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12 may 2020

Unión Neuromuscular o Mioneural (UNM)


Es la sinapsis entre una neurona motora somática (NMS) y una fibra muscular esquelética (FME); la cual, incluye las terminaciones axónicas y los bulbos sinápticos terminales (BSt) de una neurona motora, además de la placa motora adyacente del sarcolema de la fibra muscular (fM). Un impulso nervioso (potencial de acción nervioso) induce a un potencial de acción muscular (PAm) de la siguiente manera:
  1. Liberación de la acetilcolina (ACh): Cuando un impulso nervioso alcanza los BSt de una NMS abre los canales de voltaje del Ca2+ lo que permite su difusión hacia el interior, esto ocasiona la exocitosis de las vesículas sinápticas que liberan la ACh.
  2. Activación de los receptores de ACh: La ACh difunde a través de la hendidura sináptica y se une a los receptores colinérgicos que son canales dependiente de ligandos.
  3. Producción del PAm: Cuando la ACh se une a su receptor específicamente para el ión Na+ que entra al sarcoplasma de una fM lo que inicia el potencial de acción muscular.
  4. Terminación de la actividad de ACh: La ACh se degrada con rapidez por acción de la acetilcolinesterasa (AChE) produciendo colina y acetil-CoA.
En este sentido, si otro impulso nervioso libera más ACh se repiten los pasos 2 y 3. Generalmente, la UNM se localiza cerca del punto medio de una FME; los PAm que se originan en la unión mioneural se propaga hacia ambos extremos de la fibra. En consecuencia, gracias a esta disipación permite la activación casi simultanea (y por ende la contracción) de todas las porciones de la fibra muscular.

Producción de ATP en la Fibras Musculares

La fM tiene 3 fuentes de producción de ATP que son: Creatinina, Respiración anaeróbica y respiración celular.

Fibra Muscular Esquelética (FME)

Contracción

1) Se inicia con un impulso nervioso que alcanza el botón presinaptico, lo cual origina la abertura de los canales de Ca2+ regulados por voltaje; este impulso nervioso es producto del potencial de acción generado desde el montículo propagado por todo el axón, que se acerca a las zonas aledañas al botón.

2) El calcio penetra y se activa un proceso de formación de ACh, el principal neurotransmisor participante en la sinapsis de la UNM. De tal modo, que el ingreso de los iones de Ca2+ desencadena la exocitosis de las vesículas sinápticas, lo cual permite la difusión de la ACh hacia la hendidura.

3) La ACh liberada en la hendidura sináptica se une a los receptores de ACh presentes en la placa motora terminal, es decir, la región del sarcolema opuesta a los botones sinápticos.

4) Al unirse la ACh a los receptores, ocurre un aumento de la conductancia de los iones de Na+ hacia el interior de la célula muscular o fM, posibilitando que esta se cargue positivamente activando una despolarización de la placa motora terminal, esto a su vez propicia un PAm.

5) El PAm se disemina a través de los túbulos transversos (tT), causando la apertura de canales de liberación de iones de Ca2+ ubicados en la membrana del retículo sarcoplasmatico (RS) permitiendo que dichos iones fluyan al sarcoplasma.

6) Estos iones liberados se unen a la troponina una proteína reguladora presentes en los filamentos finos, cabe decir, actina; esta unión produce un cambio conformacional del complejo troponina-tropomiosina, que en consecuencia se descubre los sitios de unión de actina con la miosina, este echo da inicio al ciclo contráctil. El sitio de descubrimiento de unión de la miosina-actina da inicio a lo que se conoce como contracción muscular.

Ciclo de Contracción

El ciclo contráctil es la consecuencia repetida de fenómenos que dan origen al desplazamiento de los filamentos musculares, el cual se da en 4 etapas que son:

1) Hidrolisis del ATP: El cual reorienta y carga la cabeza de miosina, es importante recalcar que hay tres fuentes de energía para este proceso que son: (a) El sistema fosfageno, (b) Glucolisis y (c) Respiración celular.

2) Golpe de Potencia: Es el acoplamiento de la miosina a la actina para formar puentes cruzados en los sitio de unión miosina-actina 

3) Fase de Deslizamiento: Es donde se lleva a cabo la rotación del puente cruzado y la liberación del ADP; los puentes cruzados generan golpe de fuerzas que condujeran al desplazamiento de los Ff sobre los gruesos hacia la línea M, lo que origina la reducción de las bandas I y H, en consecuencia ocurre un acortamiento del sarcómero, y así varios sarcómeros a la vez acortados se produce la contracción del músculo esquelético.

4) Desacoplamiento: Es la separación de la miosina y actina, por medio de la unión de una molécula de ATP en la cabeza de la miosina.

