UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE MEDICINA HUMANA ESCUELA PROFESIONAL DE MEDICINA
INFORME DE PRACTICA “Músculo Liso”
CURSO
:
FISIOLOGÍA
DOCENTE
:
Mg. Jesús Cabrera Salinas
ALUMNO
:
Castañeda Puelles, Juan
CICLO
:
II
TURNO
:
Martes: 2:20 – 4:05
TRUJILLO – PERÚ 2006 - I
INTRODUCCIÓN
La contracción del músculo liso puede estudiarse “in vivo”, por ejemplo, registrando los movimientos del músculo liso del uréter, útero u otro órgano visceral, bien cuado este aislado y sumergido en liquido Tyrode para mamíferos (in vivo). EL músculo luso tiene múltiples funciones en la economía de organismos de animales, pudiendo estar presente en los movimientos peristálticos del tubo intestinal, en la variación de la luz de los vasos sanguíneos, uréteres, etc. En
el
siguiente
experimento
trataremos
de
observar
los
efectos
de
los
neurotransmisores del sistema nervioso vegetativo sobre el músculo liso visceral, cuyo mecanismo de acción a nivel de los receptores químicos de las membranas celulares cuyas reacciones y efectos fisiológicos van a ser diferentes en los órganos viscerales del sistema corporal. I.
MARCO TEORICO
TIPOS DE MÚSCULOS LISO Existen variaciones considerables en la estructura y función del músculo liso en las diferentes partes del cuerpo, presentándose dos tipos: Músculo Liso Multiunitario: constituido por unidades individuales sin puentes de interconexión, por lo que cada fibra puede contraerse independientemente de las otras. Su control se ejerce por señales nerviosas mostrando rara vez contracciones espontáneas. Se encuentra en el ciliar del ojo, el iris de ojo, músculo piroerectores que causan erizamiento de los pelos cuando son estimulados por el sistema nervioso simpático. Músculo Liso Unitario o de Unidad Única o Visceral: se presenta en grandes hojas donde cientos a millares de fibras que están asociadas en capas o haces , pueden contraerse juntas como si fueran una sola unidad debido a que sus membranas celulares se adhieren unas a otras en muchos puntos de forma que la fuerza generada en una fibra muscular puede transmitirse a la siguiente; poseen puentes de poca resistencia entre las células musculares individuales y funciona en una modalidad sincitial. Se encuentra en las paredes de la mayoría de las vísceras
del cuerpo: el intestino, los conductos biliares, los uréteres, el útero y muchos vasos sanguíneos. CARACTERISTICAS DEL MUSCULO LISO El músculos liso esta compuesto de fibras muy pequeñas, entre 2 a 5 micras de diámetro, con longitud de 20 – 500 micras. Es un músculo involuntario gobernado por el Sistema Nervioso Autónomo (Vegetativo) son una contracción mas lenta en comparación con el músculo Esquelético; si presenta retículo sarcoplasmico es rudimentario, por tanto tiene pocas mitocondrias y su metabolismo es en base a la glucólisis. MÚSCULO LISO Más lenta.- Frecuencia: entre Ciclo
lento
de
los
MÚSCULO ESQUELÉTICO Más rápida.- Frecuencia: x
x/10 y x/300. Fracción de tiempo que los
Fracción
puentes
puentes
puentes
transversale
permanecen
s
filamentos de actina: MAYOR
Energía
Mucho menor: entre 1/10 y
requerida
1/300 de lo requerido en el
para
la
transversales unidos
a
los
de
tiempo
que
los
transversales
permanecen
unidos
a
los
filamentos de actina: MENOR
Mucho mayor
esquelético
contracción Comienza a contraerse 50 a 100
mseg
después
de
haberse excitado, alcanza la contracción máxima ½ seg
Un
Lentitud del
después
contrae
comienzo
contracción
y
relajación
y
su
fuerza
de
disminuye
músculo con
esquelético extrema
rapidez
cuando lo hace en ausencia de
después de 1 ó 2 seg. Tiempo
carga,
hasta
un
estado
total: 1 a 3 seg. Por la
contracción total de 0.1 seg
diversidad de músculos lisos se puede prolongar hasta 30 seg. Fuerza
de
se
Es con frecuencia superior a
Menor que en el músculo liso:
contracción
la del músculo esquelético: 4
3 a 4 kg/cm2
muscular
a 6 kg/cm2
de
