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Sistema esquelético
SISTEMA OSEO
El esqueleto proporciona soporte y apoyo a los tejidos blandos y músculos en los organismos Vivos vertebrados.

El esqueleto humano está formado por cartílagos y por 206 huesos, aprox.
Los huesos tienen grados de movilidad muy variados.

HUESOS
Órgano firme, duro y resistente, compuesto princip. por tejido óseo, un tipo especializado de tejido conectivo constituido por células, y componentes extracelulares calcificados.

Poseen formas muy variadas según la función que cumplan.

huesos
El hueso tiene dos capas:
Corteza: capa externa llamada también hueso compacto, constituida por hueso compacto y denso.
Médula o porción interna: Denominada también hueso trabecular, compuesta por tejido esponjoso .

Celulas de los huesos
El hueso contiene tres tipos de células .
Osteoblastos: Se forman en el periostio y son esenciales para el desarrollo del hueso
Osteocitos: Células maduras que se encuentran encajadas dentro de lagunas, ”los lagos” pequeños del hueso.
Osteoclastos: Son capaces de resorber hueso sano o muerto.


El hueso contiene una matriz de compuestos orgánicos e inorgánicos:
La matriz orgánica: constituye un 35 % del peso del hueso la proporciona elasticidad. Está formada de colágeno, Proteínas, polisacáridos y Lípidos.
La Matriz inorgánica : representa el 65.5% hidroxiapatita del calcio.

TIPOS DE HUESOS

Largos.
Cortos.
Irregulares.
Planos.

Estructura microscópica de los huesos largos
Los huesos largos están formados por las siguientes partes:
Tallo o Diáfisis y los dos extremos denominados epífisis.
Metáfisis: La porción acampanada entre la diáfisis y la epífisis
Placa Epifisiaria: La lamina delgada entre la Metafisis y la epífisis.
Periostio: Tejido conectivo que recubre el hueso

Huesos en el cuerpo humano
En el cuerpo humano existen 208 huesos :
26 en la columna vertebral 8 en el cráneo. 14 en la cara8 en el oído1 hueso hioides25 en el tórax64 en los miembros superiores62 en los miembros inferiores
articulaciones
Son las zonas de unión entre los huesos o cartílagos del esqueleto.

Se pueden clasificar en: sinartrosis, que son articulaciones rígidas, sin movilidad, como las que unen los huesos del cráneo; sínfisis, que presentan movilidad escasa como la unión de ambos pubis; y diartrosis, articulaciones móviles como las que unen los huesos de las extremidades con el tronco (hombro, cadera).

La cadera y el hombro son articulaciones del tipo esfera-cavidad, que permiten movimientos libres en todas las direcciones.

Los codos, las rodillas y los dedos tienen articulaciones en bisagra, de modo que sólo es posible la movilidad en un plano.

Las articulaciones en pivote, que permiten sólo la rotación, son características de las dos primeras vértebras;

Las articulaciones deslizantes, donde las superficies óseas se mueven separadas por distancias muy cortas, se observan entre diferentes huesos de la muñeca y del tobillo.
TIPOS DE ARTICULACIONES
FUNCIONES DEL SISTEMA
De sostén: El esqueleto constituye el armazón rígido del cuerpo en el que se insertan los demás tejidos y se apoyan los órganos blandos del organismo.

De protección: Debido a su morfología protege los órganos vitales localizados dentro de sus cavidades.



FUNCIONES DEL SISTEMA
De movimiento: Los huesos y las articulaciones actúan como palancas cuando los músculos insertados en ellos se contraen, facilitando el desplazamiento.

De reservorio: En los huesos se almacenan sales minerales como calcio, fósforo, magnesio y sodio
Sistema muscular
SISTEMA MUSCULAR
Es el conjunto de los más de 600 músculos del cuerpo, cuya función primordial es generar movimiento junto con los huesos, formando palancas

SISTEMA MUSCULAR
Los músculos se relacionan íntimamente bien con el esqueleto (músculos esqueléticos), o bien forman parte de la estructura de diversos órganos y aparatos (músculos viscerales).

