LICEO CARMELA CARVAJAL DE PRATPROVIDENCIADPTO. DE BIOLOGÍA

GUÍA DE APRENDIZAJE N° 7

SISTEMA MUSCULAR

SECTOR: Biología NIVEL/CURSO: 3° MedioPROFESOR(ES): Verónica Canavati Carrasco Miriam Donaire PérezMAIL DE PROFESORES: vscc.tercero.carmela@gmail.com msdp.3m.carmela@gmail.comUNIDAD TEMÁTICA: Control Nervioso y comportamientoCONTENIDO: Tejido muscularAPRENDIZAJE ESPERADO: Investigan sobre el control nervioso de los distintos

tipos de músculos, sus funciones en el organismo, y reconocer manifestaciones de su actividad en situaciones cotidianas.

TIEMPO PARA DESARROLLO: 21 de noviembre (7 días)PLAZO DE ENTREGA: Sin plazo de entrega, se desarrolla en el cuaderno

INSTRUCCIONES:

1. Lea atenta y comprensivamente su guía. Sugerimos subrayar las ideas fundamentales

2. Confeccione en su cuaderno un glosario con los conceptos claves de los temas planteados.

3. Desarrolle las actividades en su cuaderno.

TEJIDO MUSCULAR

La propulsión del alimento a través del sistema digestivo, la locomoción, la circulación de la sangre, la manipulación, entre otros requiere de una u otra manera de la generación de una fuerza mecánica y de movimiento. El sistema encargado de ejecutar los movimientos, es el tejido muscular. Tejido formado por células especializadas en la contracción a las cuales se les denominan fibras musculares o miocitos. Constituye el 40 – 50 % del peso del organismo. Tiene origen mesodérmico es ricamente vascularizado y su capacidad de regeneración es pobre.

El sistema muscular esta formado por tres tipos de músculos: liso, estriado o esquelético y cardíaco. El 40 % del peso corporal de un hombre lo constituye el músculo estriado y sólo el 3 % corresponde al liso y cardíaco.

La unidad estructural y funcional del sistema muscular es la célula muscular o fibra muscular, llamada así por su forma alargada.

Músculo liso Músculo cardíaco

Músculo estriado

FUNCIONES

Movimiento: generado por la contracción de un músculo. Por ejemplo, los movimientos relacionados con la respiración, circulación de la sangre y linfa donde interviene el músculo liso.

Almacén: de glucógeno y proteínas musculares.

Reserva de energía: proporciona aminoácidos y otros metabolitos para la formación de glucosa en el hígado (gluconeogénesis)

Fuente de calor: gracias a las contracciones proporciona calor al organismo. Se calcula que aproximadamente el 85 % de todo el calor corporal se genera por medio de las contracciones musculares.

Postura y sostén del cuerpo: el sistema muscular da forma y sostiene al cuerpo, además conserva la postura para oponerse a la fuerza de gravedad.

PROPIEDADES

Excitabilidad: es la capacidad del tejido muscular de generar potenciales de acción o impulsos nerviosos en respuesta a variados estímulos (mecánicos, eléctricos y químicos)

Contractibilidad: reduce su longitud y aumenta su grosor, conservando su volumen, en respuesta a un potencial de acción. El músculo se contrae como respuesta a uno o más potenciales de acción muscular.

Elasticidad: retorna a su forma inicial una vez concluida la contracción muscular.

Tonicidad: conserva un estado de semicontracción involuntaria. El tono muscular es esencial para el mantenimiento de la postura corporal. Por ejemplo, cuando los músculos de la porción posterior del cuello se encuentran en contracción tónica, mantienen la cabeza en posición anatómica.

Tejido Muscular Estriado Esquelético

Forma los músculos que hacen inserción en los huesos (esqueléticos) Su función fundamental es permitir la locomoción y mantener la postura corporal.

Fibras musculares estriadas esqueléticas.

Son células de forma cilíndrica y multinucleadas, de 10 a 100 um de grosor y longitud variable, generalmente igual a la longitud del músculo que conforman. Presentan:La fibra muscular estriada esquelética posee numerosos núcleos, son ovoides y periféricos y se localizan debajo del sarcolema.