FUNCIONES FISIOLOGICAS DEL MUSCULO LISO Si el músculo estriado tiene casi por única función el desplazamiento del cuerpo o uno de sus segmentos en el espacio y todas las actividades de ello derivadas, el músculo liso tiene variadas acciones en la fisiología animal, así por ejemplo, es responsable de los movimientos peristálticos del tubo digestivo de muchos vertebrados, regula la cantidad de luz que debe penetrar en el ojo por la visión , modifica el lúmen de los vasos sanguíneos alterando la presión de la sangre , favorece la gestación y realiza el parto, entre otras funciones corporales. Estas variadas funciones están en relación a su distribución topográfica , su estructura
histológica
,
su
inervación
vegetativa
y
sobre
todo
algunas
características especiales de sus propiedades fisiológicas tales como : Automatismo, cronaxia elevada, contracción lenta ( a diferencia del músculo esquelético ) , plasticidad y su comportamiento se genera a la acción de los estímulos nerviosos , hormonales , químicos y físicos . BASES FÍSICAS DE LA CONTRACCIÓN EN EL MÚSCULO LISO El músculo liso no tiene la disposición estriada de los filamentos de actina y miosina que se aprecia en el músculo esquelético. Durante mucho tiempo no era posible discernir, ni siquiera en micrografías electrónicas, una organización específica en la célula muscular lisa que pudiera explicar la contracción. Sin embargo, las técnicas recientes de microscopía electrónica sugieren la disposición que se sugiere en la figura anterior. La figura siguiente muestra grandes cantidades de filamentos de actina unidos a los denominados cuerpos densos. Algunos de estos cuerpos están unidos a la membrana celular. Otros están dispersos en el interior de la célula y son mantenidos en su posición por un armazón de proteínas estructurales que unen estos cuerpos densos entre sí. Aalgunos de estos cuerpos densos están unidos a la membrana lo cual le permite unirse a células contiguas; también están unidos por puentes intercelulares de proteínas. Básicamente, la fuerza de contracción se transmite de una célula a la siguiente a través de estos enlaces.
Entre los numerosos filamentos de actina se intercalan unos pocos filamentos de miosina. Su diámetro es más de dos veces mayor que el de los filamentos de actina. Al corte transversal en la microscopía electrónica, se observa que la cifra de filamentos de actina es unas 15 veces mayor que la de miosina. Parte de esta diferencia es causada por el hecho de que la razón de la longitud entre los filamentos de actina y los de miosina del músculo liso es mucho más elevada que en el caso del músculo esquelético. Por tanto, aumenta la posibilidad de ver más filamentos de actina. No obstante, resulta impresionante la relativa escasez de filamentos de miosina respecto a los de actina. Cabe recalcar que los cuerpos densos del músculo liso desempeñan el mismo papel que los discos Z del músculo esquelético. CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO LISO EN RESPUESTA A FACTORES TISULARES LOCALES Los vasos sanguíneos menores tienen una inervación escasa o nula. Sin embargo, el músculo liso es altamente contráctil, respondiendo con rapidez a variaciones de las condiciones locales del líquido intersticial de alrededor. De esta forma, un poderoso sistema de control local por retroalimentación controla el flujo sanguíneo a la zona de tejido. Algunos de los factores específicos de control son los siguientes: 1. La falta de oxígeno en los tejidos locales causa relajación del músculo liso y, en consecuencia, vasodilatación. 2. El exceso de dióxido de carbono causa vasodilatación. 3. El aumento de la concentración local de hidrógeno también causa aumento de la vasodilatación. Factores como la adenosina, el ácido láctico, el aumento de iones potasio, la disminución de iones calcio y el descenso de la temperatura corporal causan también vasodilatación.
