Le basi strutturali della contrazione muscolare. muscolo costituito da:costituito da: –cellule...
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Transcript of Le basi strutturali della contrazione muscolare. muscolo costituito da:costituito da: –cellule...
Le basi strutturali Le basi strutturali della contrazione della contrazione muscolaremuscolare
muscolomuscolo
• costituito da:costituito da:– cellule muscolaricellule muscolari,,
responsabili della contrazioneresponsabili della contrazione
– involucri connettivali che nutrono involucri connettivali che nutrono il muscolo e lo ancorano al il muscolo e lo ancorano al sistema scheletricosistema scheletrico
• ne esistono 3 tipi:ne esistono 3 tipi:– scheletricoscheletrico
– cardiacocardiaco
– liscioliscio
muscolo scheletrico: funzionimuscolo scheletrico: funzioni
• movimenti volontari delle diverse movimenti volontari delle diverse parti dello scheletroparti dello scheletro
• mantenimento della posturamantenimento della postura• contenzione e protezione degli contenzione e protezione degli
organi interniorgani interni• controllo degli orifizicontrollo degli orifizi• mantenimento della temperatura mantenimento della temperatura
corporeacorporea
osservazione del muscolo osservazione del muscolo scheletricoscheletrico
• dall’aspetto morfologico dall’aspetto morfologico macroscopico…macroscopico…
• ……alla struttura microscopica…alla struttura microscopica…
• ……all’ultrastrutturaall’ultrastruttura
Fibre muscolari scheletriche in sezione longitudinaleFibre muscolari scheletriche in sezione longitudinale
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)l’immagine non è molto suggestiva(per il momento);proviamo invece ad osservare una sezione trasversale
l’immagine non è molto suggestiva(per il momento);proviamo invece ad osservare una sezione trasversale
sezione sezione trasversale trasversale di muscolo di muscolo scheletricoscheletrico
muscolo scheletrico in sezione muscolo scheletrico in sezione trasversaletrasversale
fascettofascettomuscolaremuscolarefascettofascetto
muscolaremuscolare
supporto supporto connettivale connettivale (perimisio)(perimisio)
supporto supporto connettivale connettivale (perimisio)(perimisio)
muscolo scheletrico in sezione muscolo scheletrico in sezione trasversaletrasversalecellula cellula
muscolare muscolare scheletricascheletrica
cellula cellula muscolare muscolare scheletricascheletrica
ogni cellula presenta molti nuclei, ogni cellula presenta molti nuclei, disposti eccentricamente,disposti eccentricamente,in prossimità della membrana in prossimità della membrana plasmatica (detta plasmatica (detta sarcolemmasarcolemma))
ogni cellula presenta molti nuclei, ogni cellula presenta molti nuclei, disposti eccentricamente,disposti eccentricamente,in prossimità della membrana in prossimità della membrana plasmatica (detta plasmatica (detta sarcolemmasarcolemma))
fibra muscolare scheletrica
• è un sincizio polinucleatoè un sincizio polinucleato(massa citoplasmatica dotata di (massa citoplasmatica dotata di numerosi nuclei che deriva dalla numerosi nuclei che deriva dalla fusione, durante lo sviluppo, di fusione, durante lo sviluppo, di cellule progenitrici mononucleate)cellule progenitrici mononucleate)
• è una cellula di dimensioni è una cellula di dimensioni notevolissimenotevolissime– diametro 50-60 µmdiametro 50-60 µm– lunghezza anche fino a 10 cmlunghezza anche fino a 10 cm
sezi
one t
rasv
ers
ale
di
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fibre
musc
ola
ri s
chele
tric
he
fibre
musc
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chele
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perimisio
fibra
nucleinuclei
il citoplasma della cellula è il citoplasma della cellula è apparentemente apparentemente omogeneo, privo di omogeneo, privo di caratteristiche caratteristiche “interessanti”…“interessanti”…la microscopia ottica non è la microscopia ottica non è sufficiente a svelare il sufficiente a svelare il “segreto” del muscolo“segreto” del muscolo
il citoplasma della cellula è il citoplasma della cellula è apparentemente apparentemente omogeneo, privo di omogeneo, privo di caratteristiche caratteristiche “interessanti”…“interessanti”…la microscopia ottica non è la microscopia ottica non è sufficiente a svelare il sufficiente a svelare il “segreto” del muscolo“segreto” del muscolo
organizzazione generale del muscoloorganizzazione generale del muscolo
muscoloFascetto muscolare
Fibra (cellula) muscolare
riassumendo…
MuscoloMuscolo, fasci, fasci e fi e fibrebre muscolari muscolarie rispettivi involucri connettivalie rispettivi involucri connettivali
muscolofasciofibra
perimisioperimisio
endomisioendomisio
epimisioepimisio
involucri connettivaliinvolucri connettivali
• dall’esterno all’interno:dall’esterno all’interno:– l’l’epimisioepimisio avvolge l’intero muscolo avvolge l’intero muscolo– il il perimisioperimisio avvolge un fascio di fibre avvolge un fascio di fibre
all’interno del muscoloall’interno del muscolo– l’l’endomisioendomisio avvolge una singola fibra avvolge una singola fibra
muscolaremuscolare
• le fibre collagene dei diversi involucri si le fibre collagene dei diversi involucri si fondono le une nelle altre e all’estremitfondono le une nelle altre e all’estremitàà del muscolo formano il del muscolo formano il tendinetendine
perché il muscolo scheletrico è perché il muscolo scheletrico è anche detto “striato”?anche detto “striato”?
