IL MUSCOLO
MUSCOLI sono organi deputati al movimento del corpo o di
alcune sue parti.
L'attività muscolare, dunque, non è importante soltanto per
la locomozione, ma anche e soprattutto per mantenere
svariate funzioni vitali, come la circolazione sanguigna, la
respirazione e la digestione dei cibi
La contrazione del muscolo deriva dalla sua capacità di
convertire l'energia chimica, resa disponibile dall'idrolisi
dell‘ATP, in energia meccanica attiva; una parte non
trascurabile di questa energia (45% circa) viene dispersa
sottoforma calore
Nel muscolo scheletrico è possibile riconoscere alcune proprietà
tipiche che ne definiscono, di conseguenza, l'ambito funzionale:
ECCITABILITÀ: capacità di rispondere con una variazione della
distribuzione delle cariche elettriche, a variazioni di energia
applicata al muscolo direttamente (stimolazione della membrana) o
indirettamente (tramite l'attivazione dei neuroni motori)
CONTRATTILITÀ: capacità di accorciarsi attivamente ed
esercitare tensione sull'estremità tendinea
ELASTICITÀ: capacità di riprendere la lunghezza iniziale dopo
una contrazione
RIASSUMENDO
MOVIMENTO: volontario o automatico di parti del corpo
e/o dell'intero organismo
POSTURA: mantenimento della posizione del corpo nello
spazio
PRODUZIONE DI CALORE: necessario al mantenimento
stabile della temperatura corporea
Caratteristiche istologiche e fisiologiche il tessuto muscolare
viene suddiviso in tessuto muscolare liscio e tessuto
muscolare striato
Muscolo liscio
Muscolo striato
SCHELETRICO
Nella parete dei vasi sanguigni
e degli organi cavi.
involontario
La sua principale funzione è di
spingere materiali dentro e
fuori dal corpo
Costituisce i muscoli scheletrici
volontario
Permette il movimento ed il
mantenimento della postura;
concorre a determinare le
forme corporee
CARDIACO
Miocardio
involontario
È responsabile della
continua e ritmica
contrattilità del cuore
Muscolo scheletrico
Muscolo cardiaco
Muscolo liscio
Tunica media
muscolo liscio
CARATTERISTICHE MICROSCOPICHE
Muscolo scheletrico (striato)
Muscolo scheletrico:
Cellule allungate con molte striature
trasversali e molti nuclei in ogni cellula.
Muscolo cardiaco
Muscolo cardiaco:
Cellule ramificate, con dischi intercalati
(formati dallo stretto contatto delle
membrane di due cellule).
Muscolo viscerale (liscio)
Muscolatura liscia:
Cellule lunghe e ravvicinate, prive di striature
trasversali e con un solo nucleo.
Il TESSUTO MUSCOLARE rappresenta il principale
costituente della massa corporea. In un adulto costituisce
ben il 40-45% del peso corporeo.
ANTAGONISTI: i muscoli che
contrastano il reciproco
movimento (ad esempio, flessori
ed estensori sono antagonisti tra
loro).
AGONISTI:i muscoli che
collaborano nell’esecuzione
di un movimento
In base al tipo di movimento che la loro contrazione imprime a tutto il corpo
o ad un segmento corporeo
FLESSORI : bicipite, sartorio.
MOVIMENTO DI FLESSIONE:
l’avvicinamento di due parti del corpo.
ESTENSORI: tricipite, quadricipite
MOVIMENTO DI ESTENSIONE:
l’allontanamento di due parti del corpo
che
permette
che
permette
ADDUTTORI : trapezio, pettorali
MOVIMENTO DI ADDUZIONE: che provoca
l'avvicinamento di un segmento all’asse mediano del
corpo
ABDUTTORI: deltoide
MOVIMENTO DI ABDUZIONE: che provoca
l'allontanamento di un segmento dall'asse mediano del
corpo
MOVIMENTO DI ROTAZIONE
Movimento che permette ad un segmento di ruotare
intorno al proprio asse.
L’avambraccio permette movimenti di:
PRONAZIONE: movimento che porta il dorso della
mano verso l'alto.
SUPINAZIONE: movimento che porta il dorso della
mano verso il basso.
Il muscolo scheletrico è formato da un insieme di cellule piuttosto
lunghe, cilindriche e con estremità fusiformi, chiamate FIBRE
MUSCOLARI.
Se lo si taglia trasversalmente si nota che queste fibre non sono
isolate, ma raggruppate in FASCICOLI ed avvolte da tessuto
connettivo
Epimisio: guaina che riveste
l'intero muscolo
Perimisio: guaina che riveste
i fasci di fibre muscolari
Endomisio:
guaina
che
riveste le singole cellule o fibre
muscolari
Terminologia specifica riferita ai muscoli
TERMINE GENERICO
EQUIVALENTE MUSCOLARE
Cellula muscolare
Fibra muscolare o fibrocellula m.
Membrana cellulare
Sarcolemma
Citoplasma
Sarcoplasma
Mitocondri
Sarcosomi
Reticolo endoplasmatico
Reticolo sarcoplasmatico
MITOCONDRI (produzione di
energia)
GOCCE LIPIDICHE (riserva di
energia)
GRANULI DI GLICOGENO
(riserva di energia)
MIOGLOBINA (riserva di
ossigeno)
MIOFIBRILLE e RETICOLO
SARCOPLASMATICO
Ogni fibra muscolare è formata da circa 1000 miofibrille, avvolte
dal reticolo sarcoplasmatico; le miofibrille si estendono per tutta la
lunghezza della fibra e sono organizzate in lunghi fasci
longitudinali.
