UNIVERSIDAD ROMULO GALLEGOS AREA INGENIERIA AGRONOMICA Programa PRODUCCIN

UNIVERSIDAD ROMULO GALLEGOS AREA INGENIERIA AGRONOMICA Programa: PRODUCCIÓN ANIMAL Asignatura Fisiología Animal TEJIDOS EXCITABLES: NERVIOSO Y MUSCULAR Prof. Edgar Pérez Sáez.

Células Nerviosas Neurocitos: Neuronas y Glias

NEURONA MONTICULO AXONAL

Concentraciones Iónicas K+ Na+ Cl-

Determinación del Potencial de Membrana

POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO • Todas las células del cuerpo mantienen una diferencia de potencial (voltaje) a través de la membrana.

POTENCIAL DE MEMBRANA: ¿POR QUÉ EXISTE? ü Iones poseen cargas eléctricas (+/–). ü Membrana celular es capaz de mantener diferencias en las concentraciones de iones. ü Membrana es selectivamente permeable y solo permite una difusión limitada de iones inorgánicos de carga positiva. ü Membrana mantiene atrapada en el interior de la célula grandes moléculas orgánicas con carga negativa.

CONCEPTOS • POLARIZACION: LA MEMBRANA TIENE POTENCIAL (-70 m. V); EXISTE UNA SEPARACION DE CARGAS OPUESTAS (potencial de reposo). • DEPOLARIZACION: EL POTENCIAL DE MEMBRANA ES REDUCIDO DE SU ESTADO DE REPOSO; SE MUEVE HACIA 0 m. V ( - 55 m. V). • REPOLARIZACION: EL POTENCIAL RETORNA AL POTENCIAL DE REPOSO DESPUES DE SER DEPOLARIZADO (- 70 m. V). • HYPERPOLARIZACION: EL POTENCIAL ES MAYOR QUE EL POTENCIAL DE REPOSO; SE HACE MAS NEGATIVO (- 80 m. V).

SEÑALES ELECTRICAS • POTENCIALES GRADUADOS • POTENCIALES DE ACCION

POTENCIAL DE ACCION IMPULSO NERVIOSO • Todas las células poseen un potencial de reposo, mas no todas son capaces de generar un potencial de acción. • Solo células con membranas eléctricamente excitables son capaces de generar potenciales de acción.

CELULAS ELECTRICAMENTE EXCITABLES Neurona Músculo Glándula

PROPAGACION FLUIDO EXTRACELULAR CANAL CERRADO Na+ PORCIÓN DE UNA CELULA EXCITABLE CARGAS DESBALANCEADAS DISTRIBUIDAS A LO LARGO DE LA MEMBRANA PLASMATICA QUE SON RESPONSABLES DEL POTENCIAL DE MEMBRANA FLUIDO INTRAC ELULAR MEMBRANA ENTERA EN POTENCIAL DESCANSO UN EVENTO DESENCADENANTE ABRE LOS CANALES DE Na+ AREA INACTIVA EN POTENCIAL DE DESCANSO AREA ACTIVA DEPOLARIZADA AREA INACTIVA EN POTENCIAL DE DESCANSO LA CORRIENTE DE FLUJO LOCAL OCURRE ENTRE LAS AREAS ADYASCENTES ACTIVAS E INACTIVAS AREA INACTIVA AREA PREVIAMENTE NACTIVA SIENDO DEPORALIZADA AREA ORIGINAL ACTIVA PROPAGACIÓN DE POLARIZACIÓN AREA PREVIAMENTE NACTIVA SIENDO DEPORALIZADA AREA INACTIVA

VELOCIDAD DE CONDUCCION ü DIAMETRO DE LA FIBRA NERVIOSA üMIELINA

PROPAGACION DE UN POTENCIAL DE ACCION ü CONDUCCION POR FLUJO DE CORRIENTE LOCAL ü CODUCCION SALTATORIA

CLASIFICACIÓN DE LAS FIBRAS NERVIOSAS DE MAMÍFEROS

MIELINIZACION ü LA COBERTURA DE MIELINA ACELERA LA VELOCIDAD DE CONDUCCION.

Mielina

CONDUCCIÓN SALTATORIA

Conducción flujo de corriente local

TRANSMISION SINAPTICA

ALGUNAS CARACTERISTICAS DE LAS SINAPSIS • Sinapsis operan en una sola direccion. • El mismo neurotransmisor es siempre liberado en una sinapsis dada. • Una sinapsis dada es siempre excitatoria o inhibitoria.

