TRE PRINCIPALI TIPI DI MUSCOLO ORGANIZZAZIONE DELLE MIOFIBRILLE CONTRAZIONE MUSCOLARE: come TRE PRINCIPALI TIPI DI MUSCOLO MUSCOLO SCHELETRICO M. SCHELETRICO: organizzazione del connettivo ORGANIZZAZIONE DELLE MIOFIBRILLE MODIFICAZIONE DELLA BANDEGGIATURA DURANTE LA CONTRAZIONE

Varia con le condizioni CONTRAZIONE MUSCOLARE:come Applicata utilmente Controllata Richiede energia Prolungata Varia con le condizioni

Generata da interazioni fra actina e miosina CONTRAZIONE MUSCOLARE: come Generata da interazioni fra actina e miosina Applicata utilmente dal connettivo al tendine; il muscolo viscerale e cardiaco si contraggono in cerchio Controllata volontario & involontario: innervazione; Innervazione e controllo chimico diffuso Richiede energia vascolarizzazione; mitocondri; ATP; glicogeno Prolungata unità muscolari multiple; contrazione di lunga durata (muscolo liscio) Varia con le condizioni sotto tipi di muscolo striato Le diversde modalità di funzionamento richiedono tre tipi di tessuto muscolare

TRE PRINCIPALI TIPI DI MUSCOLO LISCIO forza modesta ma prolungata; controllato in parte dal sistema nervoso autonomo, in parte da s. chimiche rilasciate da cellule vicine e da interazioni cellula-cellula CARDIACO forti contrazioni ritmiche; controllato by interazioni fra le cellule stesse; ritmo dato da piccole porzioni della stessa muscolatura e modulato dall’innervazione autonoma SCHELETRICO sviluppa la forza maggiore, ma si contrae solo in risposta a stimoli nervosi somatici (volontari); applica la sua forza attraverso un’organizzazione interna di connettivo ai tendini; la forza sviluppata richiede una elevata organizzazione interna della cellula muscolare Le cellule muscolari sono spesso chiamate fibre muscolari. Da non confondere con le cellule del connettivo, che producono fibre extracellulari, come il collagene. Le cellule muscolari sono anche dette miociti

CARDIACO atriale, ventricolare, nodale, Purkinje TRE PRINCIPALI TIPI DI MUSCOLO: Sottotipi LISCIO cute, cardiovascolare, vie aeree, uterino, altri organi riproduttivi, urinario, gastrointestinale (GI) CARDIACO atriale, ventricolare, nodale, Purkinje SCHELETRICO tipo I - lento, tipo IIa – ossidativo veloce, type IIb – ossidativo glicolitico

MUSCOLO SCHELETRICO striato/bandeggiato capillare sarcolemma TENDINE cellule satelliti per la riparazione endomisio (CT) multi-nucleato, nuclei periferici miofibrilla Miofibra in sezione trasversa

} endomisio MUSCOLO SCHELETRICO:Organizzazione del Tessuto Connettivo PERIMISIO } forma FASCI/fascicoli endomisio EPIMISIO

Ciascuna miofibrilla consiste di miofilamenti raccolti in fascio miofibrille Miofibra in sezione trasversa Ciascuna miofibrilla consiste di miofilamenti raccolti in fascio MIOSINA (fil. spesso) Ma, ad intervalli regolari lungo una fibra rilassata, si vedono solo filamenti spessi o sottili. Perché? ACTINA (fil. sottile)

A MIOFIBRILLA VISTA PER IL LUNGO (ELETTRONICO) I I Zona H con linea M linea/disco Z Filamento spesso (Miosina) Filamento sottile (ACTINA)

MIOFIBRILLA ATTORNO CIASCUNA MIOFIBRILLA, cioè fra le miofibrille granuli di glicogeno Reticoolo sarcoplasmatico controllo energia Miofilamenti generano forza Mitocondri energia MIOFIBRILLA

Fibre muscolari ramificate MUSCOLO CARDIACO CARDIOMiOCiTI striati DISCO INTERCALARE fibra reticolare NUCLEO centrale Capillare Fibre muscolari ramificate Sarcolemma & lamina esterna

