“AÑO DEL CENTENARIO DE MACHU PICCHU PARA EL MUNDO ” Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de Ica
FACULTAD DE CIENCIAS Escuela de Biología
TEMA: FISIOLOGIA FISIO LOGIA DEL SISTEMA SISTEM A MUSCULAR DE LAS AVES AVES
Docente
: Mag. Freddy Calderón Ramos
Curso
: Fisiología Animal
Alumnos :
Barzola Tito, Karen
Miranda Calderon, Miguel
Muñoz Sayritupac, Fatima
Querevalú Lazaro, Jean
Vasquez Huamani, Diego
Ica-Perú 2011
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DEDICATORIA
Dedicamos el presente trabajo; A Dios, a nuestros padres y a los Profesores, agradeciéndoles el guiarnos por el camino del éxito al estudio.
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INDICE
I.- INTRODUCCIÓN
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II.- HOMEOSTASIS EN LOS INVERTEBRADOS
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2.1. Estructuras excretoras de los invertebrados
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2.2. Propiedades de la Homeostasis
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2.3. Factores que Influyen en la Homeostasis
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III. OSMORREGULACIÓN
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3.1. Órganos osmorreguladores de invertebrados
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3.1.1. Órganos de filtración – reabsorción
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3.1.2. Coordinación Química
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IV. EXCRECIÓN Y OSMORREGULACION DE PROTOZOOS
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4.1. Osmorregulación de los protozoos
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4.2. Complejo vacuolar contráctil
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4.3. Excreción de los protozoos
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V. OSMORREGULACION EN LOS PLATELMINTOS
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5.1. Protonefridios
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5.2. Conformismo y regulación
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5.3. Mecanismos adaptativos
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VI. TERMORREGULACIÓN EN LOS INVERTEBRADOS
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6.1. Nefridios
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6.2. Protonefridios
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6.3. Metanefridios
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6.4. Tubos de Malphigi
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6.5. Glándula verde
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I.
INTRODUCCION
Este tejido u órgano del cuerpo animal caracterizado por reducir su longitud como una respuesta funcional a las necesidades de los seres vivos y recuperar su estado inicial cuando la contracción no resulta necesaria; la función de este tejido en el cuerpo de las aves donde se encarga de trasformar la E. química que obtienen de los alimentos en E. mecánica les permite realizar los movimientos de locomoción además les da la capacidad para contraerse, por lo general en respuesta a un estímulo nervioso; las células que forman este tejido muscular se agrupan en haces distribuidos por el cuerpo de los animales de maneras diversas, en los vertebrados se insertan por tendones los músculos a los huesos del esqueleto; Con su contracción levantan las piezas esqueléticas, permitiendo a las diversas partes del cuerpo moverse mediante un juego de músculos antagónicos se consiguen estos movimientos opuestos sobre una misma articulación, Cuando uno de ellos se contrae, el otro se relaja. Estos son particularmente importantes en las extremidades que realizan un movimiento activo. La musculatura de las aves posee una mayor densidad de miocitos y menos tejido conectivo que la de los mamíferos, La grasa intramuscular es más escasa y el color del músculo depende de la región corporal y la especie. En aves voladoras la musculatura pectoral es muy desarrollada y muy roja, indicativo del gran número de fibras musculares ricas en mioglobina (metabolismo aerobio oxidativo), mientras que en las aves que han perdido la facultad de volar, dicha musculatura es pálida, debido al predominio de fibras musculares blancas glicolíticas (metabolismo anaerobio).