TIPOS DE MUSCULO
TIPOS DE MUSCULO
Músculo estriado:
De naturaleza estriada y de control voluntario. Forma los músculos esqueléticos del cuerpo.


TIPOS DE MUSCULO
Músculo liso:
No contiene estrías y es controlada de manera involuntaria.
Forma los músculos de las paredes del tracto digestivo, urinario, vasos sanguíneos y el útero: músculos involuntarios o viscerales.

TIPOS DE MUSCULO
Músculo cardíaco:
De naturaleza estriada y de control involuntario. Presente solo en el corazón.


MUSCULOS
Los músculos son conjuntos de células alargadas llamadas fibras.

Están colocadas en forma de haces que a su vez están metidos en unas vainas conjuntivas que se prolongan formando los tendones, con lo que se unen a los huesos.
MUSCULOS
Su forma es variable. La más típica es la forma de huso (gruesos en el centro y finos en los extremos) muy alargado.

MUSCULOS
Sus Propiedades :
Son blandos
Pueden deformarse
Pueden contraerse
Su misión esencial es mover las diversas partes del cuerpo apoyándose en los huesos.

Funciones de los músculos esqueléticos
Movimientos. Las contracciones de los músculos esqueléticos producen movimientos del cuerpo como una unidad global (locomoción), así como de sus partes.

Funciones de los musculos esqueleticos
Producción de calor. La actividad muscular constituye una de las partes más importantes del mecanismo para conservar la homeostasia de la temperatura.

Postura. La contracción parcial continua de diversos músculos esqueléticos hace posible levantarse, sentarse y adoptar otras posiciones sostenidas del cuerpo.

FIBRAS MUSCULARES
Fibras
Formadas por subunidades
98% inervadas por 1 sola terminación nerviosa

En la mayoría de los músculos las fibras se extienden en toda la longitud del mismo, excepto 2%, cada una está inervada por una sola terminal nerviosa localizada cerca de su porción media.

FIBRAS MUSCULARES
ESTRUCTURA DEL MUSCULO
histología
La fibra muscular posee estriaciones, y varios núcleos periféricos.

La membrana celular tiene una capa externa de colágeno.

Estructura de las fibras musculares
Estructura fibras musculares
Sarcolema
Sarcoplasma
Retículo sarcoplásmico
Miofibrillas y filamentos de actina y miosina

Miofibrillas (actinas y miosina)
Cada fibra muscular contiene cientos y miles de miofibrillas a su vez cada una tiene aproximadamente 1500 filamentos de miosina y 3000 de actina, que son grandes moléculas proteicas polimerizadas que se encargan de la CONTRACCIÓN MUSCULAR.

miofibrillas
Los filamentos gruesos representan la MIOSINA y los finos la ACTINA, éstos están parcialmente intercalados, haciendo que presenten bandas claras y oscuras alternantes.
miofibrillas
Las claras son filamentos de actina y se llaman BANDAS I son isotrópicas con la luz polarizada.

Las bandas oscuras son filamentos de miosina así como los extremos de los filamentos de actina donde éstos se superponen y se llaman BANDAS A son anisotrópicas con la luz.

Miofibrillas en la sarcomera
Estructura de las miofibrillas o miofilamentos
Las pequeñas proyecciones de los lados de los filamentos de miosina son los puentes cruzados o transversales hacen prominencia desde las superficies de los filamentos de miosina a lo largo de toda la extensión del filamento excepto en el centro, la interacción entre estos puentes cruzados y los filamentos de actina produce la contracción.

Estructura de las miofibrillas
Los extremos de los filamentos de actina están unidos a un disco Z desde aquí estos filamentos se extienden en ambas direcciones para intercalarse con los filamentos de miosina.

Estructura de las miofibrillas
El disco Z esta compuesto de proteínas filamentosas distintas cruza la miofibrilla y también de una miofibrilla a otra uniéndolas a lo ancho de toda la fibra muscular.
Estructura fibra muscular
La fibra muscular completa tiene bandas claras y oscuras al igual que las miofibrillas individuales, y le dan al músculo esquelético su aspecto estriado.

