FISIOLOGÍADELMÚSCULOESQUELÉTICO Quintero,Lucía-8-869-811;Puerta,Moisés-8-862-103 Saavedra,Sonerys-8-862-435;Tem,Joel-8-860-1727 Zheng,Antonio-8-866-935 UniversidaddePanamá–FacultaddeMedicina 9deseptiembrede2011 Grupo2–MED2.3 Grupo2–MED2.3b b Resumen Todaslasactividadesfísicasvoluntariasqueelserhumanorealizasonposiblesgraciasalosmúsculosesqueléticos, quesonaquellosquegeneralmenteseencuentranunidosalesqueletodelorganismopormediodetendonesque losconectanconloshuesos.Estasactivi losconectanconloshuesos.Estasactividades dades sonresultado sonresultado deun procesocompl procesocomplejodenom ejodenominad inadoacoplam oacoplamient iento o excitación-contracció.Medianteelprogramadefisiologíamuscularproporcionadoporelprofesordelaboratorio sedemostrarángráficament sedemostrarángráficamenteypormedio eypormediodeimágenesel deimágeneselefectodelaf efectodelafatigaycómo atigaycómoestaesprovo estaesprovocadayfinalmen cadayfinalmente te sediferenciaránlascontraccionesmuscularesisométricaseisotónicas.
Introducción Se
har hará total otal énf énfasis sis en la fisi fisio ología del del músc múscul ulo o esquelético, donde primeramente se definirán conc concep epto tos s esen esenci cial ales es con con respe espect cto o al tema tema par para el dominiodelcontextodelmismo.
Se dar dará a entende ender r la inf influen uencia cia de los impu impullsos sos nervio nervioso sos, s, o ya sean sean eléc eléctri trico cos, s, y cómo cómo estas estas pued pueden en provocar el movimiento muscular. Además se describirán y explicarán a fondo las fases de la
Resultado ESTIMULACIÓNSENCILLA Actividad1: Identificandoelperiododelatencia Estímulode6.0V
contracciónmuscular.
Identificaremoslosestímulosumbralymáximo,laley deltodoonada,conrespectoalasfibrasymúsculos.Se explicar explicaránlos ánlos efe efectosque ctosque ocasionan ocasionan elaum ento ento dela intensidadyfrecuenciadelestímulosobreelmúsculo.
Materiales,MontajeyProcedimientos No se mont montó ó ning ningún ún sist sistem ema a en el labo labora rato tori rio. o. La sesión sesión de labora laborato torio rio fue de caráct carácter er virtua virtual, l, ya que solo solo real realiz izam amos os una una seri serie e de acti activi vida dade des s util utiliz izan ando do Physio Physio Ex, un progr programa ama especi especial aliza izado do y dinámi dinámico co de laboratoriosvirtualescontemasdefisiología. Losmaterialesy Losmaterialesy losmontajesya losmontajesya estaban estaban establec establecidas idas por por el progr programa ama, , por por lo que podem podemos os mencio mencionar nar los los siguientes:fibramuscular, siguientes:fibramuscular,osciloscop osciloscopio,unestim io,unestimulador, ulador, pesasdediferentespesos,entreotros.
¿Cuántoduraelperiododelatencia? ¿Cuántoduraelperiododelatencia? 2.78s 2.78s
Estímulosde7.0,8.0y10.0voltios
1
fuerza activa en lo absoluto; en cambio las gráficas generadas por el voltaje umbral muestra un aumento enlafuerzaactiva,determinandolaexistenciamínima
de un potencial de despolarización de la
acción generado por la membrana plasmática del
músculo.
Actividad3: Efectodelincrementodelaintensidaddelestímulo Estímulosde0.5–10.0V(intervalode0.5) ¿El periodo delatencia varía con los diferentesvoltajes delestímulo? No, y esto es debido a que el período de latencia no depende de la intensidad de voltaje del estímulo, a diferencia de la intensidad de contracción, quien si dependedeestevoltaje.
