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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAREPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIAUNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIASFACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIASDEPARTAMENTO DE BIOLOGIA ANIMALDEPARTAMENTO DE BIOLOGIA ANIMAL
CATEDRA DE FISIOLOGIA DE LOS ANIMALES DOMESTICOS ICATEDRA DE FISIOLOGIA DE LOS ANIMALES DOMESTICOS I
PROFESOR MARCELO ANTONIO GIL ARAUJO. MV. MSc. PROFESOR MARCELO ANTONIO GIL ARAUJO. MV. MSc.
EXCITABILIDADEXCITABILIDADNEUROMUSCULARNEUROMUSCULAR
MARACAIBO, VENEZUELAMARACAIBO, VENEZUELA
FISIOLOGIAFISIOLOGIAMUSCULARMUSCULAR
UNIDAD MOTORAUNIDAD MOTORA
Numero de fibras musculares inervadas por Numero de fibras musculares inervadas por una motoneuronauna motoneurona
RELACIONRELACION
MOTONEURONA:FIBRAS MOTONEURONA:FIBRAS MUSCULARES MUSCULARES
OJOOJO
1:11:1
GLUTEOSGLUTEOS
1:3001:300
Unidad MotoraUnidad Motora
ESTIMULACION MUSCULAR EXPERIMENTALESTIMULACION MUSCULAR EXPERIMENTAL
DIRECTA:DIRECTA:
DOS ELECTRODOS DOS ELECTRODOS SOBRE EL SOBRE EL
SARCOLEMASARCOLEMA
POTENCIAL DE POTENCIAL DE ACCIONACCION
INDIRECTA:INDIRECTA:
DOS ELECTRODOS DOS ELECTRODOS SOBRE EL NERVIOSOBRE EL NERVIO
POTENCIAL DE ACCIONPOTENCIAL DE ACCION
ESTIMULO UMBRAL O SUPRA UMBRALESTIMULO UMBRAL O SUPRA UMBRAL
CONTRACCION CONTRACCION
SACUDIDA SIMPLE
Aumento de voltajeEstímulo mayor de número de fibras
Máxima contracción o respuesta máxima
ESTIMULO UNICO — SACUDIDA SIMPLE
Sistema Nervioso CentralMayor numero de unidades motoras
Mayor tensión muscular o fuerza
FASES DE LA SACUDIDA SIMPLEFASES DE LA SACUDIDA SIMPLE
PERIODO DE LATENCIAPERIODO DE LATENCIA
E. DIRECTA + CORTAE. DIRECTA + CORTA
E. INDIRECTA + LARGAE. INDIRECTA + LARGA
PERIODO DE PERIODO DE CONTRACCIONCONTRACCION
PERIODO DE RELAJACIONPERIODO DE RELAJACION
Mayor tiempo en relajarseMayor tiempo en relajarse
Generación de ATPGeneración de ATP
TETANOSTETANOS
• Durante la sacudida simple se da un Durante la sacudida simple se da un estimulo único.estimulo único.
• Si se aumenta la frecuencia de los estímulos Si se aumenta la frecuencia de los estímulos el músculo se mantiene contraído.el músculo se mantiene contraído.
TétanosTétanos
TETANO IMPERFECTOTETANO IMPERFECTO
NUEVA
CONTRACCION
MUSCULAR
MAYOR TENSION
QUE LA
PRODUCIDA CON
LA SACUDIDA
SIMPLE
CUANDO UN SEGUNDO ESTIMULO SE DA ANTES DE QUE SE ALCANCE LA RELAJACION
MUSCULAR TOTAL
TETANO PERFECTOTETANO PERFECTO
CUANDO SE APLICAN VARIOS ESTIMULOS EN POCO CUANDO SE APLICAN VARIOS ESTIMULOS EN POCO TIEMPO EL MUSCULO PERMANECERA CONTRAIDO TIEMPO EL MUSCULO PERMANECERA CONTRAIDO
20 estímulos cada 0.1 seg20 estímulos cada 0.1 seg
SE ALCANZA LA MAXIMA SE ALCANZA LA MAXIMA TENSION.TENSION.
