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Il sistema muscolare

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• Scheletrici (volontari e striati)

• Cardiaco (involontario ma striato)

• Lisci (involontari)

Tipi di muscoli

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I principali muscoli scheletrici

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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.

Le proprietà del muscolo

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Fibre muscolari (sono cellule raccolte in fasci) rivestite da

tessuto connettivo che alle estremità si fonde e forma il

tendine.

L’organizzazione del muscolo scheletrico

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Tipi di muscoli

fusiforme pennato semipennato triangolare

nastriforme

digastrico

bicipite tricipite quadricipite

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; - 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.

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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.

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• Agonisti: realizzano l’azione.

• Antagonisti: svolgono l’azione opposta degli agonisti.

• Sinergici: concorrono alla realizzazione di un’azione.

Ruoli dei muscoli

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• Azione principale

• Azione secondaria

• Azione di neutralizzazione

• Azione di fissazione

Azioni dei muscoli

a: presa a pollici in fuori (o supinata)

b: presa a pollici in dentro (o pronata)

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Schema: organizzazione del muscolo

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• Membrana cellulare (sarcolemma)

• Liquido cellulare (sarcoplasma)

• Filamenti proteici (miofibrille): actina e miosina

• Unità funzionale del muscolo scheletrico: sarcomero

La fibra muscolare

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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.

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• 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.

Tipi di fibre muscolari

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• Contrazione isometrica o statica

• Contrazione concentrica

• Contrazione eccentrica

La contrazione muscolare

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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.

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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.

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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.

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• 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.

La graduazione della forza

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Schema: la graduazione della forza

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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.

Il tono muscolare

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I muscoli 1

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I muscoli 2

Tricipite della sura

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I muscoli 3