UNIONES NEUROMUSCULARES DEL MÚSCULO LISO
En el músculo liso no existen uniones neuromusculares tan complejas como las del músculo esquelético. Por el contrario, las fibras del sistema nervioso autónomo que inervan el músculo liso generalmente se distribuyen de forma difusa. En la mayoría de los casos, estas fibras no entran en contacto directo con las fibras musculares lisas sino que forman las denominadas uniones difusas, que segregan su sustancia transmisora a la matriz que reviste el músculo liso, a una distancia de las células musculares que oscila entre unos pocos nanómetros y pocas micras; la sustancia transmisora difunde después a las células. Además, en los casos en que hay muchas capas de células musculares, las fibras nerviosas inervan sólo a la capa externa, y la excitación muscular viaja después desde esta capa externa hasta las internas por la conducción del potencial de acción en la masa muscular o por la ulterior difusión de la sustancia transmisora. Los axones que inervan las fibras musculares lisas tampoco tienen los pies terminales ramificados del tipo de los que se observan en la placa motora de las fibras del músculo esquelético. En vez de ello, la mayoría de los finos axones terminales tienen múltiples varicosidades a lo largo del eje. En estos puntos las células de Schwann se interrumpen, de forma que la sustancia transmisora puede ser secretada a través de las paredes de las varicosidades. En las varicosidades existen vesículas similares a las de la placa motora del músculo esquelético, que contienen sólo acetilcolina. A diferencia de las vesículas de las placas motoras músculo-esqueléticas
que contienen sólo acetilcolina, las vesículas de las
terminaciones nerviosas autónomas contienen acetilcolina en algunas fibras y noradrenalina en otras. En unos pocos casos (músculo
liso
multiunitario),
las
varicosidades
descansan directamente sobre la membrana de la fibra muscular a una distancia de tan sólo 20 a 30 nm de la membrana, la misma anchura de la hendidura de la placa motora músculo esquelética. Se denominan uniones de contacto, funcionan en casi de la misma forma que la unión neuromuscular del músculo esquelético; el periodo de latencia de contracción de estas fibras musculares es considerablemente más corto que el de las fibras estimuladas por las uniones difusas.
Inervación del Músculo Liso
El
músculo
liso
está
¡nervado
por
nervios
de
los
sistemas
simpático
y
parasimpático. Con frecuencia, los axones de los nervios terminan en una serle de dilataciones en el conjuntivo que rodea a las células musculares. Algunas de estas dilataciones axónicas están muy próximas (10-20 nm) a la superficie de la célula muscular dando origen a uniones neuromusculares. De acuerdo a la proporción de células inervadas en un determinado músculo, se distinguen:
•
El tejido muscular liso unitario o visceral, que posee grandes unidades motoras en las que sólo algunas células musculares poseen una unión neuromuscular propia. La excitación se transmite a un número variable de células musculares que no reciben inervación directa, a través de uniones de comunicación (nexos). Esto permite que todas las células musculares de la unidad motora se contraigan o relajen en conjunto.
•
El tejido muscular multiunitario presente en órganos que requieren
una modulación precisa del grado de contracción de sus células, como el iris del ojo o las arteriolas. En este tipo de músculo liso, las unidades motoras son pequeñas, predominando aquellas en que existe asociación de sólo una célula muscular con cada terminación nerviosa.
PROBLEMA
¿De qué manera influyen los mecanismos de acción de la acetilcolina, atropina y adrenalina sobre las propiedades del músculo liso?
HIPÓTESIS
Entre las propiedades fisiológicas del músculo liso se presenta el Automatismo, que es la capacidad de este músculo de generar su propio potencial de acción y con ello propiciar contracciones espontáneas. Para evidenciar esta propiedad se utiliza un músculo liso visceral aislado (segmento de intestino) a quien se le expone a acetilcolina que es un neurotransmisor por lo que se espera una respuesta contracturante, luego se le expone a
adrenalina que es otro neurotransmisor y
posteriormente a atropina que es un bloqueador por lo que se espera una respuesta con contracciones más lentas.
OBJETIVOS •
Explicar la propiedad fisiológica del músculo liso del Automatismo.
•
Demostrar el efecto antagonista de la Acetilcolina y Adrenalina.
•
Explicar la diferencia entre un agente bloqueador y un agente relajante.
•
Explicar el mecanismo de acción de la atropina, acetilcolina y adrenalina.
MATERIAL
•
Material Biológico.
–
Conejo (intestino). Se toma como referencia el músculo liso del tubo digestivo por tener gran importancia desde el punto de vista fisiológico, terapéutico y farmacológico.
•
Material de Vidrio.
–
Placas Petri
–
Vaso de precipitación x 100 ml.
–
Jeringas de 1 a 5 ml.
–
Termómetro de 0ºC a 100ºC .
•
Material Químico
–
Solución de tyroide para mamíferos: NaCl
................................
8.00 gr.
KCl
................................
0.40 gr.
CaCl2H2O
................................
0.20 gr.
NaHCO3
................................
1.00 gr.
MgCl2
................................
0.10 gr.
NaH2PO4
................................
0.05 gr.
H2O destilada c.s.p.
..................
1.000 ml.
–
Solución de Acetilcolina al 1 / 10.000 ml.
–
Solución de Adrenalina al 1 / 10.000 ml.
–
Solución de Eserina al 1 / 100 ml.
–
Solución de Atropina al 0.4 / 1000 ml.
•
Equipos.
–
Baño de órgano aislado.
–
Kimógrafo
–
Palanca Isotónica
–
Bladera con oxígeno puro.