CUATRO VECES MAS CUATRO VECES MAS TENSION QUE LA TENSION QUE LA
SACUDIDA SIMPLESACUDIDA SIMPLE
NO HAY RELAJACIONNO HAY RELAJACION
PERIODOS REFRACTARIOSPERIODOS REFRACTARIOSNO SE PRODUCE UNA RESPUESTA A NUEVOS ESTIMULOSNO SE PRODUCE UNA RESPUESTA A NUEVOS ESTIMULOS
ESTE PERIODO CONTROLA CUANDO UN MUSCULO PUEDE RESPONDER NUEVAMENTE A UN ESTE PERIODO CONTROLA CUANDO UN MUSCULO PUEDE RESPONDER NUEVAMENTE A UN ESTIMULO ESTIMULO
EN INSECTOS LOS EN INSECTOS LOS
MUSCULOS DEL VUELO SE MUSCULOS DEL VUELO SE
CONTRAEN 1000 VECES CONTRAEN 1000 VECES
POR SEGUNDOPOR SEGUNDO
EL PERIODO EL PERIODO
REFRACTARIO ES MUY REFRACTARIO ES MUY
CORTOCORTO
COMPONENTES MUSCULARESCOMPONENTES MUSCULARES
COMPONENTE ELASTICOCOMPONENTE ELASTICO
TendonesTendones
COMPONENTES CONTRACTILCOMPONENTES CONTRACTIL
Actina, MiosinaActina, Miosina
¿Cómo el SNC hace que el ¿Cómo el SNC hace que el músculo desarrolle mayor músculo desarrolle mayor fuerza o tensión?fuerza o tensión?
• Incorporando o desincorporando unidades Incorporando o desincorporando unidades motoras.motoras.
• Descargando a una mayor frecuencia capaz de Descargando a una mayor frecuencia capaz de provocar tétanos.provocar tétanos.
• Colocando al músculo en posición de reposo o Colocando al músculo en posición de reposo o del 100%.del 100%.
DETERMINANTES DEL GRADO DE DETERMINANTES DEL GRADO DE TENSION DESARROLLADO POR UN TENSION DESARROLLADO POR UN MUSCULO ESTRIADO ESQUELETICOMUSCULO ESTRIADO ESQUELETICO
DETERMINANTES DEL GRADO DE DETERMINANTES DEL GRADO DE TENSION DESARROLLADO POR UN TENSION DESARROLLADO POR UN MUSCULO ESTRIADO ESQUELETICOMUSCULO ESTRIADO ESQUELETICO
• Numero de Unidades Motoras incorporadas.Numero de Unidades Motoras incorporadas.
• Numero de Fibras por Unidad Motora.Numero de Fibras por Unidad Motora.
• Numero de Fibras disponibles para la contracción.Numero de Fibras disponibles para la contracción.
• Frecuencia de estimulación (Tétano).Frecuencia de estimulación (Tétano).
• Longitud de la Fibra al momento de la Longitud de la Fibra al momento de la
contracción.contracción.
• Tipo de Fibra Muscular.Tipo de Fibra Muscular.
• Grado de Fatiga.Grado de Fatiga.
LONGITUD DE REPOSO----LONGITUD DEL LONGITUD DE REPOSO----LONGITUD DEL 100%100%
Longitud donde el músculo desarrolla un Longitud donde el músculo desarrolla un máximo de tensión o fuerzamáximo de tensión o fuerza
FILAMENTOS DE ACTINA Y MIOSINAFILAMENTOS DE ACTINA Y MIOSINA
Mayor y mejor contacto para interactuarMayor y mejor contacto para interactuar
Rango de longitud Cambios que pueden ocurrir en el cuerpo
(longitud del músculo en descanso)
Músculo acortado
Músculo estirado
Porc
en
taje
de t
en
sió
n m
áxim
a
FATIGA O CANSANCIO FATIGA O CANSANCIO MUSCULARMUSCULAR
FALTA DE CAPACIDAD DE UN MÚSCULO PARA FALTA DE CAPACIDAD DE UN MÚSCULO PARA CONTRAERSE LUEGO DE UN ESTIMULO.CONTRAERSE LUEGO DE UN ESTIMULO.