Fibre muscolari scheletriche in sezione longitudinaleFibre muscolari scheletriche in sezione longitudinale
Sono visibili diversi nuclei ed è appena percepibile la caratteristica striatura trasversale del muscolo scheletrico
La striatura trasversale delle fibre La striatura trasversale delle fibre scheletrichescheletriche
asse lo
ngitudinale d
ella fi
bra
asse lo
ngitudinale d
ella fi
bra
stria
tura
tras
vers
ale
cos’è la striatura trasversale?cos’è la striatura trasversale?
• per comprenderlo, è necessario studiare l’ultrastruttura della fibra muscolare…
striato TEMstriato TEM
ZZ
II
AA
al microscopio elettronico al microscopio elettronico la striatura si rivela la striatura si rivela piuttosto articolatapiuttosto articolata
al microscopio elettronico al microscopio elettronico la striatura si rivela la striatura si rivela piuttosto articolatapiuttosto articolata
nucleonucleo
miofibrillemiofibrille
…miofibrilla……miofibrilla…
riassumendoriassumendo… fibre muscolari e miofibrille… fibre muscolari e miofibrille
ciascuna fibra muscolare scheletrica…ciascuna fibra muscolare scheletrica…
…contiene numerosissime miofibrille
…contiene numerosissime miofibrille
fibra muscolare fibra muscolare e miofibrillee miofibrillenucleonucleo
miofibrillemiofibrille
ciascuna miofibrilla ciascuna miofibrilla presenta il pattern di presenta il pattern di striatura trasversalestriatura trasversale
ciascuna miofibrilla ciascuna miofibrilla presenta il pattern di presenta il pattern di striatura trasversalestriatura trasversale
fibre e miofibrillefibre e miofibrilleciascuna componente della ciascuna componente della bandeggiatura è definita bandeggiatura è definita convenzionalmente con convenzionalmente con una letterauna lettera
ciascuna componente della ciascuna componente della bandeggiatura è definita bandeggiatura è definita convenzionalmente con convenzionalmente con una letterauna lettera
la porzione di miofibrilla compresa fra due linee Z si definisce sarcomero
la porzione di miofibrilla compresa fra due linee Z si definisce sarcomero
miofibrille e miofilamentimiofibrille e miofilamenti
1-2 µm1-2 µmsarcomerosarcomero
le miofibrille sono a loro le miofibrille sono a loro volta costituite da fasci di volta costituite da fasci di filamenti di natura filamenti di natura proteica, detti proteica, detti miofilamentimiofilamenti
le miofibrille sono a loro le miofibrille sono a loro volta costituite da fasci di volta costituite da fasci di filamenti di natura filamenti di natura proteica, detti proteica, detti miofilamentimiofilamenti
sarcomerosarcomero banda Abanda A
banda Ibanda I banda Ibanda I
linea Zlinea Z linea Mlinea M linea Zlinea Z
banda Hbanda H
sarcomero e miofilamentisarcomero e miofilamenti
esistono due tipi esistono due tipi di miofilamenti:di miofilamenti:
- spessispessi- sottilisottili
esistono due tipi esistono due tipi di miofilamenti:di miofilamenti:
- spessispessi- sottilisottili
schema strutturale del sarcomeroschema strutturale del sarcomero
linea Zlinea Z linea Mlinea M linea Zlinea Z
banda Ibanda I banda Ibanda Ibanda Abanda A
componenti strutturali del sarcomerocomponenti strutturali del sarcomero
filamenti spessi: miosinafilamenti sottili:
actina
banda Ibanda I banda Ibanda Ibanda Abanda A
miosinamiosina actinaactinaMM ZZ
actina e actina e miosinamiosina
coda della miosina:doppia elica proteica
testa della miosina:proteina globulare
allineamento e sovrapposizioneallineamento e sovrapposizionefra actina e miosinafra actina e miosina
interazione fra filamenti spessi e sottiliinterazione fra filamenti spessi e sottili
nel citoplasma, nello spazio nel citoplasma, nello spazio fra una miofibrilla e l’altra…fra una miofibrilla e l’altra…nel citoplasma, nello spazio nel citoplasma, nello spazio fra una miofibrilla e l’altra…fra una miofibrilla e l’altra…
