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Un muscolo è un organo effettore che, se opportunamente stimolato da una terminazione nervosa è in grado di contrarsi e quindi di compiere un lavoro Il.

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Presentazione sul tema: "Un muscolo è un organo effettore che, se opportunamente stimolato da una terminazione nervosa è in grado di contrarsi e quindi di compiere un lavoro Il."— Transcript della presentazione:

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2 Un muscolo è un organo effettore che, se opportunamente stimolato da una terminazione nervosa è in grado di contrarsi e quindi di compiere un lavoro Il neurotrasmettitore liberato dal motoneurone è lacetilcolina. Lacetilcolina si lega ai recettori nicotinici (recettori-canale) presenti sulla membrana delle fibrocellule muscolari, la cui apertura provoca un potenziale post- sinaptico eccitatorio (potenziale di placca)

3 Un muscolo scheletrico e costituito da tante fibre (o fibrocellule) muscolari disposte in parallelo. muscolo Fibrocellule muscolari Ciascuna fibra muscolare e innervata da un motoneurone (placca neuromuscolare) assone placca motrice Ciascuna fibra (o fibrocellula) muscolare costituisce una unità cellulare

4 Una fibra o fibrocellula muscolare e a sua volta costituita da tante miofibrille disposte in parallelo Sarcolemma Sarcoplasma Filamenti Miofibrill e Nucleo Striature Qui viene mostrata una fibrocellula muscolare scheletrica con esposte le miofibrille costituite da filamenti intracellulari di actina e miosina. (x 600)

5 A loro volta le miofibrille sono organizzate in maniera modulare: i sarcomeri, costituiti da miofilamenti di actina e miosina sarcomero banda I banda A linea Z filamento spesso (miosina) filamento sottile (actina) linea M sarcomero linee Z

6 Tropomiosina Complesso della Troponina G-actina Ultrastruttura dei miofilamenti Filamenti sottili (actina) 2 filamenti ad elica (F-actina) costituiti da unita globulari in serie (G-actina) 2 filamenti di tropomiosina complessi globulari di troponina

7 Filamenti spessi (miosina) Ciascun filamento e costituito da 2 catene polipeptidiche ad -elica Ciascuna catena comprende: una coda (meromiosina leggera) una testa e un collo (meromiosina pesante) Piu filamenti di miosina si aggregano a formare un fascio bipolare in cui le teste sono sfasate tra di loro di alcuni nm Molecola di miosina Filamento di miosinaTeste della miosina testa coda Ultrastruttura dei miofilamenti

8 Durante la contrazione muscolare la miosina si lega allactina reversibilmente sarcomero Disco Z RILASSAMENTOCONTRAZIONE miosina actina Unestremita dei filamenti di actina e ancorata al disco Z. I fasci di filamenti di miosina sono bipolari. Durante la contrazione i filamenti di actina e miosina scorrono gli uni sugli altri senza accorciarsi. Il movimento di scorrimento e guidato dalle teste di miosina che si muovono verso lestremita ancorata al disco Z del filamento di actina adiacente.

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10 Ruolo del Ca 2+ nella contrazione In assenza di Ca 2+ la tropomiosina blocca i siti attivi sullactina Quando il Ca 2+ si lega alla troponina: Il complesso della troponina cambia configurazione La troponina sposta la tropomiosina, esponendo i siti di binding dellactina per la miosina Lactina e la miosina possono interagire testa tropomiosina miosina troponina sito di legame actina

11 1) Fibra a riposo: la testa della miosina non è attaccata allactina Ca 2+ 2) Legame della testa della miosina allactina Rilascio di ADP e Pi 3) Scorrimento dei filamenti di miosina e actina ATP Legame di ATP 4) Rilascio della testa della miosina dallactina Idroliso dellATP 5) La testa della miosina ritorna al suo orientamento originale Ciclo della contrazione 1)A riposo: miosina distaccata dallactina (ADP+ P i ) 2)Ca 2+ la miosina si lega allactina 3)Rilascio di ADP+P i scorrimento dei filamenti 4)Legame di ATP rilascio della miosiina 5)Idrolisi dellATP la miosina ritorna al suo orientamento originale

