Il sistema muscolare
Tipi di muscoli
• Scheletrici (volontari e striati)
• Cardiaco (involontario ma striato)
• Lisci (involontari)
I principali
muscoli
scheletrici
Le proprietà del muscolo
Le proprietà specifiche del muscolo sono:
• la contrattilità: la capacità d’accorciamento;
• l’estensibilità: la capacità di allungamento quando viene
sottoposto a una forza di trazione esterna;
• l’elasticità: la capacità di ritornare alla lunghezza originale
quando cessa l’azione di trazione;
• l’eccitabilità: la capacità di reagire a uno stimolo nervoso.
L’organizzazione del muscolo
scheletrico
Fibre muscolari (sono cellule raccolte in fasci) rivestite da
tessuto connettivo che alle estremità si fonde e forma il
tendine.
Tipi di muscoli
In base alla forma:
- fusiformi: le fibre sono
parallele alla lunghezza;
- pennati: le fibre sono
disposte obliquamente sui
due lati del tendine;
- semipennati: le fibre
sono disposte su un solo
lato del tendine;
fusiforme
- triangolari: sono
appiattiti e con piccolo
tendine a un’estremità;
- nastriformi: le fibre sono
parallele alla lunghezza e
interrotte da più inserzioni
tendinee;
-digastrici: hanno un
tratto tendineo intermedio
tra i ventri muscolari.
nastriforme
pennato
semipennato
triangolare
digastrico
bicipite
tricipite
quadricipite
Origine e inserzione dei muscoli
• Origine è l’estremità tendinea
con cui un muscolo si collega al
punto più vicino al tronco o
all’osso più stabile.
• Inserzione è il punto di
collegamento sull’osso più
lontano o più mobile.
Nella meccanica muscolare di
solito l’origine corrisponde al
punto fisso e l’inserzione al
punto mobile.
Nel caso dei muscoli retti
dell’addome punto fisso e punto
mobile possono invertirsi.
Ruoli dei muscoli
• Agonisti: realizzano l’azione.
• Antagonisti: svolgono l’azione opposta degli agonisti.
• Sinergici: concorrono alla realizzazione di un’azione.
Azioni dei muscoli
• Azione principale
• Azione secondaria
• Azione di neutralizzazione
• Azione di fissazione
a: presa a pollici in fuori
(o supinata)
b: presa a pollici in dentro (o
pronata)
Schema: organizzazione del muscolo
La fibra muscolare
• Membrana cellulare
(sarcolemma)
• Liquido cellulare
(sarcoplasma)
• Filamenti proteici
(miofibrille): actina e
miosina
• Unità funzionale del
muscolo scheletrico:
sarcomero
Come avviene la contrazione
Occorrono due condizioni:
• presenza di energia
• impulso di comando
In presenza di queste due condizioni, i filamenti di
actina scorrono con un movimento ciclico su
quelli di miosina, spostandosi verso il centro del
sarcomero.
L’accorciamento dei vari sarcomeri impilati determina
l’accorciamento del muscolo, che inoltre s’ingrossa a
causa del sovrapporsi dei filamenti.
Tipi di fibre muscolari
• Fibre tipo I, lente o ST (Slow Twitch), rosse. Possiedono una
ricca vascolarizzazione, un contenuto elevato di mioglobina,
di mitocondri, di grassi, e un’elevata attività degli enzimi del
metabolismo aerobico.
• Fibre tipo II, veloci o FT(Fast Twitch), bianche o pallide:
– a contrazione rapida resistenti alla fatica (IIa):
hanno un’attività elevata sia gli enzimi del metabolismo
anaerobico che quelli del metabolismo aerobico.
– a contrazione rapida molto affaticabili (IIb): gli
enzimi del metabolismo anaerobico svolgono un’attività
elevata. Sono in grado di sviluppare intensità di
contrazione elevatissime.
– a contrazione rapida (IIc): è un tipo di fibra intermedio
tra il tipo IIa e il tipo IIb.
La contrazione muscolare
• Contrazione isometrica o statica
• Contrazione concentrica
• Contrazione eccentrica
Il ciclo stiramento accorciamento
In determinate situazioni il muscolo funziona come una molla
che, compressa, immagazzina energia elastica e, una volta
rilasciata, la restituisce. L’accumulo di energia avviene però in
fase di stiramento.
Quando un muscolo in stato di attività viene stirato,
immagazzina energia potenziale elastica (nei tendini e nella
parte contrattile) che nella contrazione concentrica successiva
andrà a sommarsi alla forza prodotta dal muscolo.
Il ciclo stiramento accorciamento
Condizioni da rispettare per poter sfruttare la
restituzione di energia elastica:
1 il passaggio da fase eccentrica a fase concentrica del
movimento deve essere il più rapido possibile;
2 il muscolo interessato deve essere allungato
eccentricamente in modo estremamente rapido;
3 l’ampiezza del contro movimento deve essere ridotta;
4 è necessaria un’ottimale coordinazione tra muscolatura
antagonista e agonista.
L’unità motoria
L’ unità motoria (UM) è l’unità di base per la contrazione muscolare.
È costituita da un certo numero di fibre muscolari collegate fra
loro, alle quali arriva un’unica fibra nervosa motoria comandata
da un motoneurone.
In ogni muscolo ci sono migliaia di unità motorie e ognuna di esse è
composta da un numero variabile di fibre muscolari, a seconda della
funzione svolta dal muscolo.
Tutte le fibre di un’UM si contraggono nello stesso tempo e al massimo
grado quando giunge lo stimolo nervoso.
“Legge del tutto o nulla”: o si contraggono tutte le fibre dell’UM,
oppure tutte rimangono a riposo.
La graduazione della forza
• Reclutamento spaziale:
all’aumentare della richiesta di forza
necessaria per svolgere un compito
motorio viene reclutato un
sempre maggior numero di UM e
quindi di fibre.
• Reclutamento temporale:
le fibre possono addizionare
l’effetto delle singole scosse e
sviluppare in questo modo una forza
più elevata (fino a 3-4 volte più alta
rispetto a una singola scossa). In
caso di richiesta di forza massima si
attua la sincronizzazione delle
UM.
Schema: la graduazione della forza
Il tono muscolare
Il tono muscolare è un minimo livello di contrazione
muscolare che permane anche a riposo.
È determinato da due componenti:
- passiva: anche a riposo alcuni ponti tra actina e miosina
rimangono attivi;
- attiva: indotta da una continua attività riflessa del sistema
nervoso.
• Tono muscolare eccessivo: ipertono (spasticità).
• Tono muscolare troppo basso: ipotonia
• Mancanza di tono: flaccidità
Il calore riduce il tono muscolare (azione miorilassante;
il freddo lo aumenta.
I muscoli 1
I muscoli 2
Tricipite della sura
I muscoli 3