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FISIOLOGIA DEL SISTEMA MUSCULAR DE LAS AVES :
Los músculos esqueléticos de las aves realizan una serie de procesos de transmisión entre los nervios somáticos y el musculo esquelético, estos le dan la capacidad al cuerpo animal para contraerse. Durante las contracciones musculares, hileras de filamentos interdigitadas se deslizan una sobre otra por medio de puentes cruzados que actúan como ruedas. La energía que requiere este movimiento procede de mitocondrias densas que rodean las miofibrillas, que son la unidad básica de todo músculo. El tejido u órganos carnoso y blando que representan la parte activa del aparato locomotor. Están constituidos por la fibra muscular. Gracias a ellos se verifican los distintos movimientos del cuerpo y se mantienen unidas las piezas óseas que constituyen el esqueleto del cuerpo animal caracterizado por su capacidad para contraerse, por lo general en respuesta a un estímulo nervioso. La unidad básica de todo músculo es la miofibrilla, estructura filiforme muy pequeña formada por proteínas complejas. Cada célula muscular o fibra contiene varias miofibrillas, compuestas de miofilamentos de dos tipos, gruesos y delgados, que una disposición regular. Cada miofilamento grueso contiene varios cientos de moléculas de la proteína miosina. Los filamentos delgados contienen dos cadenas de la proteína actina. Las miofribrillas están formadas de hileras que alternan miofilamentos gruesos y delgados con sus extremos traslapados. Durante las contracciones musculares, estas hileras de filamentos interdigitadas se deslizan una sobre otra por medio de puentes cruzados que actúan como ruedas. La energía que requiere este movimiento procede de mitocondrias densas que rodean las miofibrillas. Presentan 3 tipos de tejidos musculares: TEJIDO MUSCULAR LISO
Se llama así por contraposición al tj. esquelético, ya que al contrario que este, el tj. liso observado al microscopio no presenta bandas o estrías. sus células alargadas , se disponen en una o unas pocas capas de células formando paredes mas o menos finas de distintos órganos internos: vasos sanguíneos, paredes del tubo digestivo, vejiga. El mecanismo de contracción es similar al del músculo esquelético pero no así, la potencia y el control de la misma. La contracción en el músculo liso se realiza de forma involuntaria, bajo el control del Sistema Nervioso Vegetativo simpático y parasimpático, las contracciones son automáticas, además, se ha comprobado que incluso sin inervación se producen las contracciones en este músculo debido a la presencia en el mismo de “Células marcapasos) que se despolarizan y envían la señal a células próximas manteniendo una contracción 5
Se trata de un músculo Plástico que se acomoda a los cambios de longitud hasta un cierto límite como se observa en el músculo de la vejiga. permanente llamada “tono”.
TEJIDO MUSCULAR CARDIACO
Es por la misma disposición de sus proteínas contractiles un músculo estriado como el esquelético pero con características distintas de este. Sus fibras presentan 1 ó 2 núcleos y están unidas entre si por discos intercalares de baja resistencia eléctrica que permiten una rápida difusión de la excitación contractil. El tejido muscular cardiaco esta inervado por el SN Autónomo y es por tanto de contracción involuntaria como el tejido muscular liso. TEJIDO MUSCULAR ESQUELETICO
FIBRA MUSCULAR Las células musculares de este tejido reciben el nombre de Fibras musculares. Tienen forma cilíndrica alargada con una longitud entre los 3mm y los 30 cm y un grosor desde 0,01 hasta 0,1 mm. · Membrana Celular Sarcolema: membrana de características elásticas que microscópicamente presenta una estructura similar a cualquier membrana celular aunque se relaciona por su cara externa con finas fibras de colágeno. · Citoplasma Sarcoplasma: presenta componentes no contractiles (20%) y componentes contractiles (80%) que son básicamente las proteínas actina, miosina, troponina y tropomiosina además presenta numerosos orgánulos, algunos de ellos muy especializados como el Retículo endoplasmático · Núcleos: numerosos, ovalados, dispuestos en su mayor parte en la periferia y en paralelo al eje longitudinal de la fibra, se