VII. PROCEDIMIENTO
¿Cómo obtener el músculo liso? Primeramente sacrificar a un conejo el que previamente debe haber estado en ayunas por un periodo aproximadamente de 12 horas; luego realizar una laparotomía y sin alongar el intestino tomar segmentos de 3 a 5 cm. de longitud de la región del yeyuno y la parte alta del ilion, los que inmediatamente serán depositados en una placa Petri que contenga una Solución Tyrode a una temperatura de 37oC, bien oxigenada; lavar con cuidado con la sol. Tyrode para retirar los residuos del contenido intestinal. Luego coger un segmento de intestino, colocar en el baño del órgano aislado, para su respectivo tratamiento con las diferentes sustancias a utilizar Para el respectivo tratamiento se deberá tener en cuenta que la capacidad del baño de órgano aislado que mantiene al intestino es 40 mL de volumen, que permitirá que todos los reactivos o drogas empleadas sean corregidas a este volumen. Una vez que las contracciones del intestino se han normalizado, se procede a seguir con los siguientes pasos: a) Determinar la frecuencia de las contracciones por minuto, la temperatura indicada, la que vendría a representar un primer REGISTRO BASAL.
b) Después que se ha tomado el registro basal de la motilidad intestinal añadir al baño en el cual se halla suspendido el segmento intestinal: acetilcolina 2 gr/mL del volumen total del baño de órgano aislado (40 mL). Observe la frecuencia y amplitud de sus contracciones. c) Al mismo tiempo en su máxima contracción, añadir al baño de órgano aislado Adrenalina 2gamas/mL del volumen total del baño de órgano aislado. Observe también la frecuencia y amplitud de sus contracciones. d) Lavar el segmento intestinal con Sol. Tyrode o bien cambiarlo por otro segmento, luego tomar un nuevo registro de sus contracciones normales (registro basal).
e) Inmediatamente agregar la misma dosis de la solución de Acetilcolina al caño y luego en su máxima contracción agregar la solución de Atropina 2 gr/mL. Observe lo que pasa enseguida y compare este efecto con las respuestas anteriores. En cada una de estas experiencias medir con una regla en mm que luego servirán para su respectivo análisis y comentario.
RESULTADOS A. REGISTRO BASAL Motilidad intestinal fue de 20 contracciones por minuto. B. EFECTO CONTRACTURANTE DE LA ACH -
Se le aplico 80 gramos de Acetil colina aumentando asi alrededor de 30 – 40 contracciones x min.
C. EFECTO RELAJANTE DE ADRENALINA -Se presentó un efecto mas retardado que el de la Acetilcolina. Logrando disminuir contracciones. D. EFECTO DE LA ATROPINA -
La atropina es un bloqueador pero no va a bloquear totalmente a los receptores
y
compite
con
la
acetilcolina
por
los
receptores
muscarinicos, provocando así un descenso significativo en las contracciones.
Efecto de ACH La frecuencia y amplitud de respuesta de las contracciones aumentan a ser de 3040 contracciones x min. Demostrando así su efecto en el músculo liso. Efecto de Atropina No bloquea totalmente a los receptores y compite con la acetilcolina por los receptores
muscarínicos,
provocando
así
un
descenso
significativo
en
las
contracciones a 0 x min. Efecto de ACH En la imagen vemos que luego de ser bloqueado se vuelven a activar las contracciones debido a que el bloqueador utilizado no bloquea totalmente solo de manera parcial permitiendo así que al aumentar las concentraciones nuevamente de Ach se vuelva a activar y tengan acceso a los receptores y por ello se vuelve a producir el proceso de contracción. Efecto de Adrenalina La adrenalina como sabemos y comprobarnos anteriormente tiene efecto relajante en el músculo liso por lo que la frecuencia y amplitud de las contracciones disminuye a cerca de 20 contracciones x min. Efecto de ACH Luego de ser relajado el músculo observamos que vuelve a aumentar su respuesta pero no de la misma manera que anteriormente debido a q aun se mantienen los efectos de la Adrenalina y todo por que ambos tanto Ach como Adrenalina ocupan receptores diferentes. DISCUSIÓN
¿Que pasaría si luego de obtener el resultado con la atropina se agregaría acetilcolina otra vez? •
Debido a que la atropina ha bloqueado y ha ocupado los receptores se produce una relajación. Una vez que una estructura este atropinazada tiene que pasar 2 horas para que ese bloqueador se metabolice.
¿Que pasaría si luego de obtener el resultado con la atropina se agregaría Eserina en lugar de acetilcolina? •
Si se utilizaría Eserina en vez de Acetilcolina se hubiera disparado el
registro de la contracción porque la Eserina destruye a la acetilcolina y es un potencializador.
