)
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Tema 6 - Tejido muscular, Ejercicios de Histología. Universitat de València (UV)

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Asignatura: histología funcional, Profesor: ISABEL FARIÑAS, Carrera: Bioquímica i Ciències Biomèdiques, Universidad: UV
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TEMA 6. TEJIDO MUSCULAR

TEMA 6. TEJIDO MUSCULAR

Características generales de los tejidos musculares. Organización histológica del músculo esquelético. Fibras musculares esqueléticas: miofibrillas, miofilamentos y

estructura de la sarcómera. Bases morfofuncionales de la contracción muscular. Unión músculo-tendinosa. Miogénesis y regeneración del músculo esquelético. Organización histológica del tejido muscular cardíaco. Tipos y estructura de las

células miocárdicas. Discos intercalares. Tejidos de conducción. Fibras de Purkinje. Organización histológica y distribución del tejido muscular liso. Estructura de la fibra

muscular lisa. Mecanismos de contracción. Otros tipos de células contráctiles: células mioepiteliales, miofibroblastos y pericitos.

Prof.: Isabel Fariñas

Tejido muscular: generalidades

• El tejido muscular comprende tejidos formados por células con movimiento activo (capacidad de contracción) capaces de ejercer tracción sobre estructuras circundantes. Por esta propiedad, se encarga del movimiento del cuerpo y de sus partes así como se los cambios de forma y tamaño de los órganos internos.

• Las células musculares tienen formas alargadas con el eje longitudinal en la misma dirección que la contracción. Las células musculares también se denominan fibras (sobre todo el músculo esquelético).

• La capacidad de contracción de las fibras musculares se basa en la presencia de filamentos de actina y de miosina tipo II similares a los presentes en todas las células pero en mucho mayor número y con un alto grado de organización: miofilamentos.

Tejido muscular: clasificación

• Clasificación según si la disposición de los miofilamentos da lugar a que las células presentan estriaciones transversales o no.

• Subclasificación por ubicación:

TEJIDO MUSCULAR ESTRIADO

ESTRIADO ESQUELÉTICO ESTRIADO CARDÍACO

TEJIDO MUSCULAR LISO

Células fusiformes con núcleo central.

También es llamado visceral o involuntario. Inervado por el sistema nervioso autónomo (involuntario).

Presente en vísceras y vasos sanguíneos. Es también el músculo erector del pelo.

Células cilíndricas, muy largas, multinucleadas. Núcleos periféricos. Se fijan a los huesos. Músculo estriado visceral (lengua, esófago, faringe, porción lumbar del difragma).

Músculos del movimiento voluntario, inervados por el sistema nervioso central. Se conoce también como voluntario. Encargado del movimiento de los esqueletos axial y apendicular.

Células más cortas, con núcleo central, pero con estrías.

Exclusivo del corazón.

No voluntario. Inervado por el sistema nervioso autónomo.

MÚSCULO ESQUELÉTICO

MÚSCULO LISO

MÚSCULO CARDÍACO

TEJIDO MUSCULAR ESTRIADO

ESQUELÉTICO LISO CARDÍACO

Tejido muscular: miofilamentos

• La interacción entre miofilamentos es la causa de la contracción muscular. • Filamentos más abundantes que en otras células y alineados para producir trabajo

mecánico.

• Principalmente de actina: filamentos de actina F de 6-8 nm de diámetro.

• Compuestos por miosina II: filamentos más gruesos y largos, con 200-300 moléculas de miosina.

FILAMENTOS GRUESOS

FILAMENTOS FINOS

Tejido muscular esquelético

Responsable de los movimientos voluntarios

MÚSCULO ESQUELÉTICO

La fibra muscular esquelética es una célula cilíndrica larga. Las fibras se reúnen en fascículos (o haces) que a su vez forman los músculos.

El músculo esta rodeado de una capa de tejido conjuntivo (epimisio) que se extiende hacia el interior rodeando los fascículos (perimisio) y finalmente la fina capa de fibras reticulares que rodean las fibras musculares (endomisio). En los extremos, el tejido conjuntivo continúa en forma de tendón.

Vasos y nervios.

Tejido muscular esquelético: organización del músculo

Tejido muscular esquelético

La fibra muscular esquelética es una célula cilíndrica larga (de 10 a 100 μm de diámetro y con una longitud muy variable), multinucleada (sincitio multinucleado: fusión de células, mioblastos, durante el desarrollo fetal) que se puede observar incluso a simple vista. Contiene cientos de núcleos aplanados u ovales en la dirección de la fibra localizados en la periferia. Cada fibra esta rodeada por una lámina basal: lámina externa, que la separa del conjuntivo.

La caracterizan sus estriaciones.

corte longitudinal corte transversal

La fibra muscular esquelética

El interior de la fibra tiene fibrillas estriadas paralelas (miofibrillas).

El citoplasma (sarcoplasma) coniene el resto de los órganulos (ap. Golgi y mitocondrias).

La membrana se denomina sarcolema. El retículo liso, llamado sarcoplásmico, rodea las miofibrillas como una red.

La fibra muscular esquelética

La subunidad estructural y funcional de la fibra muscular es la miofibrilla.

Cada miofribrilla está compuesta por haces de miofilamentos: polímeros filamentosos de miosina II (filamentos gruesos) y de actina y sus proteínas asociadas (filamentos finos).

El retículo liso, llamado sarcoplásmico, rodea las miofibrillas como una red.

La fibra muscular esquelética: sarcómero

Banda A (anisotrópica,oscura)

Luz polarizada

Banda I

Banda I (isotrópica, brillante)

ME

Banda A

sarcómero

Banda H

Línea M Línea Z

Banda I Banda I

Línea Z Los sarcómeros están en registro.