Actividad2: Identificandoelvoltajeumbral Estímulosde0.0–0.8V
¿QuévesenelindicadordeFuerzaActiva(ActiveForce) cuandoelvoltagees0? Puesnohubocambioenloabsolutodebidoaqueaesta intensidaddevoltaje,elcualesnula,nose haalcanzado todavíaelumbral.
¿Cuáleselvoltajedelumbral? 0.8V ¿Cuál es la diferencia entre la gráfica generada con el voltaje umbral y la gráfica generadas con voltajes por debajodelumbral? Las gráficas generadas con voltaje por debajo del umbral muestran una línea recta indicando ninguna
Observa tus trazados. ¿Cómo afectó el increment del voltajealospicosdelostrazados? Lospicosaumentabanyeltrazosevuelvemayor.Entre mayores el voltaje,mayor esla fuerza y mayores el potencialdeacción.
2
¿Cómoafectóelincrementodelvoltajealafuerzaactive generadaporelmúsculo?
Actividad5:Sumación Estimulaciónde10.0V(unavez)
La fuerza activa se ve aumentada. En el periodo de 0.5 a 8.5 V la fuerza activa va en aumento y de 8.5 a 10.0 V se mantuvo constante. ¿Cuál es el voltaje más allá del cual no se incrementa máslafuerzaactiva? Voltajemáximo:8.5V ¿Porquéhayunvoltajemáximo?¿Quélehasucedidoal músculo con este voltaje? Ten presente que el músculo conelqueestamos trabajandoconstade muchasfibras musculares.
¿Cuáleslafuerzaactivadelacontracción? 1.83g
Estímulode10.0V(dosvecesrápido)
Todas las fibras musculares están excitadas y contraídas,yyasellegóallímite.Luegodeestevoltaje lasfibrasmuscularesseinervan. Unafibramuscularindividualsigueelprincipiodetodo o nada – se contraerá al 100% o no se contraerá. ¿Muestraalprincipiodetodoonadaelmúsculoconel queestamostrabajando?¿Porquéoporquéno? Lafibramuscularsicumpleconlaleydetodoonada, sinembargoelmúsculoensínolocumple.Estoseve porque todo el músculo no se puede excitar inmediatamente,perolafibrasí.
¿Cuálesahoratufuerzaactiva? 3.17g
Estímulode10.0V(dosveces)
ESTIMULACIÓNMÚLTIPLE Actividad4:Clonus Estimulaciónde10.0V
¿Hubo alguna variación en la fuerza generada por el músculo? Sí,porqueseestimulaelmusculoantesdequesehaya relajado.
Estímulode10.0V
¿Quéobservas? A medida que estimulamos al músculo una después de la otra, se puede apreciar que cada pico sucesivo es más alto que la anterior, por lo que podemos concluir que a mayor cantidad de estímulos consecutivos, mayor es la fuerza activa.
3
¿Hubo alguna variación en la fuerza generada por el músculo? ¿Porquéhavariadolafuerza? Sí,porqueocurre elfenómeno desumación,enel cual las fibras del músculo,que ya sehan estimulado una vez, se estimulan de nuevo antes de que empiece a relajarselasfibras.
Actividad6:Tétanos 10.0Va50Estímulos/sya130Estímulos/s
Estímulomenorde10.0V(5.0V)
¿Observastes el mismo patrón de cambios en la fuerza generada?Sí
Estímuloensucesiónrápida
¿Quécomienzaasucederaproximadamentealos80ms con50estímulo/s? Lagráficacomienzaadescender. ¿Cómosedenominaesteproceso? SeconocecomoRepolarización. ¿Cómoeseltrazadoa130estímulos/scomparadocon eltrazadoa50estímulos/s?
¿Varía la fuerza generada con cada estímulo estímulo adicional?Siesasí,¿cómo?
Comparando el trazado a los 130 estímulos/s y lo comparamos con el trazado a los 50 estímulos/s podemosconcluirqueelde130estímulos/sesmenor encomparaciónconelde50estímulos/s.
