Pestaña N°5 Tejido Muscular, Contracción Muscular y Locomoción

        

Tejido Muscular, Contracción Muscular y Locomoción

Unidad Funcional del Musculo Esquelético:

Esta compuesto por células multinucledas llamadas fibras debido a que son alargadas.
La longitud va desde unos milímetros a varios centímetros y el diámetro varia entre 10 y 100 um.
Funciona bajo control voluntario ya que se encuentra inervado  por el sistema nervioso somático, podemos mencionar la lengua,  la faringe, en el segmento superior del esófago y en la porción lumbar del diafragma.
Fibras Musculares son la unidad mínima, funcional y estructural del musculo esquelético, son células alargadas y tienen forma cilíndrica, las cuales en su interior se constituye por sarcolema, sarcoplasma y núcleos ovoides.

Las proteínas sintetizadas se ensamblan  en miofilamentos y se organizan  para formar sarcómeros, la unidad contráctil muscular, por lo tanto aparecen las estriaciones en forma de bandas cuando se observa en cortes longitudinales.

Ultraestructura de la fibra muscular esquelética

El sarcolema, membrana celular de fibra muscular la cual se asemeja a cualquier otra membrana,, sin embargo si se observa a través del microscopio, el sarcolema emite largas prolongaciones al interior de la célula, llamadas túbulos transversos o túbulos T, las cuales se localizan al unión de las bandas y justo en ese lugar se forma una triada.

Mecanismos de contracción muscular

Transmisión: impulso de fibra nervioso que activa a la fibra esquelética, lo cual causa la despolarizaron del sarcolema y la liberación de iones de calcio.

Troponina C : modifica la transformación del complejo que conlleva al movimiento de la molécula  de tropomiosina.

Unión: miosina con la actina, marca el inicio del ciclo de la contracción muscular.

Cambio Conformacional: la sufre la miosina al ser capaz de desplazar al filamento de actina.

Unión ATP: cambio de forma de cabeza de la miosina II.

Sistemas motores principales para el control del movimiento

Pestaña N°4 Células Excitables

Células Excitables

Potencial de Reposo 

Es una diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos, como el interior y el exterior de la membrana, se produce cuando hay un exceso de iones positivos en un punto y otro exceso de iones negativos en el otro punto, la diferencia de potencial se debe a la existencia de gradientes de concentración iónica a ambos lados de la membrana y a diferencias de la permeabilidad relativa a las diferentes especies iónicas presentes.
La presencia de un potencial de membrana no es exclusiva de las células nerviosas, estos se encuentran en todos los potenciales de células con magnitud variable entre ellas, casi todos los conductos iónicos que están abiertos en la membrana plasmática de una célula nerviosa en reposo son cerrados.

Potencial de Acción

Es un cambio importante producido por canales iónicos con compuertas reguladas por voltaje en  la membrana plasmática. Los potenciales de acción ocurren solo donde hay una densidad  de canales con compuertas reguladas por voltaje lo bastante elevada.
El potencial de acción es un desplazamiento rápido hacia arriba y hacia abajo en el voltaje de a membrana.
Los potenciales de acción siguen una ley de todo o nada, si un estimulo despolariza la neurona hasta el umbral, esta dispara su voltaje máximo, si no se alcanza el umbral, la neurona no se dispara en absoluto.
No decrementales, significa que no se debilitan con la distancia, el ultimo potencial de acción al final de una fibra nerviosa es tan fuerte como el primero en la zona de activación.
Irreversibles, si una neurona alcanza el umbral, el potencial de acción se completa, esta no puede detenerse una vez que empieza.

Propagación del Potencial de Acción

Pestaña N°3 Transporte a través de la membrana:

 Métodos de Transporte a través de la membrana

Mecanismos Activos y Pasivos

Los mecanismos pasivos no requieren gasto de energía(ATP) por parte de la célula, en algunos casos los movimientos aleatorios aporta energía necesaria para estas partículas , algunos de los mecanismos pasivos son la filtración, difusión y ósmosis.

Filtración  desplaza el agua y los solutos a través de una membrana permeable selectiva.

Difusión simple difusión de las partículas a través del agua o del aire, a través de una  membrana viva o artificial.

Difusión facilitada transporte de partículas a través de la membrana, con su gradiente de concentración, mediante una portadora que no consume ATP de forma directa.

Ósmosis flujo neto de agua a través de una membrana permeable selectiva.

A diferencia de los mecanismos activos, estos si consumen energía (ATP), los cuales son el activo y vesicular, existe un control direccional de movimiento ya sea hacia adentro o fuera de la célula. 

Transporte activo primario transporta de forma directa las partículas  de soluto mediante una bomba que utiliza ATP.

Transporte activo secundario transporta partículas de soluto mediante un portador que no consume ATP, este depende del gradiente que se produce por un  transporte activo primario.

Cotransporte transporte simultaneo de dos o mas solutos en la misma dirección a través de la membrana.

Cotratransporte transporte de dos o mas solutos en distintas direcciones a través de una membrana.

Mecanismos de transporte mediado o no:

La proteína de la membrana transporta sustancias de un lado a otro. 

Transporte sin portadores: desplazan el material sin la ayuda de materiales proteínicos.

Transporte mediado  por portadores desplazamiento de materiales a través de una membrana celular con la ayuda de portadores proteínicos.

Transporte simple transporta solo un soluto.

Cotransporte Unidireccional portador que realiza cotransporte

Cotransporte Bidireccional  portador que realiza cotratransporte

Transporte Vesicular Masivo desplaza liquido y partículas a través de una membrana plasmática mediante vesículas, es consumidora de ATP.

Endocitosis  transporte vesicular de partículas hacia el interior de una célula.