suelen apreciar concentraciones de núcleos cerca de la unión Musculotendon y próximos a los núcleos se sitúan los aparatos de Golgi. · Retículo endoplasmático Retículo Sarcoplasmático (R.S): Constituye una malla o red de túbulos y cisternas que rodean a las miofibrillas, se le denomina “complejoT” Tiene una función muy importante en la Nutrición del músculo y en la iniciación del proceso de contracción ya que la despolarización de la membrana del R. S y el consiguiente vertido de Ca++ al sarcoplasma dan inicio al proceso de contracción muscular · Mitocondrias: De estructura similar a las del resto de tejidos las mitocondrias del tj. muscular se diferencian por tener un mayor número de crestas y más apretadas, se sitúan entre las miofibrillas y con su eje mayor paralelo al eje longitudinal de este. En distintos estudios se ha encontrado una relación directa entre el entrenamiento de resistencia y el nº de mitocondrias, así en individuos entrenados se
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observa un aumento considerable en el numero de mitocondrias, y en la densidad y volumen de la superficie interna mitocondrial e incluso en el tamaño de las mitocondrias. Esta relación directa entre entrenamiento de resistencia y el aumento del numero de mitocondrias parece lógica ya que el entrenamiento aumenta la demanda de energía en el músculo y son precisamente las mitocondrias las encargadas de producirla. Las fibras musculares se disponen en paquetes o haces rodeadas por capas de tj. conectivo, cada haz de 100 o 150 fibras forma un fascículo primario envueltos por una membrana de tj. conectivo llamada Endomisio. Los fascículos 1º se agrupan en paquetes mayores llamados fascículos 2º, y estos en terciarios los dos últimos (2º y 3º) rodeados por el Perimisio y todos los fascículos juntos forman el paquete muscular que está rodeado por el Epimisio. Funciones de las envolturas conectivas · Estas tres fundas de tj. conectivo se juntan en los extremos del músculo y forman los tendones · Sirven como elementos de separación entre fibras, antifricción y antitérmicas · Tienen depósitos de grasa para facilitar el trabajo contractil · Controlan el grado de distensión o elongación muscular y sirven como freno a la deformación · Forman tabiques dentro del músculo a través de los cuales penetran en el mismo los vasos sanguíneos y los nervios.
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Vascularización
Teniendo en cuenta el altísimo requerimiento de nutrientes y oxígeno del músculo en funcionamiento, se entiende que la red de capilares que los irrigan sea densa. Lockhart obtuvo el dato de que por cada Cm2 de músculo se pueden encontrar unos 200.000 capilares y en músculos de sujetos entrenados, en esfuerzos intensos este nº puede incrementarse hasta en 800 veces. Nº de Fibras.
Aunque es un aspecto todavía en debate, se cree que el nº de fibras musculares se mantiene constante desde el nacimiento de forma que los procesos de hipertrofia muscular que se pueden observar por ejemplo en el trabajo de culturismo no se debe a un i ncremento del numero de fibras del tj. muscular sino a la hipertrofia de las fibras que “ engordan” haciendo crecer al músculo. Tipos de Fibras
En estudios anatómicos e histológicos del músculo se observó la existencia de dos tipos de fibras musculares: las fibras rojas y las fibras blancas. Las diferencias ente ambas se establecen tanto a nivel morfológico como a nivel funcional. Fibras Rojas: de contracción lenta, presentan mucho sarcoplasma, abundantes mitocondrias y bastantes núcleos situados profundamente. En su sarcoplasma aparece una cantidad importante de Mioglobina ( proteína similar a la hemoglobina de la sangre ) y compuestos citocromicos que le dan el color. Además de los gránulos de glucógeno aparecen abundantes gotitas de grasa ya que son los ácidos grasos el principal combustible que a través de la ruta de oxidación de ácidos grasos emplean para la obtención de energía. Se contraen lentamente pero son de trabajo prácticamente continuo por ejemplo músculo cardiaco y músculos del vuelo de las aves. ej. Los vencejos que pasan años en el aire sin posarse. Fibras Blancas: de contracción rápida, tienen poca Mioglobina y pocas mitocondrias. Su fuente energética principal es la glucosa que degradan en el proceso de glucolisis anaeróbica. Proporción de fibras rojas y fibras blancas en el músculo