•Generación de acido láctico de la glucólisis Generación de acido láctico de la glucólisis anaerobica que puede cambiar el pH de 7.0 a 6.4anaerobica que puede cambiar el pH de 7.0 a 6.4
•Fosfofructoquinasa (PFK) disminuye su actividad a Fosfofructoquinasa (PFK) disminuye su actividad a pH ácidos.pH ácidos.
•AGOTAMIENTO DE RESERVAS ENERGETICASAGOTAMIENTO DE RESERVAS ENERGETICAS
FATIGA CENTRALFATIGA CENTRAL
El SNC no activa adecuadamente las motoneuronas El SNC no activa adecuadamente las motoneuronas que inervan los músculos.que inervan los músculos.
DEFICIENCIAS BIOQUIMICAS EN EL CEREBRODEFICIENCIAS BIOQUIMICAS EN EL CEREBROFatiga psicológica (humanos)Fatiga psicológica (humanos)
FATIGA NEUROMUSCULAR O SINAPTICAFATIGA NEUROMUSCULAR O SINAPTICA
Cuando las motoneuronas son incapaces de Cuando las motoneuronas son incapaces de
sintetizar la suficiente cantidad de Acetilcolina para sintetizar la suficiente cantidad de Acetilcolina para
mantener la trasmisión del potencial de acción mantener la trasmisión del potencial de acción
hacia el músculo.hacia el músculo.
MIASTENIA GRAVEMIASTENIA GRAVE
Sistemas metabólicos muscularesSistemas metabólicos muscularesdurante el ejerciciodurante el ejercicio
1)1) SISTEMA DEL FOSFÁGENO:SISTEMA DEL FOSFÁGENO: * ES ATP * ES ATP + FOSFOCREATINA+ FOSFOCREATINA * Produce 8 –10 seg de actividad máxima.* Produce 8 –10 seg de actividad máxima. * La fuente básica de energía para la contracción muscular es el* La fuente básica de energía para la contracción muscular es el ATP (adenosina –PO3~PO3~PO3 )ATP (adenosina –PO3~PO3~PO3 )
Adenosina-POAdenosina-PO33 ~ PO ~ PO33 ~ PO ~ PO33
ATPATP ADPADP AMPAMP
Cada “enlace de fosfato de alta energía” entrega 7300 Kcal/mol deCada “enlace de fosfato de alta energía” entrega 7300 Kcal/mol deATP para la contracción muscular durante 3 seg de actividad máxima.ATP para la contracción muscular durante 3 seg de actividad máxima.
Sistemas metabólicos muscularesdurante el ejercicio
•El ATP gastado se repone mediante la liberación de energía desde la FOSFOCREATINA: CREATINA ~ PO3
•Cada enlace entrega 10.300 Kcal / mol•Normalmente hay 2-4 veces más fosfato de creatina que ATP en el músculo.•La transferencia de energía se da en segundos.
Sistemas metabólicos muscularesdurante el ejercicio
2) Sistema del ácido láctico / glucógeno: * Garantiza unos 1.3-1.6 seg de actividad muscular máxima. * Puede generar 2.5 veces más ATP que el mecanismo oxidativo mitocondrial.
glucógeno
glucosa
Ac pirúvico
ác láctico
GlucolisisAnaerobica(2 ATP)
Mitocondria en la cel musc+ O2(36 ATP)
Relación VO2Relación VO2 / F.C. / Ac. L / F.C. / Ac. Lácticoáctico
SISTEMAS METABÓLICOS MUSCULARESSISTEMAS METABÓLICOS MUSCULARESDURANTE EL EJERCICIODURANTE EL EJERCICIO
3) SISTEMA OXIDATIVO:3) SISTEMA OXIDATIVO:
*Es la oxidación de los alimentos en las mitocondrias*Es la oxidación de los alimentos en las mitocondrias para obtener energía.para obtener energía.
