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
• Impresión errónea de diferentes diámetros
• Núcleo central y en la porción mas ancha de las células
Músculo lisoCorte transversal
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 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
Músculoesquelético
• Células musculares individuales o fibras
– Largas y paralelas
– Con pequeña cantidad de endomisio
• Endomisio
– Fibras reticulares
– colágeno
• Vasos sanguíneos y nervios.
Trichrome stain
• Fascículo de músculo esquelético a gran aumento.
Músculoesquelético
• 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 trichomelengua
• 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
Skeletal muscle blood supplyPerfusion method × 128
• 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
• Células cilíndricas muy alargadas no ramificas
Mature skeletal muscle, H & E × 320longitudinal
• Numerosos núcleos aplanados por debajo del sarcolema (MP) a intervalos regulares
Mioblastos
• Desarrollo embrionario
– Mesénquima• Precursores mononucleados
– Mioblastos
» Proliferan por mitosis
Myoblasts, H & E × 150
• Fusionan por sus extremos
– Progresivamente• Células alargadas y
multinucleadas
– miotubos
Miotubos
• 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
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
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
• Núcleos en la periferia de las fibras musculares
• Cortes transversales– Forma poliédrica con aplanamiento de las células adyacentes
TS, H & E × 320
• Fibras de tamaño similar
• Banda de tejido perimisial (p)
• Capilares (c)
• Espacio endomisial
• artefacto
Músculo esquelético
• En los espacios endomisiales– Capilares diminutos
• Diámetro de las fibras musculares de hasta 0.1 mm
• Diámetro de los capilares de 7µm.
Músculoesquelético
• Las fibras musculares – aparecen ocupadas con manchas negras
• Extremos cortados de las miofibrillas
• Miofibrillas– Estructuras cilíndricas alargadas dispuestas en paralelo con el
sarcoplasma
TS, iron haemotoxylin × 1200Corte transversal
• 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)
• 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
Heidenhain's haematoxylin × 1200
• 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
EM × 2860
• 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
• 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
Disposición de losfilamentos en la
sarcómera
FILAMENTOS GRUESOS Y DELGADOS
•FILAMENTOS DELGADOS:•ACTINA•TROPOMIOSINA•TROPONINA: T, C, I
•FILAMENTOS GRUESOS:•MIOSINA
SARCÓMERA
e
• Contracción sincrónica de la sarcómera
– Sistema T• Sistema de extensiones tubulares
de la sarcolema– rodean cada miofibrilla
» En la unión de la banda I con la A
• Entre los túbulos T– 2º sistema de membrana derivado
del REL• Retículo sarcoplásmico
– Red membranosa
Sistema de conducción de los estímulos contráctiles
e
• Cisternas terminales– Túbulos T y retículo
sarcoplásmico
• Triada– Par de cisternas termianles
y los túbulos • Unión bandas I y A
Sistema de conducción de los estímulos contráctiles
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– Contracción del músculo.
Sistema de conducción de los estímulos contráctiles
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
Succinatodeshidrogenasa
• Enzima específica de las mitocondrias
– Cataliza una de las fases del ciclo de Krebs
• Proporción relativa de mitocondrias en las fibras musculares
Succinatodeshidrogenasa
• 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