reticolo sarcoplasmatico tubuli T granuli di glicogeno mitocondri
reticolo sarcoplasmatico tubuli T granuli di glicogeno mitocondri
reticoloreticolosarcoplasmaticosarcoplasmatico
tubulo Ttubulo T
spaccato di fibra muscolare scheletricaspaccato di fibra muscolare scheletrica
Placca neuromuscolarePlacca neuromuscolare
Muscolo striato cardiacoMuscolo striato cardiaco
• elementi cellulari pielementi cellulari più piccoli e ù piccoli e mononucleati (non sincizi)mononucleati (non sincizi)
• Le cellule sono unite le une alle altre Le cellule sono unite le une alle altre attraverso i attraverso i dischi intercalaridischi intercalari
• Le cellule spesso si biforcano, Le cellule spesso si biforcano, creando una rete tridimensionalecreando una rete tridimensionale
• Le proteine contrattili sono allineate Le proteine contrattili sono allineate in modo regolare, creando in modo regolare, creando sarcomeri simili a quelli del muscolo sarcomeri simili a quelli del muscolo scheletricoscheletrico
• La contrazione del muscolo cardiaco La contrazione del muscolo cardiaco NON è sotto il controllo della volontàNON è sotto il controllo della volontà
muscolo cardiaco in sezione muscolo cardiaco in sezione trasversaletrasversale
fibre muscolari cardiachefibre muscolari cardiache in sezione trasversalein sezione trasversale
fibre muscolari cardiachefibre muscolari cardiache in sezione trasversalein sezione trasversale
muscolo cardiaco in sezione longitudinalemuscolo cardiaco in sezione longitudinale
come nel muscolo come nel muscolo scheletrico, è possibile scheletrico, è possibile osservare la striatura osservare la striatura trasversale.trasversale.
come nel muscolo come nel muscolo scheletrico, è possibile scheletrico, è possibile osservare la striatura osservare la striatura trasversale.trasversale.
cellule adiacenti sono cellule adiacenti sono saldamente ancorate saldamente ancorate fra loro a livello del fra loro a livello del disco intercalaredisco intercalare
cellule adiacenti sono cellule adiacenti sono saldamente ancorate saldamente ancorate fra loro a livello del fra loro a livello del disco intercalaredisco intercalare
asse asse longitudinale longitudinale delle celluledelle cellule
cellula muscolare cardiaca (TEM)cellula muscolare cardiaca (TEM)
la striatura è dovuta alla la striatura è dovuta alla presenza di sarcomeri presenza di sarcomeri regolarmente allineatiregolarmente allineati
la striatura è dovuta alla la striatura è dovuta alla presenza di sarcomeri presenza di sarcomeri regolarmente allineatiregolarmente allineati
mitocondri più mitocondri più numerosi che nel numerosi che nel muscolo scheletricomuscolo scheletrico
mitocondri più mitocondri più numerosi che nel numerosi che nel muscolo scheletricomuscolo scheletrico
disco intercalare…disco intercalare…disco intercalare…disco intercalare…
ult
rast
rutt
ura
del
ult
rast
rutt
ura
del
dis
co inte
rcala
redis
co inte
rcala
re
desmosomi
gap junction
giunzioni aderenti
schema di schema di tessuto tessuto
muscolare muscolare cardiacocardiaco
Muscolo liscioMuscolo liscio
• cellule fusiformi, mononucleatecellule fusiformi, mononucleate• prive di striatura trasversaleprive di striatura trasversale
(le proteine contrattili non sono (le proteine contrattili non sono allineate come nella fibra allineate come nella fibra muscolare scheletrica e cardiaca)muscolare scheletrica e cardiaca)
• il controllo della contrazione è il controllo della contrazione è indipendente dalla volontàindipendente dalla volontà
schema di cellula schema di cellula muscolare lisciamuscolare liscia
Sezione di muscolo liscioSezione di muscolo liscio
Sezione di Sezione di muscolo lisciomuscolo liscio
ultrastruttura di ultrastruttura di cellule muscolari liscecellule muscolari lisce