MUSCULO

Músculo

Introducción • Células especializadas – Fuerzas motrices mediante la contracción • Interacción de las proteínas actina y miosina (proteínas contráctiles)

• Unidades contráctiles unicelulares – Células mioepiteliales – Los pericitos – Los miofibroblastos

Unidades contráctiles unicelulares • Células mioepiteliales – Componente de determinadas glándulas secretoras • Impulsar las secreciones hacia el exterior de los acinos glandulares

• Los Pericitos – Células de tipo muscular liso que rodean a los vasos sanguíneos

• Los Miofibroblastos – Desempeñan funciones contráctiles – Pueden secretar colágeno – No suelen encontrarse en los tejidos normales • Son abundantes tras una lesión – Son necesarios para reparar el tejido mediante una cicatriz.

Unidades contráctiles multicelulares – MÚSCULO• Músculo esquelético –Voluntario– Movimiento esquelético – Globo ocular – Proteínas contráctiles • Estriación transversal prominente – Músculo estriado

– Las organelas citoplasmáticas en el músculos están muy desarrolladas • Terminología especial – Membrana plasmática o plasmalema = Sarcolema – Citoplasma = Sarcoplasma – Retículo endoplásmico = Retículo sarcoplásmico .

Unidades contráctiles multicelulares – MÚSCULO• Músculo liso –Involuntario-músculo visceral – La organización de las proteínas • No imagen histológica de estriación

– Componente muscular de las estructuras viscerales • Vasos sanguíneos, aparato gastrointestinal, útero, vejiga urinaria

– Control autónomo y hormonal

Unidades contráctiles multicelulares – MÚSCULO• Músculo Cardíaco – Características estructurales y funcionales intermedias entre el músculo liso y estriado – Responsable de la contracción continua y rítmica del corazón – Aspecto estriado – Se puede diferenciar histológicamente del estriado – Referirse a el como estriado no es adecuado

Unidades contráctiles multicelulares – MÚSCULO• Los tres tipos están rodeados por una lámina externa • Las fuerzas de contracción – Proteínas contráctiles internas se transmiten – A la lámina externa a través de proteínas de unión – Que se extienden por la membrana de las células musculares

• La lámina externa une a las células musculares en una única masa funcional

Músculo liso • Contracciones continuas • Fuerza relativamente escasa • Movimientos difusos – Contracciones de la totalidad de la masa muscular, mas que en cada una de las unidades motoras • Forma rítmica y ondulante

• Contractibilidad inherente – Influencia del sistema nervioso autónomo – Hormonas – Metabolitos locales que modulan la contracción.

Músculo liso • Las células del músculo liso son relativamente pequeñas, uninucleadas • Las fibras se mantienen unidas formando fascículos ramificados irregulares • Variabilidad según el órgano – Según necesidades funcionales

• •

Células alargadas y fusiformes, extremos afilados que suelen bifurcarse Mas cortas que las esqueléticas, núcleo central, alargado

•

Fibras musculares lisas –

Unidas en fascículos irregulares y ramificados •

Unidades funcionales contráctiles.

• Fascículos – Las fibras musculares individuales se disponen de manera paralela – La parte mas gruesa con la mas delgada

• Las proteínas contráctiles no se organizan en miofibrillas – No estrías

• Entre cada dos fibras musculares y entre los fascículos – Red de tejido colágeno de sostén

• .

Pared intestinal, corte longitudinal

• Disposición regular e intima

Músculo liso Corte transversal

• Impresión errónea de diferentes diámetros • Núcleo central y en la porción mas ancha de las células

Contracción del músculo liso • Difiere a la del M. estriado • Las proteínas se disponen en haces entrelazados diseminados en el interior celular • Se insertan en puntos de anclaje – Densidades focales • Citoplasma • Membrana celular

Contracción del músculo liso • La tensión generada por la contracción se trasmite – por las densidades de anclaje de la M.C. a la lámina externa que la rodea • Una masa de células musculares lisas – Actúa como una sola unidad

Contracción del músculo liso • Los filamentos intermedios de desmina – se insertan en las densidades focales

• La contracción – acortamiento de la célula • Forma globulosa

Contracción del músculo liso • Mecanismo de contracción – Filamentos de actina se asocian a la tropomiosina

