Gerard Tortora, Brian Derrickson Conosciamo il corpo umano

Capitolo 5 Il sistema muscolare Panoramica del tessuto muscolare Il tessuto muscolare scheletrico La contrazione e il rilasciamento del muscolo scheletrico Il metabolismo del tessuto muscolare scheletrico

Capitolo 5 Il sistema muscolare I tipi di fibre muscolari scheletriche e di contrazioni Il tessuto muscolare cardiaco Il tessuto muscolare liscio

Capitolo 5 Il sistema muscolare Il ruolo dei muscoli scheletrici nel movimento Un esempio di gruppo muscolare: i muscoli dell’espressione facciale

1. Panoramica del tessuto muscolare Ci sono tre tipi di tessuto muscolare scheletrico: è attaccato alle ossa e muove parti dello scheletro; cardiaco: si trova unicamente nel cuore; liscio: si trova nelle pareti dei vasi sanguigni e in quella degli organi cavi.

1. Panoramica del tessuto muscolare Le funzioni del tessuto muscolare sono: produzione dei movimenti del corpo; stabilizzazione delle posizioni del corpo; regolazione del volume degli organi; movimento di sostanze all’interno del corpo; produzione di calore.

2. Il tessuto muscolare scheletrico Ogni muscolo scheletrico è un organo distinto composto da numerose cellule, di forma allungata, dette fibre muscolari. Ognuno è dotato di un rivestimento costituito da più strati di tessuto connettivo. Sono irrorati da vasi sanguigni e provvisti di innervazioni.

2. Il tessuto muscolare scheletrico Ogni fibra è ricoperta da una membrana plasmatica detta sarcolemma che contiene il sarcoplasma, ricchissimo di mitocondri, e il reticolo sarcoplasmatico.

2. Il tessuto muscolare scheletrico Per tutta la lunghezza della fibra si estendono le miofibrille. Esse contengono filamenti spessi e sottili. I filamenti si sovrappongono secondo schemi specifici formando strutture dette sarcomeri.

2. Il tessuto muscolare scheletrico I filamenti spessi sono composti da miosina, una proteina formata da una testa globulare e una coda fibrosa.

2. Il tessuto muscolare scheletrico I filamenti sottili sono composti da tre proteine: actina, tropomiosina e troponina.

3. La contrazione e il rilasciamento del muscolo scheletrico Durante la contrazione muscolare le teste miosiniche dei filamenti spessi esercitano una trazione sui filamenti sottili, facendoli scorrere verso il centro del sarcomero, che quindi si accorcia.

3. La contrazione e il rilasciamento del muscolo scheletrico

3. La contrazione e il rilasciamento del muscolo scheletrico Prima di contrarsi, la fibra muscolare scheletrica deve essere stimolata da un impulso, detto potenziale di azione muscolare, emesso dal relativo neurone motorio insieme al quale costituisce una unità motoria.

3. La contrazione e il rilasciamento del muscolo scheletrico La sinapsi che si forma tra i terminali assonici di un motoneurone e una placca motrice prende il nome di giunzione neuromuscolare.

3. La contrazione e il rilasciamento del muscolo scheletrico

3. La contrazione e il rilasciamento del muscolo scheletrico Quando i siti di legame miosinico sono scoperti inizia il ciclo di contrazione: scissione dell’ATP; formazione dei ponti trasversali;

3. La contrazione e il rilasciamento del muscolo scheletrico sviluppo della forza, con liberazione di ADP; legame all’ATP e distacco.

3. La contrazione e il rilasciamento del muscolo scheletrico Dopo la contrazione la fibra si rilassa per effetto delle degradazione dell’acetilcolina a opera dell’enzima acetilcolinesterasi; per effetto della diminuzione degli ioni calcio nel sarcoplasma. I siti di legame sulla miosina vengono coperti e i filamenti di actina scorrono all’indietro in posizione di rilassamento.

4. Il metabolismo del tessuto muscolare scheletrico L’ATP presente nelle fibre è sufficiente soltanto a rifornire energia per i primi secondi di attività muscolare. In seguito deve essere sintetizzato dell’altro da tre fonti: creatinfosfato; respirazione cellulare anaerobica; respirazione cellulare aerobica.

4. Il metabolismo del tessuto muscolare scheletrico A riposo le fibre muscolari scheletriche producono ATP in eccesso che viene usato, in parte, per produrre creatinfosfato, molecola a elevato potenziale energetico costituita da creatina, simile a un amminoacido e da un gruppo fosfato. Al bisogno, tale fosfato viene trasferito nuovamente all’ADP per ricostituire il gruppo energetico.

4. Il metabolismo del tessuto muscolare scheletrico

4. Il metabolismo del tessuto muscolare scheletrico Il glucosio, scisso in due molecole di acido piruvico, libera ATP. Quando i livelli di ossigeno sono bassi, quasi tutto l’acido piruvico si trasforma in acido lattico nella glicolisi anaerobica.