SINAPSIS 1. Sinapsis eléctrica: Se produce por “contacto” entre las células excitables, a través de zonas especializadas. 2. Sinapsis química: Unión neuromuscular o unión mioneural establecida a través de la hendidura sináptica por la liberación de un neurotransmisor • Placa motora terminal: conformada por los terminales axonales (forma de bulbo) y la membrana de la fibra muscular adyacente. • Vescícula sináptica: Se encuentran dentro del extremo distal de una terminal axonal. Aquí se encuentra contenidas moléculas de un neurotransmisor Ach.

Sinapsis

ACCION POTENCIAL PROPAGACIÓN EN LA NEURAONA MOTOR AXON DE LA NUERONA MOTOR VAINA DE MIELINA AXON TERMINAL BOTON TERMINAL PUERTA DE VOLTAGE CANAL DE CALCIO VESICULA DE ACETILCOLINA RECEPTOR DE ACETILCOLINA ACCION POTENCIAL PROPAGACION EN LA FIBRA DEL MUSCULO ACETILCOLINAESTERASA MEMBRANA PLASMÁTICA DE LA FIBRA MUSCULAR PUERTA DEL VOLTAGE CANAL DE Na+ PUERTA QUIMICA CANAL DE CAPTACIÓN EL MOTOR TERMINA EL PLATO ELEMENTOS CONTRACTILES DENTRO DE LA FIBRA DEL MUSCULO

EXCITABILIDAD MUSCULAR

Fisiología de la contracción muscular Los músculos con sus tendones obedecen a los nervios; y los nervios están subordinados al cerebro; la articulación obedece, pues, al tendón, el tendón al músculo, el músculo al nervio y el nervio al cerebro. Leonardo da Vinci, Aforismos.

HAY TRES TIPOS DE MÚSCULO ESQUELÉTICO MOVIMIENTOS VOLUNTARIOS MÚSCULO CARDÍACO MOVIMIENTOS INVOLUNTARIOS MÚSCULO LISO

ESTRUCTURA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO

Estructura del músculo esquelético

LOS MUSCULOS REPRESENTAN. . . . • 50% del peso corporal – 40% músculo estriado esquelético – 10% músculo estriado cardíaco y liso

MUSCULOS…… • Los músculos son capaces de acortarse y desarrollar tensión, lo cual les permite producir movimiento y trabajo. • Los músculos en respuesta a señales eléctricas convierten la energía química del ATP en energía mecánica que puede actuar sobre el ambiente.

TIPOS DE MUSCULO 1) MUSCULO ESTRIADO ESQUELETICO (Voluntario) 2) MUSCULO ESTRIADO CARDIACO (Involuntario) 3) MUSCULO LISO (Involuntario)

ESTRUCTURA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO

ESTRUCTURA DEL MÚSCULO ESTRIADO ESQUELÉTICO

NEUROTRANSMISOR • El músculo estriado esquelético se contrae estimulado por la liberación de Acetilcolina (ACh) en las uniones neuromusculares entre los terminales nerviosos y las células musculares.

Fibra Muscular • • Célula muscular Elongada y cilíndrica 10 -100 μm de diametro Hasta 750. 000 μ de longitud Múltiples núcleos Abundantes mitocondrias Numerosas Miofibrillas

Miofibrillas • • • Elementos contráctiles especializados Intracelulares Cilíndricos 1 μ en diámetro Extiende la longitud de la fibra muscular Arreglo de elementos del citoesqueleto: Filamentos gruesos y finos

ARREGLO DE LOS FILAMENTOS

SARCOMERA • Unidad funcional del músculo. • Entre dos líneas Z • Músculo crece por adición de sarcomeras

Sarcómera

Filamentos gruesos y finos

Estructura de una molécula de Miosina

Filamento Fino

MUSCULO ESQUELETICO

LOS FILAMENTOS GRUESOS ESTÁN FORMADOS POR MIOSINA, Y LOS FINOS PRINCIPALMENTE POR ACTINA MIOSINA ACTINA

SARCÓMERO Representa la unidad funcional básica (más pequeña) de una miofibrilla. Son las estructuras que se forman entre dos membranas Z consecutivas. Contiene los filamentos de actina y miosina (formada por una banda A y media banda I en cada extremo de la banda A). Un conjunto de sarcómeros forman una miofibrilla. Los componentes del sarcómero (entre las líneas Z) son, a saber: la Banda I (zona clara), Banda A (zona oscura), Zona H (en el medio de la Banda A), el resto de la Banda A y una segunda Banda I. Línea Z Filamentos gruesos (miosina) Filamentos delgados (actina) Banda H Línea Z Banda I Banda M Banda A Línea Z