Contracción del músculo liso • Miosina se una a la actina fosforilada • Músculo relajado – Iones de Ca libre • Secuestrado en el retículo sarcoplásmico

• Excitación de membrana – Los iones de Ca pasan al citoplasma – Se unen a la calmodulina • Proteína captadora de calcio

– Complejo calcio calmodulina • Activa la cinasa de la cadena ligera de miosina

Músculo liso • El músculo liso se encuentra en las paredes de las vísceras huecas – Tracto gastrointestinal, uréter, trompa de Falopio • Contracción – Disminución de la luz del órgano

Músculo liso unitario – Músculo liso tónico • Generan su propio nivel bajo de contracción rítmica • Estimulado por la distensión • Se trasmite de célula a célula – Uniones de hendidura – Sistema nervioso autónomo • Aumenta o reduce el grado de contracción espontánea

• Contracción lenta • Ausencia de potenciales de acción • Bajo contenido de miosina rápida.

Músculo liso de unidades múltiples – Músculo liso bifásico•

Mas simple y menos evolucionado

•

Separación entre las fibras musculares –

individualidad

•

Sistema de innervación propio para cada fibra

•

Regulación humoral y nerviosa autónoma

•

Contracción rápida asociada a un potencial de acción

•

Músculo ciliar del ojo, conducto deferente, arterias de gran calibre.

Músculo estriado

Músculo esquelético • Amplia variedad de formas y modos de acción – Estructura básica • Similar en todos ellos

• Células contráctiles multinucleadas muy alargadas – Fibras musculares

• Se mantienen unidas gracias al tejido colágeno de sostén

Músculo esquelético • Los diámetros de las fibras – son variables • Entre 10 y 100 µm

• La longitud de las fibras – Abarcar la totalidad del músculo • Hasta 35 cm.

Músculo esquelético • Control por grandes nervios motores – Ramas nerviosas finas individuales – Se introducen en el músculo • Inervar grupos de fibras musculares – Unidad motora

Músculo esquelético • La excitación de cualquiera de los nervios motores – Contracción simultánea de todas las fibras musculares • Unidad motora correspondiente

• La vitalidad de las fibras musculares esqueléticas – Inervación • Atrofia de las fibras

• Huso neuromuscular – Receptores de distensión • Regulación del tono muscular

Músculo esquelético típico

• Células musculares o fibras musculares se agrupan en fascículos – Endomisio • Tejido de sostén delicado

Músculo esquelético típico

• Cada fascículo esta rodeado por perimisio • Conjunto de la masa muscular esta rodeada por epimisio

Músculo esquelético típico

• Grandes vasos sanguíneos y nervios penetran el epimisio – Se dividen, ramifican y penetran • Perimisio y endomisio

Músculo esquelético típico • El tamaño de los fascículos refleja la función de cada músculo • Los músculos responsables de los movimientos finos y muy controlados – Fascículos pequeños – Proporción mayor de tejido de sostén perimisial • Músculos externos del ojo • músculo de la mano

Músculo esquelético típico • Músculos responsables de movimientos bruscos – Grandes fascículos con tejido perimisial escaso • músculo de las nalgas

• Las fibras musculares se anclan en el tejido de sostén – Fuerzas de contracción se trasmitan

Músculo esquelético típico • La estructura del tejido conjuntivo contiene colágeno y elastina • Se continua con los tendones e inserciones musculares – Distribuyen adecuadamente las fuerzas motrices

Músculo esquelético • Células musculares individuales o fibras

Trichrome stain

– Largas y paralelas – Con pequeña cantidad de endomisio

• Endomisio

• Fascículo de músculo esquelético a gran aumento.

– Fibras reticulares – colágeno

• Vasos sanguíneos y nervios.

Músculo esquelético • Numerosos fascículos pequeños orientados en varias direcciones • Corte transversal y longitudinal • Tejido de sostén laxo – Perimisio y endomisio •

Red de capilares

• Fibras de elastina – Mas números en músculos insertados en tejidos blandos

Masson's trichome lengua

Skeletal muscle blood supply Perfusion method × 128

• Los vasos de mayor calibre atraviesan el epimisio para ramificarse ampliamente en el perimisio

• De las arterias perimisiales salen ramas finas que cruzan entre las fibras muscules en sentido transversal a su eje mayor

