Sistema muscolare
Si suddivide in scheletrico, striato e volontario; cardiaco
che è striato, ma involontario; liscio e involontario
I muscoli scheletrici mantengono la postura, regolano la
temperatura corporea e permettono la comunicazione non
verbale.
Sono attaccati alle ossa
mediante tendini e la
loro meccanica si basa
su coppia
agonista/antagonismo
ossia un muscolo si
contrae, l’altro si flette.
Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012
La contrazione è un meccanismo «tutto o niente», ogni
fibra si contrae o non si contrae.
Controllo sulla forza che dipende dalla frequenza dello
stimolo nervoso e dal numero di fibre coinvolte.
Vi è una fase di eccitazione seguita da rilassamento
Per mantenere la postura ho alternanza di contrazione e
rilassamento che determina il tono muscolare.
Tetano completo o incompleto: quando la frequenza è così
alta da non permettere il rilassamento.
Con il termine stimolazione tetanica o semplicemente
tetano, in campo neurobiologico, si descrive un processo
fisiologico che avviene nelle cellule nervose caratterizzato
da una notevole serie di potenziali d'azioni che vengono
trasmessi in un piccolo periodo di tempo
Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012
I muscoli sono costituiti da cellule allungate dette fibre
muscolari
Nelle cellule ci sono le miofibrille, proteine per la
contrazione del muscolo.
Ogni fibra muscolare è una cellula plurinucleata la cui
membrana si chiama sarcolemma.
Le miofibrille, disposte parallelamente alla lunghezza della
cellula, sono nel citoplasma.
Ogni miofibrilla, composta da unità dette sarcomeri, è
circondata dal reticolo sarcoplasmatico, attraversato da tubi
trasversali (sistema T).
Ogni sarcomero è formato da filamenti spessi, costituiti da
miosina e filamenti sottili di actina. La linea Z è una zona
proteica alla quale sono ancorati i filamenti sottili di
sarcomeri adiacenti.
Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012
La contrazione
muscolare dipende
dall’interazione di
actina e miosina.
I filamenti spessi si
attaccano a quelli
sottili tirandoli verso il
centro del sarcomero.
Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012
I filamenti sottili sono ancorati
alla linea Z. Le teste della
miosina agiscono come enzimi
che scindono ATP in ADP
fornendo energia.
Le teste della miosina si
agganciano all’actina formando
un ponte trasversale, la rapida
sequenza di aggancio-sgancio fa
muovere i filamenti l’uno
sull’altro.
Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012
ATP: la sua idrolisi fornisce l’energia necessaria e il suo arrivo
libera la testa della miosina dal legame con l’actina per il ciclo
successivo.
Troponina: aggregati globulari presenti sulla tropomiosina. Il
legame con il calcio ne modifica la conformazione, allontanando
la tropomiosina dai siti per la formazione del ponte trasversale.
Tropomiosina: simili a funi sono poste lungo l’actina e bloccano
i siti di legame per la formazione dei ponti con la miosina.
Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012
Lo ione calcio è
responsabile della
contrazione, il
segnale proviene
dal neurone
motorio.
Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012
Plica giunzionale: solco nella superficie di una fibra
muscolare dove si inseriscono le terminazioni del neurone.
Acetilcolina: stimola reticolo sarcoplasmatico a liberare ioni
calcio.
Unità motoria: assone di un singolo neurone motorio + fibre
innervate. Il numero di fibre per unità è inversamente
proporzionale alla precisione di controllo.
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Il muscolo può accumulare ATP solo per 5 secondi e se la
procura in tre modi:
scissione di creatinfosfato e ADP in creatina e ATP, utile per 15
secondi, si trova nel muscolo
respirazione aerobia, nei mitocondri, utilizza ossigeno e
glucosio producendo 36 molecole di ATP, diossido di carbonio e
acqua, lento e usato quando siamo a riposo
glicolisi anaerobia, per avere ATP in breve tempo, e quando
non sono presenti quantità adeguate di ossigeno e glucosio,
produce acido lattico.
Il muscolo cardiaco contiene miofibrille di actina e miosina per
questo è striato. Le cellule hanno un unico nucleo e le fibre
sono interconnesse tra di loro a livello di dischi intercalari,
porzioni di sarcolemma ispessito con giunzioni comunicanti.
Il muscolo cardiaco è caratterizzato da autocontrattilità.
Frequenza nell’uomo adulto di circa 70 battiti al minuto a riposo
e involontario , consuma molta ATP grazie alla respirazione
aerobia.
Nel muscolo liscio non ci sono sarcomeri e non ha le striature.
Le cellule hanno un nucleo centrale e miofibrille connesse e in
grado di contrarsi.
La contrazione è più lenta e lunga. Un movimento tipico è la
peristalsi, ossia la progressione del cibo nell’intestino. Esistono
fibre muscolari lisce isolate, come quelle dei bulbi piliferi.