TUBULOS T Y RETÍCULOS SARCOPLASMÁTICO

Mecanismo de la contracción muscular • Impulso nervioso llega a los axones terminales. • Neurona motora secreta acetilcolina (ACh). La ACh es un neurotransmisor que se almacena en unas vescículas dentro del botón sináptico de la neurona motora. La ACh liberada pasa por la hendidura o canal sinaptico hasta llegar al sarcolema de la fibra muscular • ACh se fija sobre receptores en el sarcolema. • Genera potencial de acción en fibra muscular. • Libera iones de calcio (Ca++) vía Túbulos: Desde retículo sarcoplasmático hacia el sarcolema. • Ca++ se une con troponina sobre el filamento de actina. • Separa tropomiosina de los puntos activos en filamento de actina. • Cabezas (puente cruzado) de miosina se adhieren a puntos activos en el filamento de actina. Ambos filamentos se deslizan uno a lo largo del otro, repitiendo se esta acción hasta que ocurra la contracción del sarcómero y del músculo en general. .

EXCITACIÓN - CONTRACCIÓN LIBERACIÓN DE CALCIO Ca 2+

Na+ Fibra muscular Ca 2+

Filamentos Musculares • Filamentos Delgados: Actina, • • tropomiosina y Troponina Actina: – Actina G, forma globular, dos cadenas retorcidas, va a conformar a: – Actina F, (actina filamentosa) • Posee sitio de union a la miosina Tropomiosina: – Prot. Filamentosa que se ubica a lo largo del surco de la actina. Bloquea, en reposo, el sitio de union con miosina. • Troponina: Complejo de tres prot. Globulares (T, I, C) – Troponina T: Se une a tropomiosina – Troponina I: Junto con tropomiosina inhibe la interaccion Actina miosina – Troponina C: Se une al Calcio. Inicia la contraccion.

DETERMINANTES DEL GRADO DE TENSION DESARROLLADO POR UN MUSCULO ESTRIADO ESQUELETICO • Numero de Unidades Motoras incorporadas. • Numero de Fibras por Unidad Motora. • Numero de Fibras disponibles para la contracción. • Frecuencia de estimulación (Tétano). • Longitud de la Fibra al momento de la contracción. • Tipo de Fibra Muscular. • Grado de Fatiga.

Músculo liso: El músculo liso está formado por largas células fusiformes. A diferencia del músculo esquelético, cada célula muscular lisa posee un solo núcleo. Lo podemos encontrar revistiendo todas las cavidades internas y vasos sanguineos. Es un músculo de tipo involuntario.

MUSCULO LISO Características: • Fibras pequeñas (2 -5 u de diámetro, 20 -500 u de longitud) • Disposición física es diferente 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. Multiunitario : • Fibras musculares lisas discretas • actividad independiente • inervadas por una única terminación nerviosa • Revestidas por un colágeno fino y fibrillas glucoproteícas que favorecen su aislamiento • Contracción independiente y con escasa fcia de contracciones espontáneas (músculo ciliar, iris ocular, membrana nictitante en animales Inferiores), músculos piloerectores.

MÚSCULO CARDÍACO Está formado por células cortas, cada una de las cuales presenta, a lo sumo, dos núcleos y también tiene un aspecto estriado. �� La célula muscular cardiaca es muy semejante a la fibra muscular esquelética , aunque posee más sarcoplasma, mitocondrias y glucógeno. También llama la atención el hecho de que en los músculos cardiacos, los filamentos ocupen casi la totalidad de la célula y no se agrupen en haces de miofibrillas. �� Una característica específica del músculo cardiaco es la presencia de líneas transversales intensamente coloreadas que aparecen a intervalos regulares. Estos discos intercalares presentan complejos de unión que se encuentran entre células musculares adyacentes. Son uniones que aparecen como líneas rectas o muestran un aspecto en escalera. Los discos intercalares unen las células musculares cardíacas entre sí, lo que proporciona mayor adhesión al tejido e intervienen en la rápida comunicación entre células. Esto permite su contracción simultánea y la producción del latido. Es un músculo de tipo involuntario.

MÚSCULO CARDÍACO