ALIMENTOS ALIMENTOS + O+ O22 = ADP ~ AMP = los convierte en ATP= ADP ~ AMP = los convierte en ATP
(gluc, AAs, ac grasos)(gluc, AAs, ac grasos)
SISTEMAS METABÓLICOS MUSCULARESSISTEMAS METABÓLICOS MUSCULARESDURANTE EL EJERCICIODURANTE EL EJERCICIO
Velocidades relativas maximas de generación de fuerzaVelocidades relativas maximas de generación de fuerza
sistema moles de ATP / minutosistema moles de ATP / minuto
•Sistema aerobio-------------1 (ilimitado c/OSistema aerobio-------------1 (ilimitado c/O22 sufic) sufic)•Sist glucog-ac lact---------2.5 (durante 1.3-1.6 seg)Sist glucog-ac lact---------2.5 (durante 1.3-1.6 seg)•Sist fosfageno--------------4 (durante 8/10 seg)Sist fosfageno--------------4 (durante 8/10 seg)
SISTEMAS METABÓLICOS MUSCULARESSISTEMAS METABÓLICOS MUSCULARESDURANTE EL EJERCICIODURANTE EL EJERCICIO
Resistencias relativas de los diferentes sistemasResistencias relativas de los diferentes sistemas
•Sistema aerobio = alta resistenciaSistema aerobio = alta resistencia (maraton, natacion, etc)(maraton, natacion, etc)
•Sistema glucogeno-ac lactico = resistencia intermediaSistema glucogeno-ac lactico = resistencia intermedia (carrera (carrera de 800 mts,de 800 mts, futbol, tenis, etc).futbol, tenis, etc).
•Sistema del fosfageno = para descargas puntualesSistema del fosfageno = para descargas puntuales de fuerza (pesas, 100 mtsde fuerza (pesas, 100 mts lisos, etc)lisos, etc)
LA RECUPERACION:LA RECUPERACION:
•La fosfocreatinina reconstituye al ATP.La fosfocreatinina reconstituye al ATP.
•El glucógeno-ac láctico reconstituye al El glucógeno-ac láctico reconstituye al ATP + fosfocreatininaATP + fosfocreatinina
LA RECUPERACION:LA RECUPERACION:•El sistema aerobio reconstituye al El sistema aerobio reconstituye al ATP + fosfocreat + gluc-lácticoATP + fosfocreat + gluc-láctico
Por lo tanto Por lo tanto saca ac lácticosaca ac láctico
del sistemadel sistema
glucosaglucosaAc pirúvicoAc pirúvicoMetabolismoMetabolismo
OxidativoOxidativo(ppalm hepático)(ppalm hepático)
EL SISTEMA AEROBIOEL SISTEMA AEROBIO•Su capacidad depende de la DEUDA DE OSu capacidad depende de la DEUDA DE O22..
•Normalmente hay unos 2 Lts de ONormalmente hay unos 2 Lts de O22
almacenado para el metabolismo aerobioalmacenado para el metabolismo aerobio:: * 0.5 Lts en los pulmones* 0.5 Lts en los pulmones * 0.25 Lts disueltos en los líquidos corporales* 0.25 Lts disueltos en los líquidos corporales * 1 Lt combinado con la Hg.* 1 Lt combinado con la Hg. * 0.3 Lts almacenados en fibras* 0.3 Lts almacenados en fibras musculares (~ a mioglobina)musculares (~ a mioglobina)
EL SISTEMA AEROBIOEL SISTEMA AEROBIO
•En los primeros minutos se usa todo el OEn los primeros minutos se usa todo el O22
de reserva, al terminar debe reponerse esade reserva, al terminar debe reponerse esareserva (2 Lts) + reponer el Sist. del fosfágenoreserva (2 Lts) + reponer el Sist. del fosfágenoy del Ac. láctico (9 Lts).y del Ac. láctico (9 Lts).
