Ciencia

PRÁCTICA 5 RESPUESTA MECÁNICA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO DE VERTEBRADOS OBJETIVOS Al finalizar esta actividad práctica el estudiante debe ser capaz de: 1. Registrar las respuestas mecánicas del músculo gastrocnemio de Rhinella marina 2. Construir una curva longitud – tensión del músculo gastrocnemio. 3. Determinar la respuesta de dicho músculo ante diferentes concentraciones de Calcio. 4. Evidenciarlas respuestas de sumación y tétano, ante estímulos supramáximos repetitivos. 5. Comprobar la existencia de fatiga en dicho músculo INTRODUCCIÓN Los músculos son los motores del movimiento animal y se encuentran generalmente inervados por motoneuronas. Las motoneuronas transmiten el potencial de acción, el cual se propaga a través de la fibra muscular y desencadena el proceso de contracción. Estepotencial de acción viaja a través de los túbulos T y posteriormente al retículo sarcoplasmático, lugar donde ocurre la liberación del Ca2+, iniciándose así el proceso de actividad muscular. Un músculo esta compuesto por haces de fibras, cuyas propiedades mas destacadas son la excitabilidad (respuesta ante estímulos), contractilidad (capacidad de acortar su longitud), extensibilidad (capacidad deincrementar su longitud) y elasticidad (retorno a su estado inicial una vez estirado). Debido a estas propiedades el paquete de fibras musculares se contrae y relaja cuando recibe un estímulo adecuado. Al contraerse, el músculo se acorta y se tira del hueso o de la estructura sujeta a él, volviendo finalmente a su posición inicial (relajado). El término contracción se refiere a la activación delos músculos y a la fuerza resultante.

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Desde el punto de vista estructural, el músculo se clasifica en estriado o liso, dependiendo de la presencia de bandas, determinadas por la superposición de filamentos proteicos de actina y miosina. El músculo estriado puede ser esquelético o cardíaco, siendo el esquelético responsable principal de los movimientos voluntarios. El tejido muscular lisopor su parte, se encuentra en el revestimiento de conductos (sanguíneos, digestivos, reproductores o excretores, entre otros órganos). El músculo esquelético muestra una alta organización; cada paquete muscular esta compuesto por fibras musculares, estas a su vez por miofibrillas (células musculares) y es en ellas donde se observa el patrón de bandas característico del músculo estriado, las cualesreciben el nombre de sarcómeros (Figura 1).

Figura 1.- Organización estructural y funcional del músculo esquelético de los vertebrados

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Los límites de un sarcómero está representado por una línea Z, extendiéndose en ambas direcciones de esta línea hay numerosos filamentos delgados constituidos por actina, estos se intercalan con filamentos gruesos de miosina, en la zona llamada bandaA. La región más clara en el centro de la banda A se denomina zona H y contiene sólo filamentos de miosina. Entre las bandas A se encuentran las bandas I formadas principalmente por actina (Fig. 2).

Banda A

Banda I

Línea M Zona H

Línea Z

Figura 2.- Disposición de bandas en un sarcómero de músculo esquelético. Según H. Huxley y A. Huxley la contracción ocurre debido al solapamiento delos filamentos de actina y miosina contenidos en el sarcómero, a lo denominaron “Teoría de los filamentos deslizantes de la contracción muscular”. Esta teoría propone que el acortamiento muscular propio de la contracción no ocurre por disminución de la longitud de los filamentos de proteína, sino por el contrario debido a que estos se deslizan los unos sobre los otros acortando la distancia quesepara a las líneas Z que delimitan el sarcómero. Posteriormente cuando estudiaron el deslizamiento de los filamentos de actina y miosina, descubrieron la química de la formación de uniones entre sitios determinados de ambas proteínas, a lo posteriormente denominaron puentes cruzados. En la formación de estos puentes cruzados es donde se determinó la participación clave del Ca2+ y del ATP, tanto...