II.
CONCLUSIONES
Automatismo:
–
Cuando el músculo liso visceral se distiende en grado suficiente , se genera
habitualmente
potenciales
de
acción
espontáneos.
Estos
potenciales de acción son producto de la combinación: Potenciales normales de onda lenta y una disminución de la negatividad global de potencial de membrana causada por la propia distensión.
–
La respuesta a la distensión permite que la pared del intestino cuando se distiende en exceso contraiga automáticamente en forma rítmica. Por ejemplo; si el intestino esta lleno de contenido intestinal es frecuente que una contracción automática local desencadene una onda peristáltica, que desplace el contenido fuera del intestino
Epinefrina (llamada también adrenalina) y Acetilcolina Amina vasoactiva sintetizada por la médula de la glándula adrenal. Pertenece al grupo de las catecolaminas, sustancias que unen un grupo catecol a un radical amino. Las catecolaminas son sustancia actúan sobre el sistema nervioso simpático provocando diferentes efectos, en general a través de la acción sobre músculos de fibra lisa. Esta hormona aumenta la frecuencia y la fuerza de las contracciones del corazón, facilita el flujo de sangre a los músculos y al cerebro, causa relajación del músculo liso, ayuda a convertir el glicógeno en glucosa en el hígado, y tiene otras actividades.
–
Las vesículas de las terminaciones de las fibras nerviosas autónomas contienen Acetilcolina en algunas fibras y Adrenalina en otras pero nunca son secretadas por el mismo tipo de fibras. La Acetilcolina es un neurotransmisor excitador del músculo liso de algunos órganos (como en el intestino) pero un inhibidor del músculo liso de otros.
–
La
Acetilcolina
se
encuentra
en
las
terminales
nerviosas
parasinapticas; y sus principales funciones son:
–
-
Aumenta Frecuencia Contráctil
-
Aumenta Tono Muscular
-
Aumenta su actividad
-
Disminuye PMR
La Adrenalina actúa con mayor potencia que la Noradrenalina y sus funciones son inversas a la Acetilcolina, es decir:
–
-
Disminuye Frecuencia Contráctil
-
Disminuye Tono Muscular
-
Disminuye su actividad
-
Aumenta PMR
Cuando la Acetilcolina excita una fibra muscular habitualmente la Adrenalina la inhibe y cuando la Acetilcolina inhibe una fibra la Adrenalina habitualmente la excita.
Mecanismo de Acción de Acetilcolina y de la Adrenalina.
–
Tanto la Ach. como la Adrenalina excitan o inhiben el músculo liso ligándose primero a una proteína receptora situada sobre la superficie de la membrana de la célula muscular.
–
Algunos de los receptores son excitadores y otros inhibidores, por ello el tipo de receptor es el que determina si el músculo liso es excitado o inhibido y cual de los dos transmisores cause excitación o inhibición.
–
La Ach. y la Adrenalina son sustancias transmisoras excitadoras e inhibidoras secretadas en la unión neuromuscular del músculo liso.
Mecanismo de Acción de la Atropina La atropina es una droga anticolinérgica natural compuesta por ácido trópico y troplna, una base orgánica compleja con un enlace ester. Parecida a la acetilcolina, las drogas anticolinérgicas se combinan con los receptores muscarínlcos por medio de un lugar catiónico. Las drogas anticolinérgicas compiten con la acetilcolina en los receptores muscarínicos, localizados primariamente en el corazón, glándulas salivales y músculos lisos del tracto gastrointestinal y genitourinario. Las
drogas
anticolinérgicas
actúan
como
antagonistas
competitivos
en
los
receptores colinérgicos muscarínicos, preveniendo el acceso de la acetilcolina. Esta interacción no produce los normales cambios en la membrana celular que son vistos con la acetilcolina. Los efectos de las drogas anticolinérgicas pueden ser superados por el aumento de la concentración local de acetilcolina en el receptor muscarínico.
–
La atropina es un alcaloide derivado de la Belladona que tiene por propiedad exclusiva BLOQUEAR por competencia los receptores colinérgicos muscarínicos.
–
La atropina es un agente bloqueador de la contracción muscular en el músculo liso.
REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
1. Guyton, Arthur. “ Tratado de Fisiología Médica ”. 10ª edición. Editorial Mc Graw Hill. España 2001.
2.
Ganong, William. “ Fisiología Médica ”. 16ª edición, Editorial El
Manual Moderno. México 1998.