DISCO INTERCALARE – collegamento elettro-meccanico Fascia adherens forza Gap junction trasmissione della contrazione Maculae adherens forza

FIBRE di PURKINJE ventricle } Endocardium Sub-endocardium Large, pale cell specialized for conduction, not contraction Myofilaments Glycogen

MUSCOLO LISCIO fibra reticolare Gap junction/Nexus La cellula muscolare liscia ha lo stesso meccanismo contrattile di quella striata, ma meno organizzato fibra reticolare Gap junction/Nexus Assone nervoso autonomo plasmalemma del miocito + lamina esterna glicoproteica

Controllo della contrazione MIOFIBRA SCHELETRICA: i perché della struttura Generazione forza Applicazione forza Controllo della contrazione Energia

A MIOFIBRILLA VISTA PER IL LUNGO (ELETTRONICO) I I Zona H con linea M linea/disco Z Filamento spesso (Miosina) Filamento sottile (ACTINA)

A 1 3 2 4 COME CAMBIANO LE BANDE IN CONTRAZIONE I I actina miosina linea M senza zona H linea Z 1 Il sarcomero si accorcia 3 La banda A non cambia 2 La banda I si riduce 4 La zona H scompare

} MIOFIBRA SCHELETRICA: Inizio della contrazione sarcolemma Z line Placca motrice Tubulo T sarcolemma giunzione A-I Z line } Reticolo sarcoplasmatico avvolge le miofibrille e rilascia ioni clacio su stimolo proveniente dal tubulo T Triade = tubulo T+ due cisterne terminali cisterna terminale del RS

zona H con linea M Disco/linea Z MIOFIBRA SCHELETRICA: Generazione della contrazione zona H con linea M Disco/linea Z filamento spesso MIOSINA filamento sottile ACTINA Le code dei filamenti di miosina formano un fascio e danno il filamento spesso filamento di ACTINA le teste dei filamenti di miosina sporgono ad intervalli regolari Molecole di F actina globulare in catena

Testa della miosina/dominio motorio Parti del Dominio motorio dominio regolatorio: interagisce con la tropo-miosina sotto controllo della troponina attivata dal Ca 2+ Filamento spesso – “Bastoncini” di miosina Sito catalitico dell’ATP Sito di legame dell’actina Dominio catalitico filamento di Actina Testa della miosina/dominio motorio Parti del Dominio motorio Il dominio regolatorio fa il lavoro di leva, aiutato dalla parte flessibile del bastoncino di miosina Dettaglio dell’interazione actina-miosina per generare la trazione della miosina sul filamento di actina 1 2 trazione Bastoncini di miosina fermi

MUSCOLO SCHELETRICO: INNERVAZIONE Assoni diretti alle placche motrici determinano la contrazione Fibre muscolari striate TENDINE Golgi tendon receptor Muscle spindle Assoni sensitivi & recettori fusali Il fine controllo della contraczione nelle singole miofibre richiede un feedback sensitivo su come sta lavorando il muscolo il muscolo nel suo complesso

PLACCA MOTRICE o GIUNZIONE NEUROMUSCOLAR/E ASSONE ASSOLEMMA SARCOLEMMA SCHWANN CELL VESCICOLE SINAPTICHE mitocondrio Fessura sinaptica Pieghe secondarie/ gunzionali della MEMBRANA POST-SINAPTICA MIOCITO SCHELETRICO

PLACCA MOTRICE: LOCALIZZAZIONE DEI ‘TRASMETTITORI’ SARCOLEMMA Canali ionici voltage-gated ASSOLEMMA Canali ionici voltage-gated Acetyl Choline/ACh SYNAPTIC VESICLES Fessura sinaptica Colinesterasi Canali ionici ligand-gated Recettori per ACh MEMBRANA PRE-SINAPTICA MEMBRANA POST-SINAPTICA Canali del Ca2+ SKELETAL MUSCLE FIBER/MYOCYTE