12 Ultrastruttura del muscolo scheletrico Sarcomero Miosina spessa Actina sottile Miofibrilla Banda IBanda ABanda I Nucleo TT RS Triade

13 Da dove arriva il Ca 2+ ? Il reticolo sarcoplasmatico Tubulo a T Sarcolemma Filamento sottile Filamento spesso Triade Reticolo sarcoplasmatico Cisterna terminale

14 Tubuli a T Fibra muscolare Ruolo dei Tubuli Trasversi (Tubuli a T) La membrana dei tubuli a T contiene canali del Na + e K + necessari per propagare i PA in profondità nella fibra La membrana dei tubuli a T contiene inoltre proteine sensori del voltaggio che innescano il rilascio del Ca 2+ dal RS in risposta ad un PA Invaginazioni del sarcolemma Il lume è ripieno di liquido extracellulare

15 Ruolo del Reticolo Sarcoplasmatico Rete di cisterne intracellulari che immagazzinano e rilasciano Ca 2+ Tubulo a T RS Longitudinale RS Terminale (cisterna) Triade Ca 2+

16 Il RS longitudinale contiene Ca 2+ -ATPasi che pompano Ca 2+ nel RS alla fine della contrazione Ruolo del Reticolo Sarcoplasmatico Rete di cisterne intracellulari che immagazzinano e rilasciano Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ ATPasi

17 Il RS longitudinale contiene Ca 2+ -ATPasi che pompano Ca 2+ nel RS alla fine della contrazione Ruolo del Reticolo Sarcoplasmatico Rete di cisterne intracellulari che immagazzinano e rilasciano Ca 2+ Il RS terminale contiene un grosso complesso proteico denominato canale di rilascio del Ca 2+ o recettore per la ryanodina Ca 2+ Ca 2+ ATPasi Canale per il rilascio del Ca 2+

18 Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Modello per il rilascio voltaggio-dipendente del Ca 2+ Vm Ca Depolarizzata Ca Sensore del volt. Canale di rilascio TT RS A riposo Ca 2+

19 Ca Accoppiamento EC in Azione SR Tubulo a TSarcolemma RyR1DHPR Pompa del Ca 2+

20 Meccanismo di rilascio del Ca 2+ dal reticolo sarcoplasmatico

21 Schema riassuntivo

22 Accoppiamento Eccitamento- Contrazione (EC) nel Muscolo Scheletrico Cè un significativo ritardo tra leccitamento del muscolo (PA) e la contrazione (tensione) Tensione VmVm Ritardo

23 Controllo della forza di contrazione Scala dei tempi: –Un PdA muscolare tipico dura 3-5 ms –Una contrazione muscolare tipica dura 100 ms Se il tempo tra i PdA viene ridotto: –La fibra muscolare non può essere completamente rilassata al momento del 2° stimolo –La 2 a contrazione è più forte –SOMMAZIONE

24 Tempo (ms) Tensione A) Scosse muscolari semplici Tempo (ms) Tensione B) Sommazione Il Tetano Muscolare

25 Tempo (ms) Tensione C) Sommazione che porta ad un tetano incompleto Tensione massima Il Tetano Muscolare

26 Tempo (ms) Tensione Tensione massima D) Sommazione che porta ad un tetano completo Fatica Scossa muscolare semplice Il Tetano Muscolare Il tetano muscolare consiste nella sommazione o fusione delle scosse muscolari semplici nelle singole fibre muscolari La sommazione e resa possibile dalla breve durata del periodo di refrattarieta rispetto alla durata della singola contazione della fibra muscoloare

27 Relazione lunghezza-tensione nella contrazione di un muscolo scheletrico Viene mostrata la tensione generata da un muscolo in relazione alla sua lunghezza a riposo prima dellinizio della contrazione. Alla lunghezza ottimale cè un maggior numero di ponti trasversali tra filamenti spessi e sottili e la fibra può generare il suo massimo di forza (A) La tensione sviluppata durante una scossa muscolare semplice è determinata dalla lunghezza del sarcomero


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