Membrana celular o sarcolema.

Presenta invaginaciones tubulares radiadas que penetran a la profundidad del citoplasma, estas se denominan túbulos transversos o túbulos T. Estos túbulos T permiten la transmisión rápida de la excitación, desde el sarcolema hacia las cisternas terminales del retículo sarcoplásmico.

Citoplasma o sarcoplasma

Posee aspecto estriado, presenta miofibrillas, mitocondrias, retículo sarcoplásmico, mioglobina y gránulos de glucógeno.

Miofibrillas

Las miofibrillas son estructuras tubulares de disposición longitudinal con estriaciones transversales. Están constituidas por miofilamentos gruesos la miosina y delgados la actina, tropomiosina y troponina. Las cuales realizan las funciones contráctiles y reguladoras.

La miosina actúa como proteína motora que tiran o empujan otras estructuras para generar los movimientos mediante la conversión de la energía química del ATP en energía cinética (de movimiento).Cada filamento grueso consta de 300 proteínas de miosina conformadas a modo de dos palos de golf enrollados entre sí, la cola de la miosina apunta hacia la línea M del centro del sarcómero.

Las proyecciones de cada molécula de miosina se denominan cabezas de miosina o puentes cruzados, se proyectan hacia fuera de su eje en forma de espiral.

Los filamentos delgados se extienden desde los puntos de anclaje en los discos Z. El componente es la actina cuyas moléculas se unen para formar un filamento retorcido en forma de hélice. En cada una de estas moléculas hay un sitio de unión de miosina donde puede insertarse una cabeza de esta proteína. La tropomiosina y la troponina también forman parte de este filamento delgado. En los músculos relajados, la miosina no puede unirse a la actina, porque la tropomiosina bloquea el sitio de inserción. A su vez el filamento de tropomiosina se mantiene en su sitio gracias a la troponina. El aspecto estriado de la miofibrilla se debe a la presencia de bandas transversales. La banda oscura o banda A o Anisotrópica, contiene miofilamentos gruesos y delgados; en cambio, la banda clara o banda I o Isotrópica, contiene miofilamentos delgados. La zona central de la banda A, existe una franja menos oscura que se denomina banda H o zona H.

En la zona central de la banda I, existe una línea oscura denominada línea o disco Z. En las porciones laterales de la banda A, es decir, las porciones más cercanas al disco Z, se aprecian puentes cruzados entre los filamentos gruesos de miosina y los filamentos finos de actina. Estos puentes cruzados constituyen la base morfológica y funcional del mecanismo de la contracción muscular.

El segmento de las miofibrillas delimitadas por dos líneas o discos Z consecutivas se llama sarcómero y constituye la unidad anatomo funcional de la fibra muscular estriada.

Mitocondrias o sarcosomas

Son abundantes y se ubican entre las miofibrillas.

Retículo endoplasmático liso o retículo sarcoplásmico

Se dispone a lo largo de cada sarcómera en forma de conductos longitudinales, cuyos extremos terminan en cisternas al nivel de los discos Z. Estas cisternas almacenan calcio. La mioglobina es un pigmento que da color al músculo y almacena oxígeno.

Los gránulos de glucógeno sirven como depósito de glucosa, la cual es movilizada durante la contracción muscular.

UNIDAD MOTORA

Una unidad motora está formada por una neurona motora y todas las fibras musculares que ella inerva. Todas las fibras musculares de una unidad motora se contraen y relajan al mismo tiempo. Los músculos que controlan movimientos precisos, como la producción de voz por la laringe, pueden tener tan solo dos o tres fibras por unidad motora, en cambio los músculos responsables de movimientos potentes y poco precisos, como el bíceps braquial en el brazo, pueden llegar a tener hasta 2000 fibras musculares por unidad motora.