Síhubovariaciónenalfuerzageneradaporelmúsculo ¿Cómosedenominaesteproceso? ya que al estimular a la vez diferentes unidades, la EsteprocesoseconocecomoDepolarización. fuerzaindividualdecadaunasesumaaladelasdemás, y el resultado es un aumento gradual de la fuerza 145–150estímulos/s generadaporelmúsculo. Enunprincipiosóloexistencontraccionesindividuales, unatrasotraabajafrecuenciadeestimulación.Cuando aumenta la frecuencia, llega un momento en que la nueva contracción comienza antes de que la anterior haya finalizado. En consecuencia la segunda contracción se añade parcialmente a la primera, y la fuerzatotaldeconcentraciónvaaumentandoamedida queseaumentalaconcentración. Cuando se alcanza un nivel crítico, las contracciones sucedentanrápidoquelleganaconsiderarsecomosi estuvieran unidas totalmente, para así convertirla o considerarlacomounacontraccióncontinua.
4
Examinatusdatos.¿Aquéfrecuenciadeestimulaciónno hayningúnaumentoposteriorenlafuerza? A una frecuencia de 146 g no hay ningún aumento posterior en la fuerza ya que todas las fibras se han contraído. ¿Cómosedenominaaestafrecuenciadeestimulación? Esta frecuencia de estimulación se conoce como tensióntetánicamáximaenlacualnosegeneraningún aumentoposteriordelafuerzamuscular.
Actividad7:Fatiga Másde100estímulos/s
Mirando esta gráfica, ¿qué longitudes del músculo generaronlamayorfuerzaactiva? 70a80mm ¿Aquélongitudedelmúsculolafuerzapasivacomienza a desempeñar un papel menor en la fuerza total generadaporelmúsculo? 50a70mm
Enlafatiga,¿quésucedeconlaproduccióndefuerzaalo largodeltiempo? La producción de fuerza a lo largo del tiempo disminuye constantemente hasta llegar al estado original.
CONTRACCIONESISOMÉTRICASEISOTÓNICAS Actividad8:Contraccionesisométricas Estímulode8.2Vcon50mm–100mmlongituddel músculo
Mirando esta gráfica, ¿a qué longitude delmúsculola FuerzaPasivacomienzaatenerunpapelimportanteen lafuerzatotalgeneradaporelmúsculo? 80mm
5
La gráfica muestra una depresión a una longitud del músculo=90mm.¿Porquéocurreesto?
¿Enquésedifiereestetrazadodelgeneradoconlapesa de0.5g?
Las fibras que no se contrayeron totalmente a los 80mm, lo hacen en este punto, por eso se ve una depresiónyluegounaumento.
Lafuerzayeltiempoparallegaraacortarseelmúsculo esmayor,ademáslamesetaesmáscorta.
¿Cuáleslavariableclaveenunacontracciónisométrica? Lalongitud,debidoaqueenestetipodecontracción,el músculo se mantiene con una longitud fija. La carga que intentes mover es mayor que la fuerza generada portumúsculoyportantoelmúsculonoseacorta.
Actividad9:Contraccionesisotónicas Estímulode8.2V,75mmdealturaypesasde0.5g– 2.0g
Examinalosdatosdel diagrama y tus datos numéricos. ¿Con qué peso la velocidad de contracción fue más rápida? 0.5g ¿Quésucediócuandocolocastealmúsculolapesade2.0 gyloestimulaste?¿Enquésediferencióestetrazadode losotros?¿Quéclasedecontracciónobservaste? Cuandosecolocólapesaalmúsculo,éstenoselevanto delabase,sinoquepermanecióapoyándoseenlabase aún cuando lo estimulamos. Este trazado no tiene periodo de acortamiento como los otros trazos. Observamoscontraccionesisotónicas.
