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Apparato locomotore Tessuto osseo e cartilagineo Anatomia umana della scheletro Tessuto muscolare scheletrico Alcuni aspetti della contrazione muscolare.

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Presentazione sul tema: "Apparato locomotore Tessuto osseo e cartilagineo Anatomia umana della scheletro Tessuto muscolare scheletrico Alcuni aspetti della contrazione muscolare."— Transcript della presentazione:

1 Apparato locomotore Tessuto osseo e cartilagineo Anatomia umana della scheletro Tessuto muscolare scheletrico Alcuni aspetti della contrazione muscolare

2 Il tessuto muscolare Il tessuto muscolare scheletrico è costituito da cellule muscolari; le cellule muscolari sono eccitabili e contrattili. Eccitabilità è la capacità delle cellule muscolari di rispondere a stimoli di natura chimica ed elettrica. Contrattilità è la caratteristica che hanno le cellule muscolari di accorciarsi in risposta ad uno stimolo. Ciascun muscolo è costituito dallinsieme di più cellule muscolari chiamate fibre. Ciascuna fibra è rivestita da uno strato di membrana connettivale chiamatra endomisio. Più fibre sono raggruppate e circondate da una membrana chiamata perimisio. Più fasci di fibre sono a loro volta avvolti dall epimisio. I muscoli si inseriscono sulle ossa tramite i tendini; la loro contrazione consente il movimento di parti scheletriche rispetto ad altre. Tutti i muscoli scheletrici sono costituiti da tessuto muscolare striato scheletrico. Esso è chiamato anche muscolo striato volontario in quanto, a differenza di quanto succede per il tessuto muscolare liscio e per il muscolo cardiaco, la sua attività è regolata da strutture nervose che sono attivate volontariamente. Muscoli scheletrici

3 Ultrastruttura delle fibre muscolari Ciascuna fibra muscolare è una cellula plurinucleata avvolta da una membrana cellulare. Il citoplasma di ogni fibra muscolare è ricco di miofibrille che corrono per tutta la lunghezza della fibra. Ciascuna miofibrilla è costituita dalle proteine contrattili, disposte in modo ordinato, ed è rivestita dal reticolo sarcoplasmatico che funge da deposito di Ca2+ indispensabile per la contrazione muscolare. Ogni miofibrilla è costituita da unità che si ripetono per tutta la sua lunghezza e che sono chiamati sarcomeri. Il sarcomero è delimitato a ciascuna estremità da una banda Z. Ogni sarcomero è costituito da filamenti sottili e filamenti spessi interdigitantisi rispettivamente costituti da filamenti di actina e di miosina. Striation Pattern a) A Band - composed of thick and overlapping thin filaments. b) I Band - composed of thin filaments. c) Z Line - connects adjacent sarcomeres and anchors thin filaments.

4 Apparato locomotore Tessuto osseo e cartilagineo Anatomia umana della scheletro Tessuto muscolare scheletrico Alcuni aspetti della contrazione muscolare

5 Meccanismo della contrazione muscolare Modello dello scorrimento dei filamenti Secondo tale modello la contrazione muscolare è dovuta dal movimento dei filamenti sottili di actina (in verde) rispetto ai filamenti spessi di miosina (viola). La contrazione determina lo sviluppo di forza e laccorciamento del muscolo. La contrazione muscolare avviene a seguito dellincremento della concentrazione dello ione Ca2+ nella fibra muscolare. E da sottolineare che laccorciamento è dovuto alla sovrapposizione dei filamenti spessi e sottili ma questi non modificano la propria lunghezza.

6 actin filament myosin filament actin monomer myosin monomer myosin head myosin stalk regulatory proteins

7 Meccanismi molecolari alla base della contrazione muscolare La contrazione è dovuta alla interazione ciclica delle teste di miosina che, in presenza di ATP, si legano al filamento di actina generando forza e determinando il suo scorrimento verso il centro del sarcomero. Il ciclo di aggancio, sgancio e riaggancio muove i due filamenti come una ruota dentata luno sullaltro. L assenza di ATP rende impossibile il distacco dei cross-bridges, determinando la condizione di rigor. Resting State Muscle contraction Cross-bridges formation Power Stroke (translation) Release CrossbidgesRecock myosin heads Cycle (bind-rotate-release- recock) repeats itself as long as ATP is available and the binding sites remain exposed Relaxation occours when Ca2+ is pumped back into sarcoplasmic reticulum

8 Cosa succede in assenza di ATP. La contrazione dei sarcomeri dipende dalla presenza di ATP prodotto a seguito della degradazione del glucosio durante la respirazione cellulare (6C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O + ATP). Lidrolisi della molecola di ATP da parte della testa della miosina fornisce lenergia per il ciclo dei cross-bridges. In assenza di ATP la molecola di miosina non è in grado di sganciarsi dal filamento di actina; questa condizione è nota come rigor. La condizione di rigor subentra dopo la morte di un individuo a seguito del fermarsi dei processi metabolici cellulari.


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