El ciclo se repite cuando la ATPasa presente en la molécula de miosina hidroliza a la molécula de ATP recientemente unida, cabe señalar, que el ciclo se repite mientras haya ATP disponible y los niveles de Ca2+ de la cercanía de los filamentos permanezcan lo suficientemente elevados.

Relajación

El músculo no puede estar permanentemente contraído, por lo que existe un conjunto de proceso que producen una posterior relajación del músculo:

1) Uno de ellos es el efecto de la acetilcolinesterasa una enzima que degrada el neurotransmisor ACh degradándola en Acetilo-Colina, productos que no pueden activar por separados al receptor de la acetilcolina.

2) Por otra parte, los canales de liberación de iones de Ca2+ del RS se cierran.

3) Las bombas de transporte activo de iones de calcio usan ATP para restablecer los niveles bajos de Ca2+ en el sarcoplasma, es importante recalcar, la presencia de la calsecuestrina mediante el envió de iones de calcio devuelta al interior del RS.

Estos 3 procesos, es decir, el efecto de la acetilcolina, el cierre de canales de liberación de Ca2+, la apertura de las bombas de transporte activo de calcio al interior del RS y la presencia de la calsecuestrina y su trabajo; conducen a una relajación de la fibra muscular.
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Tejido Muscular

Si bien los huesos forman el sistema de palanca y el armazón o esqueleto, no pueden mover por sí solos las partes del cuerpo. El movimiento se debe a la contracción y relajación alternantes de los músculos, que representan hasta el 40-50% del peso corporal de un adulto (lo que depende del porcentaje de grasa corporal, el sexo y el esquema de ejercicio). La fuerza muscular representa la función primaria del músculo: la transformación de energía química en energía mecánica para generar fuerza, realizar trabajo y producir movimiento. Además, los tejidos musculares estabilizan la postura, regulan el volumen de los órganos, generan calor e impulsan líquidos y materia alimenticia a través de diversos aparatos y sistemas corporales. El estudio científico de los músculos se conoce como miología.

Funciones

Mediante la contracción sostenida –o la contracción y relajación alternantes– el tejido muscular cumple cuatro funciones clave: Producción de movimientos corporales, Estabilizaciones de posiciones corporales, Almacenar y movilizar sustancias dentro del cuerpo, y Generación de Calor (termogénesis).

Propiedades

El tejido muscular tiene cuatro propiedades especiales que le permiten funcionar y contribuir a la homeostasis, las cuales son: Excitabilidad eléctrica, Contractibilidad, Extensibilidad y Elasticidad.

Tipos

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10 may 2020

Remodelación Ósea

Es el reemplazo continuo del tejido óseo precedente por nuevo tejido óseo. Supone dos procesos que son:

1) Resorción Ósea: Es aquella que conlleva a la destrucción de la matriz osteoide a través de la eliminación osteoclástica de minerales y fibras colágenas del hueso. Siguiendo este orden de idea, durante este proceso un osteoclasto se fija firmemente al endostio o periostio de la superficie ósea y forma un sello hermético en los márgenes de su borde dentado y libera enzimas lisosómicas proteolíticas y diversos ácidos en el saco cerrado.

En relación a lo mencionado anteriormente, las enzimas digieren las fibras colágenas y demás sustancias orgánicas, mientras que los ácidos disuelven los minerales óseos. En conjunto, un grupo de osteoclastos labran un pequeño túnel en el hueso precedente. Y las proteínas óseas degradadas y los minerales de la matriz osteoide (principalmente, calcio y fósforo) son endocitados por un osteoclasto, al cual atraviesan contenidos en vesículas para ser liberados por exocitosis en el lado opuesto al borde dentado.

En el líquido intersticial, los productos de la resorción ósea difunden dentro de los capilares sanguíneos regionales y una vez reabsorbida una pequeña superficie ósea, los osteoclastos abandonan el área a la que ingresan los osteoblastos para reconstruir el hueso.

2) Depósito Óseo: Es aquel que implica la formación de la matriz osteoide, es decir, el agregado osteoblástico de minerales y fibras colágenas al hueso. 

En todo momento, el 5% del total de masa ósea del organismo está en proceso de remodelación; no obstante, el índice de renovación del tejido óseo compacto es de alrededor del 4% anual, mientras que el del hueso esponjoso es de alrededor del 20% anual; por otra parte, los índices de remodelación difieren, según la región anatómica de que se trate. En este sentido, el extremo distal del fémur se remplaza cada 4 meses aproximadamente, por el contrario, el hueso de ciertas regiones de la diáfisis femoral nunca se remplaza completamente; sin embargo, aun cuando los huesos han adquirido la forma y el tamaño adultos, estos se destruye continuamente y en su lugar se forma hueso nuevo.