Pesade0.5gyalturade100mm 0.5g ¿Cuántotiemposenecesitaparagenerar0.5gdefuerza? Senecesitan0.5sparagenerar0.5gdefuerza. ¿Enquépuntodeltrazadoseacortaelmúsculo? Alos0.5s,cuandoyahalevantadolapesa. Puedesobservareneltrazadoquelafuerzadelmúsculo aumentaantesdequesealcancelafasedemeseta.¿Por qué el músculo no se acorta antes de la fase de la meseta? Porquetodavíanosehageneradobastantefuerzapara moverlacarga.
1.0g ¿Le costó mucho tiempo al músculo alcanzar la fuerza necesariaparamoverelpeso? Sí,encomparaciónalprimerresultadoconlapesade 0.5g.
¿Quéclasedetrazadoobtuviste? Lineal
6
DiscusiónyAnálisis
¿Cuálfuelafuerzadecontracción? 0.5g Describatuscuatrotrazadosyexpliquequéhasucedido encadaunodeellos. Losprimerostrestrazadosmuestranlafuerzaquese necesita para levanter lapesa (contracciónisotónica), sin embargo, vemos que para el último trazo, la pequeñacurvasignificaqueaúnconunesfuerzoextra, lasfibrasmuscularesnohapodidolevantarlapesade 2.0g.
Estímulode8.2V,con1.5gyalturade60–90mm
ESTIMULACIÓNSIMPLE Actividad1: Identificandoelperiododelatencia Período de latencia:
es el período de tiempo que transcurre entre la generación de un potencial de acción en una célula muscular y el comienzo de su contracción.
Elperiododelatencianodependedelamagnituddel estímuloqueseleaplica,yaqueelperiodorepresenta eltiempoquesenecesitaparaqueelestímuloocasione unacontracción.
Actividad2: Identificandoelvoltajeumbral Umbral:
eselestímulomínimonecesarioparaproducir una despolarización de la membrana plasmática del músculo(sarcolema).
Se logró identificar el voltaje umbral a través de diferentes intensidad de estímulos, empezando desde el más mínimo(0.0 V) hasta que se dio el voltaje de umbral (0.8 V) y concluimos que este es el voltaje umbralparaelmúsculoquefacilitaelprograma.
Actividad3: Efectodelincrementodelaintensidaddelestímulo
Elobjetivo de esta actividadfue vercómo afectabael incrementodelaintensidaddelestímuloalarespuesta delmúsculo.Se empezóconunvoltajede0.5voltiosy sefueaumentadode0.5en0.5voltioshastallegaralos 10.0voltios. Observamos que a mayora la intensidad, mayor es el potencialdeacción,hastaunpunto(8.5V)enquetodas las fibras están funcionando al máximo, y es aquí en adelante que la fuerza activa va a permanecer constante.
Actividad4:Clonus
¿Quélongitud/esgeneraronlavelocidadmásrápidade contracción? Laslongitudes70y80mmgeneraronlavelocidadmás rápidadecontracción.
Clonus:eselaumentoprogresivodelafuerzagenerada cuando un músculo se estimula a una frecuencia suficientementealta. Vimos que para un mismo músculo, si se aplica consecutivamente un mismo estímulo, la fuerza aumenta cada vez, y presenta trazos en forma de escalones.
7
Actividad5:Sumación Sumación:es lasumadetodala fuerzade contracción resultadodelaestimulaciónrepetidamente,unadetrás delaotra,sinquesehayanrelajado. A través de las experiencias, observamos que si se aplica repetidamente los estímulos a las fibras musculares antes de que éstos se relajen, definitivamentepuedeaumentaral fuerzaactivade la contracciónmuscular.
Actividad6:Tétanos En la actividad anterior observamos que si los estímulos se aplicaban muy juntos a un músculo, en sucesión rápida, éste generaba más fuerza con cada estímulo sucesivo. Sin embargo, si los estímulos continúan siendo aplicados al músculo muy junto durante un período de tiempo prolongado, la fuerza muscularalcanzaráunameseta-estadoconocidocomo tétanos.Enlaactividadanteriorobservamosquesilos estímulos se aplicaban muy juntos a un músculo, en sucesión rápida, éste generaba más fuerza con cada estímulo sucesivo. Sin embargo, si los estímulos continúan siendo aplicados al músculo muy junto durante un período de tiempo prolongado, la fuerza muscularalcanzaráunameseta-estadoconocidocomo tétanos.