• Originan capilares de trayecto longitudinal por el endomisio • Las frecuentes anastomosis transversales existentes entre los capilares – Dan lugar a una red capilar fina elongada que rodea a cada una de las fibras musculares

Mature skeletal muscle, H & E × 320 longitudinal

• Numerosos núcleos aplanados por debajo del sarcolema (MP) a intervalos regulares

• Células cilíndricas muy alargadas no ramificas

Mioblastos

Myoblasts, H & E × 150

• Desarrollo embrionario – Mesénquima • Precursores mononucleados – Mioblastos » Proliferan por mitosis

• Fusionan por sus extremos – Progresivamente • Células alargadas y multinucleadas – miotubos

Miotubos

Myotubes, H & E × 150

• Pueden contener hasta 100 núcleos

• La síntesis de las proteínas contráctalas •

Tras la fusión de los mioblastos • Depositan en el eje central del miotubo

• El núcleo se va desplazando a la periferia – A medida que se producen las proteínas contráctiles

• Proceso de desarrollo e inervación – Esta casi completo al nacimiento – Aumento de masa citoplasmática

Músculo esquelético • Daño muscular – Las células musculares maduras se regeneran • Proliferación de las células precursoras persistentes en el adulto

• Las células precursoras son parecidas a los mioblastos – Células satélites

Músculo esquelético • Lesión muscular – Entra en mitosis • Varias de ellas se unen para formar – Fibras musculares diferenciadas

• Las fibras musculares de una regeneración posterior a una lesión – Núcleos centrales en vez de periféricos

Músculo esquelético • La característica fundamental del músculo esquelético – Estriación trasversal regular • Cortes longitudinales

• Las estriaciones transversales – Organización de proteínas contráctiles

Músculo esquelético

TS, H & E × 320

•

Fibras de tamaño similar

•

Banda de tejido perimisial (p) • Capilares (c)

•

Espacio endomisial • artefacto

• Núcleos en la periferia de las fibras musculares • Cortes transversales – Forma poliédrica con aplanamiento de las células adyacentes

Músculo esquelético • En los espacios endomisiales – Capilares diminutos

• Diámetro de las fibras musculares de hasta 0.1 mm • Diámetro de los capilares de 7µm.

Músculo esquelético

TS, iron haemotoxylin × 1200 Corte transversal

• Las fibras musculares – aparecen ocupadas con manchas negras • Extremos cortados de las miofibrillas

• Miofibrillas – Estructuras cilíndricas alargadas dispuestas en paralelo con el sarcoplasma

• Cada miofibrilla presenta un patrón repetitivo de estriaciones transversales – Producto de una organización ordenada de las proteínas contráctiles (ME)

• Las miofibrillas paralelas se disponen con sus estriaciones transversales regulares • Estriaciones periódicas (MO-Corte Longitudinal)

Heidenhain's haematoxylin × 1200

• Ordenamiento de las proteínas contráctiles en el interior del músculo

Heidenhain's haematoxylin × 1200

• Estriación de una fibra muscular esquelética – Bandas alternantes anchas claras (I) (isotrópicas con luz polarizadas) – Oscuras (A) (anisotrópicas)

Heidenhain's haematoxylin × 1200

• En la parte media de las bandas claras (I) – Líneas finas oscuras llamadas bandas Z (Zwischenscheiben)

• Núcleo en la periferia

EM × 2860

• Núcleo en la periferia • Sarcoplasma esta lleno de miofibrillas (M) – Orientadas en paralelo con el eje mayor celular • Separadas por sarcoplasma – Hileras de mitocondrias

EM × 2860

•

Cada miofibrilla tiene una estriación transversal regular ordenada y periódica con las demás miofibrillas –

•

Bandas I,A y Z

La banda zeta es la mas electrodensa –

Divide cada miofibrilla •

Unidades contráctiles denominadas sarcómeras

EM × 2860

• Núcleo en la periferia • Sarcoplasma esta lleno de miofibrillas (M) – Orientadas en paralelo con el eje mayor celular • Separadas por sarcoplasma – Hileras de mitocondrias

• Ordenamiento de las proteínas contráctiles (miofilamentos) de cada sarcómera

• La banda oscura (A) – Dividido por una banda H (Heller) mas clara • Divida por una banda M (Mittelsheibe) mas densa

• La anchura de la banda A no cambia – Independiente del estado de contracción muscular de la fibra