Es de acotar, que mediante el proceso de remodelación, también se elimina hueso dañado, que es remplazado por hueso nuevo; asimismo, la remodelación puede ser desencadenada por factores tales como la actividad física, el sedentarismo y los cambios en la alimentación, por lo que dicha remodelación se asocia con diversos beneficios, dado que la resistencia del hueso está relacionada con el grado en el que es tensionado, si el hueso recién formado es sometido a cargas pesadas, se engrosará y, por lo tanto, será más fuerte que el hueso precedente. Además, la forma del hueso puede verse alterada por la carga soportada según los patrones de tensión que se experimentan durante el proceso de remodelación y finalmente, el hueso nuevo es más resistente a las fracturas que el hueso precedente.

Homeostasis del Ca2+

El hueso es un gran reservorio orgánico de calcio (Ca2+); almacena el 99% del total de calcio corporal. Una de las formas de mantener la calcemia (nivel de calcio circulante) consiste en controlar, por un lado, los índices de resorción ósea de calcio que pasa a la circulación y, por el otro, el depósito de calcio circulante en el hueso. Tanto la función de las neuronas como la de las células musculares dependen de que los niveles de Ca2+ en el líquido extracelular sean estables. La coagulación sanguínea también requiere Ca2+ como cofactor (sustancia requerida para que se produzca una reacción enzimática).

Por tal motivo, el nivel plasmático del Ca2+ se mantiene en un intervalo estricto que se regula entre 9 y 11 mg/100ml, Si hay una variación de dicha concentración puede ser porque: Si la concentración aumenta el corazón se puede detener (paro cardiaco) y Si la concentración baja la respiración puede detenerse (paro respiratorio). Es por esto, que el papel del hueso en el metabolismo del calcio es el de actuar como un regulador de los niveles sanguíneos de este ion, liberando el mineral a la circulación (mediante la acción de los osteoclastos) cuando los niveles disminuyen, y absorbiéndolo (por medio de la acción de los osteoblastos) cuando los niveles se elevan.

En este sentido, el intercambio de Ca2+ se regula por acción hormonal. Cuando la calcemia disminuye, los receptores de la glándula paratiroidea  lo detectan y aumentan la producción del Adenosina Monofosfato cíclico (AMP cíclico) el cual acelera la síntesis de la hormona paratiroidea o parathormona (PTH) para liberarla al torrente sanguíneo, ocasionando un aumento en la actividad de los osteoclastos lo que incrementa la resorción ósea. No obstante, la PTH actúa también sobre los riñones para disminuir la perdida de Ca2+ con la orina y aumentarlo en la sangre; además, estimula la formación del Calcitriol (forma activa de la vitamina D), que promueve la absorción de Ca2+ alimentario y pasarlo a la sangre en el tracto gastrointestinal. Cabe resaltar, que ambos procesos contribuyen a elevar la calcemia en la sangre.

Por otra parte, cuando los niveles de calcio suben más de lo debido en la sangre, el hipotálamo lo detecta y produce la Hormona Liberadora de Tirotropina para que llegue a las células tirotrópicas de la hipófisis para que esta libere la Hormona Tiroestimulante que llegan a las células parafoliculares de la tiroides para secretar la Calcitonina (CT) al torrente sanguíneo para que inhiban la acción de los osteoclastos, y estimula el depósito de Ca2+ en los huesos promoviendo su formación y los niveles de la calcemia baja.
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Tejido Óseo

Compacto

Contiene pocos espacios y es el componente más fuerte del tejido óseo. Se encuentra por debajo del periostio de todos los huesos y forma la mayor parte de las diáfisis de los huesos largos. Brinda protección y soporte y ofrece resistencia a la tensión causada por el peso y el movimiento. Asimismo, se compone de unidades estructurales repetidas denominadas Osteonas o Sistemas de Havers. Cada osteona consta de un conducto central (conducto de Havers), alrededor del cual se dispone una serie de laminillas concéntricas. Parecidas a los anillos de crecimiento de los árboles, estas últimas son placas circulares compuestas por matriz osteoide mineralizada de diámetro creciente que rodean una pequeña red de vasos sanguíneos, linfáticos y nervios localizados en el canal central.
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Sistema Esquelético


También llamado sistema óseo, es una complicada y perfecta estructura que está formada básicamente por 206 huesos, que junto al sistema articular y el sistema muscular forman el aparato locomotor humano. Por otra parte, los huesos y otras estructuras rígidas están conectadas por ligamentos y unidas al sistema muscular a través de tendones. Asimismo, este sistema funciona como una estructura rígida que da forma al organismo, mantiene la morfología corporal y hace posible la posición bípeda. En este sentido, la página Visible Body dice que el esqueleto es el marco que brinda estructura al resto del cuerpo y facilita los movimientos.
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Autor

Prof. Arnaldo Rodríguez

Educación mención Biología

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