Actividad7:Fatiga Según el experimento disminuye esto ocurre por que en la Fatiga Central existe un fallo en la actividad neuronal, como consecuencia de diferentes factores (metabólicos, psicológicos ...), que impide la correcta actividad muscular, ocasionando una menor produccióndefuerza.
Lagananciadefuerzamáximasepuedelograrpordos caminos: logrando mayor hipertrofia muscular o mejorando la utilizaciónsincronizada de las unidades motrices. Incremento de la fuerza activa es proporcional a la longitudalcanzadaporelestiramientopasivo. La contracción estática pasiva es la acción de compactación y endurecimiento de las fibras musculares,sinvariarla distanciaentre lospuntosde origen e inserción del músculo que la efectúa, manteniendo su longitud para producir una fuerza estática que únicamente trata de lograr el equilibrio entrelatensiónmuscularylaresistenciaexternaala queseenfrenta,manteniendoelestadodereposodel cuerpoquelaofrece.
Actividad9:Contraccionesisotónicas Lasconcentracionesisotónicasseproducencuandoun músculogeneraunafuerzaigualomayoralacargaala queseestáoponiendo. Enestetipodecontraccioneshayunperiododetiempo durante el cual la fuerza producida permanece constante.Duranteesteperiododemeseta,elmúsculo seacortayescapazdemoverlacarga. Si se aumenta lacarga, elmúsculo debe generar más fuerzaparamoverelpesoquesoporta.Elperiodode latencia también se alargará, pues hará falta más tiempoparaqueelmúsculogenerelafuerzanecesaria. Lavelocidaddecontraccióndependedelacargaalque elmúsculoseestáoponiendo.Lavelocidadmáximase logra conla carga mínima. Inversamente, cuanto más pesada es la carga más lenta es la contracción del músculo.
Alargotiempoelmúsculosecontraeypierdefuerza. La Fatiga Central, o más precisamente, el fallo en la actividadcentralesaquellaqueseproducecuandola causaestáporencimadelaplacamotoraafectandoa unaovariasde lasestructurasnerviosasinvolucradas en la producción, mantenimiento o control de la contracciónmuscular.
Actividad8:Contraccionesisométricas La fuerza activa máxima es la mayor fuerza que es capaz de desarrollar el sistema nervioso y muscular pormediodeunacontracciónmáximavoluntariayse manifiesta tanto de forma estática (fuerza máxima isométrica), como de forma dinámica (concéntrica y excéntrica).
8
Conclusión
Bibliografía
En esta interesante experiencia, con respecto a la fisiologíadelmúsculoesquelético,quedómuyenclaro que los procesos de contracciones musculares dependendemuchosfactoresparaquesellevea cabo, estosfactoresloscualesincluyenperíododelatenciay
http://es.wikipedia.org/wiki/Contracción_muscular
umbraldeexcitabilidad.
http://www.scribd.com/doc/56149737/Como-afectala-longitud-del-musculo-al-desarrollo-de-la-fuerzacontractil
Debemos tener en cuenta que para que exista una contracción antes debe estimularse con un voltaje mínimoo voltaje umbral,ya queserá quien provoque unpotencialdeacción,razónesencialparaavanzarala fase de contracción y luego terminar en la fase de relajación.
http://www.portalfitness.com/articulos/entrenamient o/compendio/ggarcia/fisiologia1.htm
http://intranet.iesmediterraneo.es/filesintranet/LA%2 0CONTRACCION%20MUSCULAR.pdf Fisiologíadelmúsculoesquelético -GuíadeLaboratoriodeBiofísica PhysioEx6.0 -Programabrindadoporelprofesor
9