No existe una proporción fija de los dos tipos de fibras para un determinado músculo ni para todos los músculos de una persona. Los porcentajes de fibras blancas y rojas son distintos en cada individuo y están determinados por factores genéticos, sin embargo, se ha comprobado que en procesos mas o menos prolongados de entrenamiento las f ibras musculares son capaces de adaptarse y cambiar su estructura, composición y función. Según un estudio de kieshing, Pilstrons y Bylund en un grupo de personas de mediana edad 8
sometidos a un proceso de entrenamiento de resistencia de duración media ( 3-4 meses?) se detecto un aumento de las fibras rojas de un 2% como promedio pasando de un 47 % antes a un 49 % después del período de entrenamientos. Sin embargo, para la mayoría de los autores el porcentaje de cambio es mucho menor o incluso nulo, los cambios funcionales que se observan con el entrenamiento se deben a modificaciones de la capacidad metabólica de una u otra fibra y no a cambios entre ellas. En personas de alto rendimiento atlético se encuentran valores medios de un 57% de fibras rojas con variaciones entre un mínimo de un 42 % y un máximo del 82 % ligado todo ello al tipo de prueba atlética que se realice. Factor Hereditario: Parece aceptado que el porcentaje de fibras lentas y rápidas depende básicamente de un factor genético en un 99 % en hombres y 92,2 % en mujeres. y que la proporción de las fibras no varia ni con la edad, ni prácticamente con el entrenamiento. ¿ Cuando trabajan las fibras rojas y cuando las blancas ? La inervación de los dos tipos de fibras es distinta por lo que se puede independizar su puesta en acción así, los movimientos o actividades físicas de baja o moderada intensidad ( actividades de resistencia ) recaen sobre Fibras rojas con procesos de obtención de energía básicamente oxidativos, cuando la intensidad de la acción aumenta (actividades de tipo “sprint” ) las unidades motoras correspondientes ponen en marcha las fibras blancas encargadas de desarrollar acciones máximas Ruptura de Fibras.
En las lesiones musculares en las que se rompen o se dañan las fibras se observa como el tj. Se puede regenerar, sin embargo, en lesiones importantes ( afectan a muchas fibras ) se desarrolla una formación fibrosa que hace de puente, de cicatriz pero que limita la capacidad contractil y elástica del músculo respecto a las existentes antes de la lesión PROPIEDADES QUE CARACTERIZA_ A LA FIBRA MUSCULAR
1. Excitabilidad: Es la capacidad que posee el músculo para reaccionar ante los estímulos que recibe del exterior, normalmente del nervio motor correspondiente 2. Conductibilidad: Se refiere esta propiedad a la facultad de la fibra muscular para transmitir a todo sarcoplasma en dirección longitudinal ( a uno y otro lado ) el estímulo recibido. 3. Contractibilidad: Es la característica mas importante del tejido muscular, y es la capacidad de la fibra muscular para sufrir cambios internos de tensión que se translucen al exterior por una
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disminución de su longitud ( se reduce la longitud de la fibra aunque puede no reducirse la del músculo ) y un aumento de la anchura que la fibra tiene en reposo 4. Elasticidad: Es una propiedad que permite a la fibra recuperar su forma primitiva una vez anulada la causa que motivó que su forma se alterara. El músculo recupera su longitud por la acción de tres componentes diferentes · Componente contractil de las miofibrillas · Tendones ( elementos elásticos en serie ) · Aponeurosis y envolturas fibrosas ( perimisio, epimisio y endomisio ) que son elementos elásticos en paralelo Asociada a esta capacidad podríamos mencionar la de extensibilidad o capacidad del músculo para elongarse cuando se somete a un efecto de tracción desde uno de sus extremos. FIBRA MUSCULAR: ESTRUCTURA INTERNA