UNIÓN NEUROMUSCULAR

Las células excitables, neuronas y fibras musculares, establecen contacto y se comunican a través de sinapsis. El tipo de sinapsis que forman una unidad motora y una fibra muscular esquelética se llama unión neuromuscular o unión mioneuronal. En el punto de inervación, el nervio pierde su vaina de mielina y forma una dilatación que se sitúa dentro de una depresión de la superficie de fibra muscular. Esta estructura se denomina placa motora. Los botones sinápticos presenta numerosas mitocondrias y vesículas sinápticas que contiene el neurotransmisor acetilcolina. Entre el axón y la superficie de la fibra muscular, se encuentra la hendidura sináptica.

Cuando un impulso nervioso llega a la terminal axonal, este libera acetilcolina, la cual difunde a través de la hendidura sináptica y de la placa motora y va a fijarse a los receptores específicos, situados en el sarcolema de los pliegues de unión. La unión con el neurotransmisor hace que el sarcolema sea más permeable al Na+, lo cual da lugar a una despolarización del sarcolema.

El exceso de acetilcolina es hidrolizado por la acetilcolinesterasa, presente en el interior de la hendidura sináptica. Luego se genera un potencial de acción muscular que viaja a lo largo del sarcolema y que inicia los acontecimientos que llevan a la contracción muscular.

FISIOLOGÍA DE UNIÓN NEUROMUSCULAR.

Los eventos de la contracción de la fibra muscular se muestra en el siguiente esquema y pueden resumirse de la siguiente manera:

1. Llegada del impulso nervioso al sarcolema de la fibra muscular, provocando la despolarización de ésta.2. Se genera el potencial de acción y se conduce por todo el sarcolema llegando a través de los túbulos T, a la membrana de las cisternas terminales del retículo sarcoplásmico.

3. El potencial de acción, en las cisternas, produce la salida del calcio hacia el sarcoplasma.

4. El calcio interactúa con la troponina y provoca el desplazamiento de la actina sobre la miosina acortando, la longitud del sarcómero. La banda I se acorta, las líneas Z se acercan, la banda H desaparece y la banda A no se modifica. La contracción de la fibra muscular estriada es voluntaria y rápida.

5. El calcio rápidamente es bombeado hacia las cisternas terminales y cesa la contracción. El calcio es bombeado por transporte activo mediante la bomba de calcio localizada en la membrana del retículo sarcoplásmico.

6. Todo este proceso consume energía que es aportada por los ATP generados en la mitocondria. Esta energía puede agotarse y sobreviene la fatiga muscular.

7. Cuando el hombre no está en movimiento los músculos se encuentran en un estado de contracción parcial conocido como tono muscular, es un proceso inconsciente que ayuda a mantener en alerta a los músculos para la acción.

ACTIVIDADES

I. Observa y analiza las siguientes imágenes y responde las preguntas que se plantean a continuación:

1. La figura representa la constitución del músculo. Observa y explica a través de un mapa conceptual dicha constitución

2. En relación a la siguiente figura, responde:

a. ¿Qué estructura representa? ________________________________b. Identifica las estructuras que la componen

1 ____________________________

2 ____________________________

3 ____________________________

4 ____________________________

5 ____________________________

6 ____________________________

7 ____________________________

8 ____________________________

c. ¿Cuál es su importancia para el mundo animal?______________________________________________________________________________

3. La siguiente imagen representa una miofibrilla, en relación a ella responda:

a. Identifica en el siguiente esquema sus componentes 1 ________________________________

2 ________________________________

3 ________________________________

4 ________________________________

5 ________________________________

6 ________________________________

7 ________________________________

b. ¿Qué es una miofibrilla y cuál es su importancia?______________________________________________________________________________

c. Describa la estructura de una miofibrilla______________________________________________________________________________

d. ¿Cuál es la unidad básica de la miofibrilla y cuáles son sus componentes proteicos?______________________________________________________________________________

4. Observa atentamente el siguiente esquema que representa la unión neuromuscular y describe la transmisión del impulso nervioso en la placa motora a través de un mapa conceptual

5. Observa atentamente la imagen que representa la fisiología de la contracción muscular y responde las siguientes preguntas:

En relación al Ca++, responde:

a. ¿En qué estructura se encuentra almacenado?______________________________________________________________________________

b. ¿Cuándo y por qué es liberado?______________________________________________________________________________

c. Una vez liberado ¿que sucede con él y qué efecto provoca en la fibra muscular?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________