RETICOLO
SARCOPLASMATICO,
un sistema complesso di
vescicole e tubuli che dà
origine al sistema
sarcotubulare. Lo scopo di
questa struttura è di
accumulare il calcio
necessario per la
contrazione.
miofibrille
ciascuna fibra
muscolare scheletrica…
…contiene
numerosissime
miofibrille
nel citoplasma, nello spazio
fra una miofibrilla e l’altra…




reticolo sarcoplasmatico
tubuli T
granuli di glicogeno
mitocondri
fibra muscolare e miofibrille
nucleo
ciascuna miofibrilla
presenta il pattern di
striatura trasversale
miofibrille
MIOFIBRILLE sono a loro
volta composte da
miofilamenti paralleli, che
sono di due tipi: spessi e
sottili.
Le bande scure sono dette bande o dischi A
Le bande chiare sono dette bande I
Ciascuna banda I risulta divisa in due da una linea Z
Ciascuna banda A risulta divisa in due da una stria,
detta H, posta nella sua parte centrale.
Il tratto di miofibrilla compreso tra due
linee Z adiacenti
(1/2 banda I + banda A + 1/2 banda I)
prende il nome di SARCOMERO
Questa struttura sta alla base
della CONTRAZIONE
MUSCOLARE, resa possibile
dallo scorrimento dei filamenti
sottili su quelli spessi.
Durante la contrazione, il
sarcomero si accorcia
per avvicinamento delle
due linee Z:
mentre la lunghezza dei
filamenti e della banda A
rimane invariata si ha
una riduzione della
banda I e della banda H.
Ciascuna molecola di MIOSINA si compone
di 6 subunità, di cui 2 identiche catene pesanti,
molto grandi, e due paia di catene leggere, più
piccole.
Le catene proteiche pesanti si intrecciano a
formare una coda terminale, rigida, a spirale, e
due teste globose.
Due catene proteiche leggere sono associate
alle catene pesanti di ogni testa.
I filamenti sottili sono infatti
costituiti: dall’ACTINA,
•TROPOMIOSINA: nel muscolo
a riposo impedisce il contatto tra 7
molecole di G-actina e le rispettive
teste di miosina, mantenendo il
muscolo rilassato.
•TROPONINA: quando lega il
calcio
cambia
la
propria
conformazione
e
sposta
la
tropomiosina
permettendo
l’aggancio con la miosina
Oltre a queste proteine, le miofibrille muscolari ne contengono altre, tra cui ricordiamo:
titina e nebulina, con la funzione di stabilizzare e centralizzare il sarcomero nel corso
della contrazione.
CONTRAZIONE MUSCOLARE
Ogni molecola della miosina presenta due siti di legame, uno per una molecola di ATP ed
uno per l'actina. La sua attività ATPasica le consente di idrolizzare l'ATP ad ADP + fosfato
inorganico e di utilizzare l'energia così sviluppata per generare il movimento. Il tutto
avviene con un ciclo di eventi molecolari:
1)
2)
3)
4)
5)
L'ancoraggio dell'ATP nella specifica sede di
legame sulla testa della miosina porta al distacco di
quest'ultima dalla molecola di G-Actina
L'ATP, legata alla testa miosinica, viene idrolizzata
ad ADP e fosfato inorganico (Pi); entrambi i
prodotti rimangono ancorati in questa sede; per
consentire tale reazione sembra necessaria la
presenza di magnesio
L'energia liberata dall'idrolisi dell'ATP induce una
rotazione della testa della miosina che, caricandosi
di energia potenziale, si lega debolmente ad una
molecola di G-actina con un angolo di 90°.
Il rilascio del fosfato inorganico provoca un
cambiamento conformazionale nella testa della
miosina, generando il cosiddetto colpo di frusta. Il
filamento di actina viene così tirata verso il centro
del sarcomero, vale a dire verso la linea M.
La testa della miosina rilascia anche la molecola di
ADP e rimane strettamente ancorata all'actina, in
uno stato di rigor che dura soltanto pochi istanti,
prima che il ciclo ricominci con l'ennesimo legame
miosina-ATP.
CICLO MECCANO-CHIMICO DEI CROSS-BRIDGES
SCORRIMENTO DEI FILAMENTI
E' proprio la presenza di CALCIO nell'ambiente intracellulare a determinare l'inizio della
contrazione muscolare.
Il reticolo sarcoplasmatico è una struttura canalicolare che avvolge completamente ogni fibra
muscolare, insidiandosi tra una miofibrilla e l'altra. Esaminandolo attentamente, è possibile
notare due particolari strutture:
RETICOLI: sono formati da canalicoli longitudinali (che accumulano ioni Ca2+) che,
anastomizzandosi tra loro, confluiscono in strutture tubulari più ampie, chiamate CISTERNE
TERMINALI, che concentrano e sequestrano Ca2+, per poi liberarlo al sopraggiungere di uno
stimolo adeguato.
TUBULI TRASVERSI (tubuli a T):
invaginazioni della membrana cellulare
(sarcolemma), strettamente associate
alle cisterne terminali.
Il complesso TUBULO TRASVERSO +
CISTERNE TERMINALI (poste ai suoi
lati) costituisce la cosiddetta TRIADE
FUNZIONALE.