1

2

3

La fibra muscular esquelética: sarcómero

La unidad funcional de la miofibrilla es el sarcómero, el segmento ubicado entre dos líneas Z (2-3 µm en el músculo relajado, puede oscilar entre 1 y 4 µm). Las estriaciones dependen de la disposición de los filamentos finos y gruesos.

Banda A: filamentos de miosina II (1,5 µm). Filamentos de actina se fijan a la línea Z por el extremo “plus” y se extienden hasta el borde de banda H. Línea Z: proteína fijadora de actina, actinina α.

La fibra muscular esquelética: sarcómero

Las estriaciones dependen de la disposición de los filamentos finos y gruesos

Filamento de actina F, hélice bicatenaria de actina G polimerizada. Tropomiosina: hélice doble de dos filamentos. En reposo, oculta el sitio de unión de la actina a la miosina. Troponina: Tres subunidade. TnC, proteína fijadora de Ca2+; TnT, se une a la tropomiosina; TnI, se une a la actina e impìde que se una a la miosina.

FILAMENTOS FINOS

La fibra muscular esquelética: sarcómero

Miosina II: dos cadenas polipéptídicas pesadas y cuatro ligeras (esenciales y reguladoras) asociadas a la parte globular de las pesadas. La porción globular tiene actividad ATPasa y un sitio de unión para actina. Las partes de los filamentos sin cabezas globulares constituyen la banda H. Por fuera de esta banda se establecen los puentes entre filamentos finos y gruesos a través de las cabezas globulares.

FILAMENTOS GRUESOS

Miofilamento de miosina II iofilamento de miosina II

miosina II

La fibra muscular esquelética: sarcómero

Las proteínas accesorias mantienen la alineación precisa de los miofilamentos finos y gruesos, regulando el espaciado y la fijación: titina, actinina α, nebulina, tropomodulina, desmina, miomesina, proteína C, distrofina (distrofia muscular de Duchenne: distrofina y ditroglucanos conectan la actina a la laminina de la lámina externa).

PROTEÍNAS ACCESORIAS

La fibra muscular esquelética: la contracción

Cuando un músculo se contrae, cada sarcómero se acorta y aumenta de grosor, pero la longitud de los miofilamentos no se modifica. Así, en la contracción la banda A queda constante y se reduce la I y la H (hipótesis del deslizamiento de los filamentos). RELAJADO

CONTRAIDO

La fibra muscular esquelética: el ciclo de la contracción

Configuración de rigidez: La miosina está unida a actina y no hay ATP. La unión necesita calcio: troponina- tropomiosina.

1. ADHESIÓN

2. SEPARACIÓN

Separación: El ATP se une a la cabeza del miofilamento de miosina y ésta se separa de la actina (desacoplamiento).

Flexión: como consecuencia de la hidrólisis del ATP, la cabeza de miosina se flexiona, desplazándose unos 5 nm con respecto al filamento fino. Se produce ADP y Pi

3. FLEXIÓN

Generación de fuerza: la cabeza de miosina se une a la actina contigua. Se libera el fosfato inorgánico lo que aumenta la afinidad actina- miosina y retorna la miosina a la posición inicial: se produce el golpe de fuerza. Entrada de calcio une a troponina C y sitio unión queda accesible.

4. GENERACIÓN DE

FUERZA

La fibra muscular esquelética: el ciclo de la contracción

Readhesión: Separación del ADP. Readhesión, en presencia de calcio. Comienza el ciclo de nuevo.

5. READHESIÓN

Como las cabezas de miosina están dispuestas de manera especular a ambos lados de la banda H, este proceso tracciona los filamentos finos hacia el interior de la banda A

La fibra muscular esquelética: el ciclo de la contracción

La fibra muscular esquelética: la contracción Requerimientos: Calcio y ATP. Retículo sarcoplásmico: redes alrededor de las miofibrillas. Cada red desde la unión A-I a la siguiente. Una red rodea la banda A y otra contigua la I. Entre las dos redes, la cisterna terminal, con canales de calcio. Túbulo T: invaginación de la membrana plasmática, con canales sensibles a voltaje.. Tríada. Mitocondrias.

La fibra muscular esquelética: la contracción

El potencial de acción entra por el túbulo T. Libera el calcio almacenado en el retículo hacia el citoplasma.

El calcio es el responsable del acoplamiento excitación-contracción (troponina).

Tras la contracción el calcio vuelve al retículo de contacto mediante una bomba calcio- ATPasa.

Zona de unión de la fibra nerviosa motora y la fibra muscular es la placa motora terminal. Un axón inerva varias fibras musculares. Solo hay una placa por fibra en la mitad de su longitud. La relación fibras/axón varia según músculos

Unión neuromuscular

El axón esta recubierto por vainas de mielina que se pierden en las zonas de contacto. Zona contacto recubierta por células de Schwann (no en sinapsis). En la zona de contacto se abre como un rácimo. Criptas sináptica primarias (entran los axones), y criptas sinápticas secundarias. Las membranas separadas por 50 nm. Axoplasma con vesículas sinápticas de 50 nm (acetilcolina).

Unión neuromuscular

Placa motora: - terminal axonico (1) - hendidura sinaptica (4) - sarcolema (5)

Receptor acetilcolina (nicotínico).

Entrada de iones sodio despolariza la membrana plasmática.

Potencial de acción por membrana plasmática y los túbulos T.

Liberación calcio intracelular y contracción.

Acetilcolina degradada por acetilcolinesterasa (lámina basal). Un solo impulso nervioso es suficiente para generar la contracción muscular. Contracción todo o nada. Sensación de la contracción muscular: es recibida por husos musculares y órganos tendinosos. Miastemia. Destrucción receptor por anticuerpos propios.

Unión neuromuscular

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