Fagositosis  proceso de engullir partículas mediante ingestión celular.

Pinocitosis  proceso de obtención de liquido extra celular en el cual la membrana se hunde y perfora pequeñas vesículas que contienen líquido.

Endocitosis Mediada por Receptor fagocitosis o pinocitosis en que partículas de soluto se fijan a receptores en la membrana, y se introducen después  proteínas portadoras de células vesiculares.

Exocitosis  proceso de extracción de material de una célula mediante una vesícula que esta próxima a la superficie celular, se usa para reemplazar membranas desgastadas.

Bomba de sodio y Potasio: mantiene baja la concentracion intracelular la cual extrae Na+, es un transporte activo primario la cual hidroliza ATP, esta bomba fija tres iones en el lado citoplasmatico, los libera hacia el ECF, al tiempo fija dos iones, liberandolos al interior de la celula, esto produce que la concentracion de potasio sea mayor al de sodio.

Es importante mencionar que gracias a la bomba de sodio y potasio, se consume casi la mitad de las calorías utilizadas cada día, ademas compensa las fugas de la membrana plasmática . 

Funciones de: transporte activo secundario, regulación del volumen celular, mantenimiento de un potencial de membrana   y producción de calor.

Pestaña N°2 Membrana Plasmática

Membrana Plasmática

Que es: es la membrana unitaria de la superficie celular, en las que se encuentra los limites de la célula, rige la interacción con otras  y ejerce control sobre el paso de materiales al interior o exterior de la misma.

Las cara que da en dirección al citoplasma, es la intracelular y el lado en dirección hacia afuera es extra celular, dicha estructura esta formada por fosfolípidos con cabeza hidrofilica y cola hidrofóbica.

Estructura:

Lípidos: en un 98% de la membrana son lípidos, de los cuales el 75% son fosfolípidos, moléculas anfófilas organizadas en la bicapa, las moléculas de colesterol están cerca de la superficie  y constituyen el 20% de los lípidos de la membrana, las mayores concentraciones de colesterol puede aumentar la liquidez evitando que los fosfolípidos se peguen entre sí
El 5% restante son glucolípidos, quienes ayudan a formar el glucocáliz, cubierta de carbohidratos que se ubica en la superficie de la célula.
Proteínas: constituyen solo el 2% de la membrana, pero su peso constituye casi el 50% y son de mayor tamaño que los lípidos.
Se clasifican en: proteína periférica,  proteínas transmembrana, proteínas del citoesqueleto y proteínas estructurales.

Conductos: son los de compuerta de membrana plasmática

1. voltaje: cambios en el potencial eléctrico

1. ligando: son mensajeros químicos

1. mecánico: tensión física en una célula como estiramiento o presión

Función: regular el movimiento de los electrólitos en la membrana plasmática, cumplen una función importante en el ritmo de las señales nerviosas y la contracción muscular.

Pestaña N° 1 Iones, electrólitos y radicales

FISIOLOGÍA CELULAR: Células Excitables y Locomoción

Iones, electrólitos y radicales 

Iones: Partículas con carga debido a que están formadas por cantidades desiguales de protones y electrones, el Ion puede ser un solo átomo con carga positiva o negativa, también puede llegar a ser tan grande como  una proteína.
La formación de los Iones se dan por los elementos con uno a tres electrones de valencia, estos se ceden de forma interna y los que tienen de cuatro a siete tienden a ganarlos.
Ionización: cuando un átomo del primer grupo se expone con el segundo grupo, los electrones se transfieren lo que ocasiona iones. 
Aniones: cuando las partículas ganan electrones adquieren una carga negativa.
Cationes: son quienes pierden electrones adquiriendo cargas positivas aumentando los protones.
Ejemplo: 

Cuando el sodio Na, cede el electrón mas externo, se queda con una configuración estable de 8 electrones, al recibirlo el cloro queda con ocho electrones, lo cual lo hace mas estable, la atracción entre ambos origina una reacción cation Na+ y un anión Cl- , se dice que es electrostática  y muy fuerte su enlace.

Los Electrólitos: son sustancias que se ionizan en agua (ácidos, bases o sales) y forma soluciones capaces de conducir la electricidad, esto permite detectar la actividad eléctrica de los músculos, corazón y encéfalo, por medio de electrodos que se encuentran en la piel.

Los electrólitos son importantes por su reactividad química, los efectos osmóticos y los eléctricos que ayudan fundamentalmente con las funciones nerviosa y muscular. 

La principal función es mantener el equilibrio de los fluidos en las células para que ellas funcionen de forma correcta.

Los principales son: 

 Calcio, Sodio, Potasio, Cloruro, Magnesio, Fósforo.

Radicales libres: son particulas quimicas con numeros de impares de electrones, en la naturaleza se forma una molecula estable compuesta por dos atomos, O2 (oxigeno), pero al adquirir un electron extra se forma en un radical libre.

Son producidos por algunas reacciones metabolicas del cuerpo, por radiacion y por sustancias quimicas, los radicales se combinan con otras moleculas como grasas, proteinas y DNA, la vida de estas particulas es corta.

Dentro de las enfermedades causadas por los radicales libres podemos encontrar algunas formas de cancer e infarto del miocardio, al ser comunes  y destructivos el organismo ha desarrollado mecanismos para neutralizar el daño celular causado por los radicales libres, utilizando antioxidantes,sustancias que cumplen la funcion de neutralizarlos, dentro de la dieta del ser humano se podria incluir una variedad de alimentos ricos en estas sustancias, asi de esta manera se evitaria en un gran porcentaje las probabilidades de sufrir a corto o largo plazo de enfermedades tales como ataques cardiacos, esterilidad, distrofia muscular entre otras.