4. Il metabolismo del tessuto muscolare scheletrico Questa reazione può fornire energia sufficiente per circa 30-40 secondi di attività muscolare.

4. Il metabolismo del tessuto muscolare scheletrico L’attività muscolare prolungata dipende dalla respirazione cellulare aerobica che utilizza ossigeno per produrre ATP nei mitocondri.

5. I tipi di fibre muscolari scheletriche e di contrazioni I muscoli scheletrici contengono tre tipi di fibre: ossidative lente; ossidative-glicolitiche rapide; glicolitiche rapide.

5. I tipi di fibre muscolari scheletriche e di contrazioni Le fibre ossidative lente (o rosse) sono piccole di diametro; contengono molta mioglobina; si contraggono e si rilassano in tempi più lunghi rispetto alla fibre rapide; possono sostenere contrazioni prolungate e intense.

5. I tipi di fibre muscolari scheletriche e di contrazioni Le fibre ossidative glicolitiche rapide (o intermedie) sono intermedie di diametro; contengono molta mioglobina; hanno un alto contenuto di glicogeno e generano molto ATP.

5. I tipi di fibre muscolari scheletriche e di contrazioni Le fibre glicolitiche rapide (o fibre bianche) sono le più grandi di diametro; contengono poca mioglobina e pochi mitocondri; generano ATP per glicolisi anaerobica.

5. I tipi di fibre muscolari scheletriche e di contrazioni La maggior parte dei muscoli scheletrici è costituita da tutti e tre i tipi di fibre. Le fibre muscolari di una qualsiasi unità motoria sono tutte dello stesso tipo e si ha l’attivazione di una certa unità in base al tipo di sforzo fisico cui il corpo va incontro.

5. I tipi di fibre muscolari scheletriche e di contrazioni Le contrazioni muscolari sono di due tipi. Contrazione isotonica: la tensione sviluppata dal muscolo rimane pressoché costante, mentre il muscolo cambia di lunghezza. Contrazione isometrica: la tensione generata non è sufficiente a superare la resistenza dell’oggetto sul quale è applicata la forza e la lunghezza del muscolo non cambia.

6. Il tessuto muscolare cardiaco Il tessuto muscolare cardiaco costituisce la maggior parte della muscolatura del cuore.

6. Il tessuto muscolare cardiaco Le fibre spesso sono ramificate, più corte e di diametro maggiore rispetto a quelle della muscolatura scheletrica, interconnesse tramite dischi intercalari, ispessimenti trasversali irregolari del sarcolemma.

6. Il tessuto muscolare cardiaco Il ritmo automatico o intrinseco delle contrazioni cardiache è detto autoritmicità.

6. Il tessuto muscolare cardiaco

7. Il tessuto muscolare liscio Il tessuto muscolare liscio si trova in molti organi interni e riveste i vasi sanguigni. Il muscolo liscio è un muscolo involontario. I filamenti di actina sono ancorati a strutture detti corpi densi.

7. Il tessuto muscolare liscio Il muscolo viscerale o unitario si trova negli strati che si sovrappongono a formare le pareti di piccole arterie, vene e organi cavi come lo stomaco, l’intestino, l’utero e la vescica. Le fibre della muscolatura viscerale sono strettamente legate e formano un reticolo continuo.

7. Il tessuto muscolare liscio Il muscolo liscio a unità multipla consiste di fibre singole, ognuna con fibre nervose motorie alla propria estremità.

7. Il tessuto muscolare liscio La presenza di ioni calcio nel citosol fornisce il tono del muscolo liscio, uno stato di contrazione prolungata e continua.

7. Il tessuto muscolare liscio Il muscolo liscio ha una possibilità di allungamento e di contrazione molto maggiore rispetto alle fibre muscolari scheletriche. Risponde a impulsi provenienti dal sistema nervoso autonomo (involontario), oppure a ormoni, a variazioni del pH o del livello di ossigeno.

8. Il ruolo dei muscoli scheletrici nel movimento Il muscolo scheletrico è un organo composto da vari tipi diversi di tessuto, che comprendono il tessuto muscolare scheletrico, il tessuto vascolare, il tessuto nervoso e vari tipi di tessuto connettivo.

8. Il ruolo dei muscoli scheletrici nel movimento L’attacco del muscolo all’osso fisso è detto origine. L’altra estremità è ancorata in un punto detto inserzione. La porzione carnosa è definita ventre.

8. Il ruolo dei muscoli scheletrici nel movimento Tutti i movimenti si producono perché molti muscoli scheletrici lavorano in gruppo. Il muscolo che produce l’azione si chiama agonista o primo motore. Il muscolo antagonista si rilascia mentre l’agonista si contrae. Molti movimenti coinvolgono muscoli sinergici che aiutano il muscolo a funzionare con più efficacia.

8. Il ruolo dei muscoli scheletrici nel movimento I nomi dei muscoli scheletrici si basano su alcuni parametri: l’orientamento; le dimensioni; la forma; il tipo d’azione; il numero di origini.

9. Un esempio di gruppo muscolare: i muscoli dell’espressione facciale