Por lo tanto, la deuda de OPor lo tanto, la deuda de O22 a pagar: 11 Lts a pagar: 11 Lts
RECUPERACIÓN DEL GLUCÓGENO MUSCULAR
“lleva días y por lo tanto debe evitarse actividad fisicaIntensa las 48 hs previas al evento deportivo”
•Herencia genetica•[ testosterona ]
Trofismomuscular
HIPERTROFIA(por > diam fibras musc)
(por > # fibras musc)
RECUPERACIÓN DEL GLUCÓGENO MUSCULAR
EL EFECTO DEL ENTRENAMIENTO:
.- Mayor numero de miofibrillas,
.- Mayor numero y tamaño de mitocondrias,.- Sist. fosfágeno, glucógeno almacenado, y triglicéridos.
Por lo tanto, mayor capacidad del Sist. aeróbico y anaeróbico = mayor velocidad maxima oxidación (mayor eficacia metabolismo oxidativo aerobico)
MUSCULO CARDIACO
• Características:Características:– Disposición de actina y miosina, bandas, Disposición de actina y miosina, bandas,
zonas y discos similar al músculo zonas y discos similar al músculo esqueléticoesquelético
– Posee células más cortas, gruesas y no muy Posee células más cortas, gruesas y no muy circulares en el corte transversocirculares en el corte transverso
• Desmosomas (mantienen unidas a las Desmosomas (mantienen unidas a las fibras y uniones de aberturas. (permite fibras y uniones de aberturas. (permite diseminación de los potenciales de acción diseminación de los potenciales de acción entre fibras)entre fibras)
– Permanece contraído 10-15 veces mas Permanece contraído 10-15 veces mas
tiempo que el esquelético (aporte prolongado tiempo que el esquelético (aporte prolongado
de Cade Ca+ .+ .al sarcoplasma)al sarcoplasma)
– Se contrae cuando lo estimulan sus fibras Se contrae cuando lo estimulan sus fibras
autorrítmicas, en reposo, 75/min.autorrítmicas, en reposo, 75/min.
– Requiere aporte importante de ORequiere aporte importante de O2.2.
• Características (cont.....):Características (cont.....):
– Abundante sarcoplasmaAbundante sarcoplasma
– Posee mitocondrias de mayor tamaño y Posee mitocondrias de mayor tamaño y
en mayor númeroen mayor número
– Dependen en mayor proporción de Dependen en mayor proporción de
respiración celular aeróbica (ATP)respiración celular aeróbica (ATP)
– Tienen la capacidad de usar el ácido Tienen la capacidad de usar el ácido
láctico producido por el músculo láctico producido por el músculo
esquelético, para la producción de ATP, esquelético, para la producción de ATP,
beneficioso durante ejercicio.beneficioso durante ejercicio.
15/04/2315/04/23
MUSCULO LISO
Características:
•Fibras pequeñas (2-5u de diámetro, 20-500 u de longitud)
•Disposición física es diferente
•Inicio de contracción es mas lenta y dura mayor tiempo.
•Tiene mayor capacidad de acortarse y estirarse.
•Posee escaso retículo sarcoplásmico, el calcio es almacenado en el citosol.
•No posee túbulos transversos (demora en llegar a los filamentos).
MUSCULO LISOMUSCULO LISO
15/04/2315/04/23
Tipos:
1. Unitario o visceral:
• Masa de cientos a millares de fibras musculares (capacidad de contraerse juntas, formando unidad)
• Asociadas en capas o haces
• Adheridas en muchos puntos (transmisión de fuerza)
• Uniones intercelulares laxas (gap junctions)
• 2. 2. Multiunitario :Multiunitario :
• Fibras musculares lisas discretasFibras musculares lisas discretas
• Actividad independienteActividad independiente
• Inervadas por una única terminación nerviosaInervadas por una única terminación nerviosa
• Revestidas por un colágeno fino y fibrillas Revestidas por un colágeno fino y fibrillas glucoproteícas que favorecen su aislamientoglucoproteícas que favorecen su aislamiento
• Contracción independiente y con escasa frecuencia Contracción independiente y con escasa frecuencia de contracciones espontáneas (músculo ciliar, iris de contracciones espontáneas (músculo ciliar, iris ocular, membrana nictitante(anim. Inferiores), ocular, membrana nictitante(anim. Inferiores), músculos piloerectores. músculos piloerectores.