La porción situada entre dos discos Z sucesivos se llama Sarcómero.
Filamento de miosina
moléculas de miosina
6 cadenas polipeptídicas
2 pesadas (200000)
se enrolla ( cola )
extremos plegados (cabeza)
4 ligeras (20 000)
Cabeza 2 encada extremo

Filamento de actina
3 componentes proteicos:
actina
tropomiosina
troponina
1 micra de longitud

sarcolema
sarcolema
Es la membrana celular de la fibra muscular, constituida por una membrana celular verdadera llamada membrana plasmática y por una cubierta exterior hecha de una fina capa de material polisacárido que contiene muchas fibras de colágeno.
sarcolema
En cada extremo esta capa superficial del sarcolema se fusiona con una fibra tendinosa y éstas se unen en y haces para formar tendones y unirse al hueso.

sarcoplasma
sarcoplasma
Es una matriz dentro de la fibra muscular en la que las miofibrillas están suspendidas.

El líquido del sarcoplasma contiene grandes cantidades de K, Mg y fosfato y enzimas proteicas también contienen muchas mitocondrias paralelas a las miofibrillas lo que indica la necesidad de las mismas de disponer de grandes cantidades de ATP (trifosfato de adenosina) formado por las mitocondrias.

Retículo sarcoplasmico
Retículo sarcoplasmico

En el sarcoplasma existe un extenso retículo endoplasmico que en la fibra muscular se denomina retículo sarcoplásmico.
Retículo sarcoplasmico
Posee una organización especial para control de la contracción muscular, los músculos de contracción rápida poseen retículos sarcoplásmicos más extensos lo que indica su importancia en la producción de la contracción muscular rápida.
sarcomera
sarcomera
La porción de una miofibrilla, situada entre 2 discos Z sucesivos.

Tiene una longitud de 2 micras.

Se considera la UNIDAD FUNCIONAL de la fibra muscular.

sarcomera
Mecanismo general de la contracción muscular
Fuentes de energía para la contracción muscular
La contracción muscular depende de la energía dada por el ATP, energía necesaria para activar el mecanismo de paso a paso por el cual los puentes cruzados traccionan de los filamentos de actina.
Fuentes de energía para la contracción muscular

ATP mantiene la contracción 1-2 seg.

El ATP se hidroliza ADP
ADP se refosforila: ATP

Mecanismo general de la contracción muscular
Un potencial de acción viaja a lo largo de un nervio motor hasta sus terminaciones en las fibras musculares.

En cada terminación el nervio secreta neurotransmisor (Acetilcolina).


Mecanismo general de la contracción muscular
La Acetilcolina actúa sobre una zona local de la membrana de la fibra muscular para abrir múltiples canales con apertura por Acetilcolina a través de moléculas proteicas que flotan en la membrana.


Mecanismo general de la contracción muscular
La apertura de los canales permite que grandes cantidades de Na fluyan dentro de la membrana de la fibra muscular iniciando un potencial de acción en la fibra muscular.


Mecanismo general de la contracción muscular
El potencial de acción viaja a lo largo de la membrana de la fibra muscular.

El potencial despolariza la membrana de la fibra muscular y gran parte de la electricidad del potencial también viaja en profundidad dentro de la fibra haciendo que el retículo sarcoplasmico libere grandes cantidades de Ca almacenados en el retículo.

Mecanismo general de la contracción muscular
El Ca inicia fuerzas de atracción entre los filamentos de actina y miosina haciendo que se deslicen entre sí constituyendo el proceso de contracción.



Mecanismo general de la contracción muscular
Transcurrida una fracción de segundo el Ca es bombeado al interior del retículo sarcoplásmico por una bomba de Ca de membrana, dónde se almacena hasta la llegada de un nuevo potencial al músculo, ésta retirada de Ca de las miofibrillas hace que cese la contracción




Mecanismo general de la relajación
Repolarización de toda la fibra
Bombeo de Ca++ a las cisternas del retículo endoplásmico
Oclusión de los sitios activos del complejo
actina-tropomiosina.

CESA LA CONTRACCIÓN
Mecanismo deslizante de la contracción
En estado relajado los extremos de los filamentos de actina de 2 discos Z sucesivos comienzan a superponerse mínimamente entre sí.