Recorriendo la fibra muscular de forma paralela al eje de contracción se observan multitud de pequeños filamentos llamados miofibrillas, estas a su vez están formadas por filamentos que contienen las proteínas contractiles del músculo responsables directas de la función del mismo. Si observamos las miofibrillas al microscopio vemos que aparecen bandas oscuras y bandas claras, formando estrías alternas que dan el nombre de músculo estriado al músculo esquelético. Estas bandas se deben a la disposición interna de las proteínas en las miofibrillas. Aparecen unos filamentos finos formados por actina alternados con los cuales se encuentran otros mas gruesos formados por miosina. Fig. · Bandas oscuras: reciben el nombre de bandas A · Bandas claras: se llaman bandas I · en el centro de cada banda I aparece una línea conocida como línea Z. El fragmento de miofilamento que se encuentra entre dos líneas Z se llama SARCOMERO y constituye la unidad estructural y funcional del músculo estriado esquelético. Si descendemos un peldaño más y observamos la estructura microscópica de las proteínas veremos lo siguiente: Miosina: componente del filamento grueso, esta formada por moléculas con forma de tubo terminadas en una pequeña cabeza, cuando estas moléculas se juntan forman un filamento cilíndrico alargado del que sobresalen las cabezas moleculares Actina: componente del filamento delgado, formada por pequeñas moléculas globulares colocadas una a continuación de otra como cuentas de un collar ( ). cada dos cadenas de
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cuentas se enrollan entre sí de forma helicoidal, formando un único filamento en distintos puntos del cual se alojan las otras dos proteínas contractiles: la Tropomiosina y la troponina. Tropomiosina: aparece como un pequeño filamento que recorre longitudinalmente la molécula de actina bloqueando como veremos a continuación los centros activos de la actina para unirse a la miosina. Troponina: proteína globular con tres subunidades denominadas T, C, e I y con funciones diferentes: C - se une al Ca ++ que se vierte en el sarcoplasma T – se une a la tropomiosina I – modifica la actividad ATP-asa de las cabezas de miosina FASCIAS Y TENDONES MUSCULARES
Las fascias son membranas conectivas de recubrimiento y tabicación. Hay dos tipos Fascia Superficial: es un tejido subcutáneo dispuesto bajo la piel de todo el cuerpo ( menos pene y párpados) con depósitos de grasa que dan ese aspecto redondeado al cuerpo sobre todo en niños y mujeres ( 18 % peso corporal de hombres y 28 de mujeres ) Fascia profunda: capa de tejido conectivo de color blanquecino que rodea los grupos musculares y establece tabiques y vainas entre ellos. Las fascias con gran superficie cuentan con pequeños músculos que las mantienen tensa por ejemplo el tensor de la Fascia lata en el muslo. La Fascia profunda mantiene en su lugar a los grupos musculares facilitando la alineación en la acción muscular, establece tabiques de separación ente estructuras musculares reduciendo el roce o fricción entre las mismas y sirviendo como zonas de acceso para vasos, tendones o nervios. En la muñeca y tobillo parece formar verdaderos ligamentos ( ligamentos anulares ) Vainas Sinoviales: membranas conectivas que rodean los tendones, los lubrican y reducen la fricción además de regular la temperatura Bursas sinoviales: Sacos de sinovia entre tendones, aponeurosis o ligamentos para facilitar el movimiento entre ellos. Zona de tránsito del músculo al tendón
El sarcolema de la fibra muscular en el extremo de la misma se engrosa de forma manifiesta y se rodea de una densa malla en la que participan fibras colágenas que se insertan a la vez en las membranas del Endomisio que junto al peri y Epimisio forman como una estructura única el tendón. Zona de unión Músculo - Tendón con el hueso 11
No podemos pensar en esta zona como un lugar donde se engancha el músculo al hueso como un cuadro se engancha en una alcayata sino como una zona de bioadaptación, de tránsito en la que se cambia de un tejido a otro por modificaciones sucesivas. Podemos identificar 4 zonas. · zona 1. Tendón y ligamento · zona 2. fibrocartílago · zona 3. Fibrocartílago mineralizado · zona 4. Hueso; las laminillas óseas se adaptan al contorno irregular de fibrocartílago adyacente. Y las fibras colágenas de la matriz se entremezclan con las del cartílago mineralizado.
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