Músculo liso (corte longitudinal)
Músculo liso (corte transversal, anillo de citoplasma visible)
Comparación de fibras muscularesComparación de fibras muscularesPropiedad Músculo Esquelético Músculo Cardíaco Músculo liso
Estructura largo, cilíndrico, polinuclear
Ramificado, irregular, núcleo simple
Forma de aguja, núcleo simple
Diemensiones 30 cm x 100 m 100 m x 15 m 50-200 m x 5 m
Estrías Sí Sí No
Actividad Miogénica No Si Sí
Inervación motora Somática Autonómica (simp/para) Autonómica (simp/para)
Tipo de contracción Fásica Rítmica Tónica (pricipal) & Fásica (occasional)
Tono muscular básico Actividad neural Ninguno Intrínseo y extrínseco
Acoplamiento eléctrico No Sí Sí
Sistema - T Sí Sí (ventrículos solamente) No
E/C acoplamiento AP & T sistemas AP & T-sistemas AP, Ca canales 2n mensajeros
Regulación hormonal de la contractibilidad
No Sí Sí
Excitabilidad NerviosaExcitabilidad Nerviosa
Preguntas del examen!!!!!Preguntas del examen!!!!!
1.1.Explique como se genera un potencial de Explique como se genera un potencial de resposo y mencione su utilidad.resposo y mencione su utilidad.
2.2.Describa la secuencia de eventos en la Describa la secuencia de eventos en la formacion de un potencial de accion.formacion de un potencial de accion.
3.3.Explique la conduccion del impulso nervioso Explique la conduccion del impulso nervioso (flujo local de corriente y conduccion (flujo local de corriente y conduccion saltatoria)saltatoria)
Más preguntas de examenMás preguntas de examen
1.1.Describa la secuencia de eventos en la Describa la secuencia de eventos en la liberación del mediador químico en el terminal liberación del mediador químico en el terminal presinaptico.presinaptico.
2.2.Explique detalladamente la participación de la Explique detalladamente la participación de la Acetil colina en la placa neuromotora y del Acetil colina en la placa neuromotora y del calcio en la contraccion muscular.calcio en la contraccion muscular.
3.3.Explique detalladamente la participación del Explique detalladamente la participación del calcio en la contraccion muscular.calcio en la contraccion muscular.
Preguntas de examenPreguntas de examen1.1.Describa la secuencia de eventos en la Describa la secuencia de eventos en la
contracción muscular a partir de la liberación del contracción muscular a partir de la liberación del mediador químico en la placa neuromuscular.mediador químico en la placa neuromuscular.
2.2.Explique los mecanismos mediante los cuales el Explique los mecanismos mediante los cuales el SNC hace que el músculo desarrolle mayor fuerza SNC hace que el músculo desarrolle mayor fuerza o tensión. o tensión.
Mas preguntas de examenMas preguntas de examen1.1.Describa la secuencia de eventos en la Describa la secuencia de eventos en la
contracción/relajación muscular a partir de la contracción/relajación muscular a partir de la liberación del mediador químico en la placa liberación del mediador químico en la placa neuromuscular.neuromuscular.
2.2.Explique los mecanismos mediante los cuales el Explique los mecanismos mediante los cuales el SNC hace que el músculo desarrolle mayor fuerza SNC hace que el músculo desarrolle mayor fuerza o tensión. o tensión.
3.3.Mencione las características y/o diferencias de la Mencione las características y/o diferencias de la musculatura cardiaca y lisa.musculatura cardiaca y lisa.