En el estado contraído, éstos filamentos de actina han sido atraídos hacia adentro entre los filamentos de miosina, mostrando una mayor superposición entre sí.



Mecanismo deslizante de la contracción
Durante la contracción intensa los filamentos de actina han sido atraídos hacia el interior entre los filamentos de miosina, y sus extremos se superponen en mayor medida.

La contracción muscular se produce por un mecanismo de deslizamiento de los filamentos. Debido a fuerzas mecánicas generadas por la interacción de los puentes cruzados de los filamentos de miosina con los de actina.

Mecánica de la contracción

En reposo estas fuerzas están inhibidas, cuando un potencial de acción viaja por la membrana de la fibra muscular, hace que el retículo sarcoplásmico libere grandes cantidades de Ca que rápidamente penetran en las miofibrillas.

Estos activan las fuerzas entre los filamentos de actina y miosina iniciando la contracción. Hace falta energía para el proceso contráctil, la cual procede de los enlaces de alta energía del ATP que se degrada a difosfato de adenosina (ADP) para liberar la energía para el proceso.

Inhibición filamento de actina
Actina genera unión fuerte con cabezas de miosina.
Adición del complejo troponina-tropomiosina no da lugar a la contracción
En la relajación los sitios activos de actina están cubiertos (inhibidos) por el complejo troponina-tropomiosina
No se une actina a las cabezas de miosina

Inhibición por calcio
Ca inhibe el efecto inhibitorio del complejo troponina-tropomiosina.
Unión de Ca con troponina C.
Cambio de conformación en la molécula de troponina.
Se tracciona la tropomiosina hacia dentro de las hebras de actina.
Se descubren los sitios activos de la actina
Unión de actina con miosina.

Trabajo muscular
Cuando el músculo se contrae contra una carga, realiza un trabajo.

Hay transferencia de energía.

Trabajo = Carga x Distancia

Eficacia de la contracción
Sólo el 25% de la energía aportada al músculo se convierte en trabajo.
75% en calor.
Sólo 45% de la energía por ATP se convierte en trabajo
Eficacia máxima con velocidad de contracción de 30%.

Tipos de contracción
ISOMETRICA:Cuando se efectúa , la contracción muscular, sin acortamiento.

ISOTÓNICA: Se produce acortamiento y la tensión del músculo permanece constante

Tipos de contracción
Tono muscular
Grado de tensión cuando los músculos están en reposo.

Por un impulso nervioso de baja frecuencia procedente de la médula espinal

Fatiga muscular
Producida por agotamiento de nutrientes principalmente glucógeno.

Disminución de la señal nerviosa , en la placa neuromuscular.

La Interrupción del flujo sanguíneo, ocasiona fatiga en 1 a 2 min.


Remodelación de los musculos
Todos los músculos, se están remodelando continuamente, para ajustarse a la función requerida.

Hipertrofia: Aumento en la masa muscular (es mayor cuando hay estiramiento).
Atrofia: Disminución de la masa muscular (inmovilización, reposo prolongado).

Hipertrofia muscular
Atrofia muscular
RIGOR MORTIS
Rigor mortis
El rigor mortis es un signo reconocible de muerte (del latín mortis) que es causado por un cambio químico en los músculos que causa un estado de rigidez (del latín rigor) e inflexibilidad en las extremidades y una dificultad para mover o manipular el cadáver.

Rigor mortis
A una temperatura normal el rigor mortis suele aparecer a las 3-4 horas después de la muerte clínica y el rigor suele tener un efecto completo sobre las 12 horas.
RIGOR MORTIS
Cuando el organismo muere, la membrana del retículo sarcoplásmico pasa de ser de permeabilidad selectiva a semipermeable.

Esto ocasiona que los iones de calcio salgan del RS para alcanzar un equilibrio.

RIGOR MORTIS
Estos iones ocasionan que la troponina cambie de lugar y mueva a la tropomiosina, la cual deja al descubierto los sitios de unión para la molécula de actina.

La miosina se une y efectúa el golpe de poder, sin embargo al poco tiempo se acaba el ATP y sin más glucógeno para reponerlo las moléculas de miosina quedan sin poder soltarse.