• La bandas I y H se hacen mas delgadas durante la contracción – Aproximación de las bandas Z • TEORIA DEL DESLIZAMIENTO DE LOS FILAMENTOS

• Mitocondrias (Mi) y los gránulos de glucógeno (G) – Rica fuente de energía en el escaso citoplasma entre las miofibrillas

Disposición de los filamentos en la sarcómera • Gasto de ATP • Filamentos gruesos – Miosina • Periodicidad – Línea M

• Filamentos finos – Actina • Zona Z

• La longitud de ellos es constante • Las bandas I y H – Baja densidad electrónica • No hay superposición entre los filamentos

Acortamiento de la sarcómera

troponina

•I •C •T

actina tropomiosina

Filamentos delgados miosina

Filamentos gruesos

Contracción Muscular

FILAMENTOS GRUESOS Y DELGADOS

SARCÓMERA

•FILAMENTOS DELGADOS: •ACTINA •TROPOMIOSINA •TROPONINA: T, C, I

•FILAMENTOS GRUESOS: •MIOSINA

e •

Contracción sincrónica de la sarcómera – Sistema T •

Sistema de extensiones tubulares de la sarcolema –

•

Entre los túbulos T –

2º sistema de membrana derivado del REL •

Retículo sarcoplásmico –

Sistema de conducción de los estímulos contráctiles

rodean cada miofibrilla » En la unión de la banda I con la A

Red membranosa

e • Cisternas terminales – Túbulos T y retículo sarcoplásmico

• Triada – Par de cisternas termianles y los túbulos •

Sistema de conducción de los estímulos contráctiles

Unión bandas I y A

e •

Los iones de calcio se concentran en la luz del retículo sarcoplásmico

•

La despolarización del sarcolema se propaga a través de los túbulos T

•

Se libera el Ca, se activa el sistema de deslizamiento de los filamentos –

Sistema de conducción de los estímulos contráctiles

Contracción del músculo.

EM × 33 000

EM × 44 000 Dos células musculares transversales

Investigar • Fibras musculares aeróbicas (tipo I) – fibras rojas • Fibras musculares anaeróbicas (tipo II) – fibras blancas

Tipos de fibras • Modo de acción del músculo esquelético es variable – Mantenimiento de la postura • Contracción casi constante

– Extra oculares • Movimientos rápidos y de corta duración

• No se distinguen macroscópicamente en el ser humano

Tipos de fibras • Estimulación nerviosa – Fibras de contracción lenta vs. Contracción rápida

• Las necesidades metabólicas difieren de fibra a fibra • Músculo esquelético – Mezcla de estos dos tipos de fibras

Tipos de fibras • Fibras blancas rápidas – Vías anaeróbicas

• Fibras rojas lentas – Metabolismo aérobico.

• Fibras de tipo intermedio

Succinate dehydrogenase × 200

Tipos de fibras • Las fibras aeróbicas (tipo I) – Pequeñas en los cortes transversales – Abundantes mitocondrias – Gran cantidad de mioglobina • Capta el oxígeno de forma análoga a la hemoglobina – Justifica el color rojo de estas fibras

– Gran irrigación sanguínea

Tipos de fibras • Las fibras anaeróbicas (tipo II) – grandes en los cortes transversales – Pocas mitocondrias – Poca mioglobina e irrigación sanguínea – Son ricas en glucógeno y enzimas glucolíticas • Justifica el color blanco

– Predominan en los músculos de contracciones intensas y esporádicas • Bíceps, tríceps

Succinato deshidrogenasa • Enzima específica de las mitocondrias – Cataliza una de las fases del ciclo de Krebs

• Proporción relativa de mitocondrias en las fibras musculares

Succinato deshidrogenasa • Aeróbicas (A) – Pequeño tamaño – Muy teñidas

• Anaeróbicas (An) – Gran tamaño – Poco teñidas

• Intermedias (l)

Miosina ATPasa • La estructura proteica difiere entre las dos fibras • A: oscuras • An: claras • Intermedias

ATPase × 600

Músculo esquelético - tipos de fibras • El metabolismo de cada tipo de fibra depende – La frecuencia de los impulsos del nervio motor • Cada nervio motor da fibras de un solo tipo • Todas las fibras de una unidad motora concreta son del mismo tipo

(PAS/Pb hematoxylin)