LE BASI STRUTTURALI DELLA CONTRAZIONE …...sistema scheletrico •ne esistono 3 tipi:...
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LE BASI STRUTTURALI DELLA CONTRAZIONE MUSCOLARE
MUSCOLO
• costituito da:
– cellule muscolari, responsabili della contrazione
– involucri connettivali che nutrono il muscolo e lo ancorano al sistema scheletrico
• ne esistono 3 tipi:
– scheletrico
– cardiaco
– liscio
muscolo scheletrico: funzioni
• movimenti volontari delle diverse parti dello scheletro
• mantenimento della postura
• contenzione e protezione degli organi interni
• controllo degli orifizi
• mantenimento della temperatura corporea
osservazione del muscolo scheletrico
• dall’aspetto morfologico macroscopico…
• …alla struttura microscopica…
• …all’ultrastruttura
Fibre muscolari scheletriche in sezione longitudinale
l’immagine non è molto suggestiva (per il momento); proviamo invece ad osservare una sezione trasversale
sezione trasversale di muscolo scheletrico
muscolo scheletrico in sezione trasversale
fascetto muscolare
supporto connettivale (perimisio)
muscolo scheletrico in sezione trasversale cellula
muscolare scheletrica
ogni cellula presenta molti nuclei, disposti eccentricamente, in prossimità della membrana plasmatica (detta sarcolemma)
fibra muscolare scheletrica
• è un sincizio polinucleato
(massa citoplasmatica dotata di numerosi nuclei che deriva dalla fusione, durante lo sviluppo, di cellule progenitrici mononucleate)
• è una cellula di dimensioni notevolissime
–diametro 50-60 µm
– lunghezza anche fino a 10 cm
sezio
ne t
rasvers
ale
di
fibre
muscola
ri s
chele
tric
he
perimisio
fibra
nuclei
il citoplasma della cellula è apparentemente omogeneo, privo di caratteristiche “interessanti”… la microscopia ottica non è sufficiente a svelare il “segreto” del muscolo
organizzazione generale del muscolo
muscolo Fascetto muscolare
Fibra (cellula) muscolare
riassumendo…
Muscolo, fasci e fibre muscolari e rispettivi involucri connettivali
muscolo fascio
fibra
perimisio
endomisio
epimisio
involucri connettivali
• dall’esterno all’interno:
–l’epimisio avvolge l’intero muscolo
– il perimisio avvolge un fascio di fibre all’interno del muscolo
–l’endomisio avvolge una singola fibra muscolare
• le fibre collagene dei diversi involucri si fondono le une nelle altre e all’estremità del muscolo formano il tendine
perché il muscolo scheletrico è anche detto “striato”?
Fibre 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 scheletriche
cos’è la striatura trasversale?
• per comprenderlo, è necessario studiare l’ultrastruttura della fibra muscolare…
• (bande scure A – bande chiare I)
striato TEM
Z
I
A
al microscopio elettronico la striatura si rivela piuttosto articolata (in più si nota una linea Z)
nucleo
miofibrille
riassumendo… fibre muscolari e miofibrille
ciascuna fibra muscolare scheletrica…
…contiene numerosissime miofibrille
fibra muscolare e miofibrille nucleo
miofibrille
ciascuna miofibrilla presenta il pattern di striatura trasversale
fibre e miofibrille ciascuna componente della bandeggiatura è definita convenzionalmente con una lettera
la porzione di miofibrilla compresa fra due linee Z si definisce sarcomero
miofibrille e miofilamenti
1-2 µm
le miofibrille sono a loro volta costituite da fasci di filamenti di natura proteica, detti miofilamenti
sarcomero banda A
banda I banda I
linea Z linea M linea Z
banda H
sarcomero e miofilamenti
esistono due tipi di miofilamenti:
- spessi - sottili
schema strutturale del sarcomero
linea Z linea M linea Z
banda I banda I banda A
componenti strutturali del sarcomero
filamenti spessi: miosina
filamenti sottili:
actina
banda I banda I banda A
miosina actina M Z
actina e miosina
coda della miosina:
doppia elica proteica
testa della miosina:
proteina globulare
allineamento e sovrapposizione fra actina e miosina
interazione fra filamenti spessi e sottili
nel citoplasma, nello spazio fra una miofibrilla e l’altra…
reticolo sarcoplasmatico
tubuli T
granuli di glicogeno
mitocondri
reticolo sarcoplasmatico
tubulo T
spaccato di fibra muscolare scheletrica
Placca neuromuscolare
Muscolo striato cardiaco
• elementi cellulari più piccoli e mononucleati (non sincizi)
• Le cellule sono unite le une alle altre attraverso i dischi intercalari
• Le cellule spesso si biforcano, creando una rete tridimensionale
• Le proteine contrattili sono allineate in modo regolare, creando sarcomeri simili a quelli del muscolo scheletrico
• La contrazione del muscolo cardiaco NON è sotto il controllo della volontà
muscolo cardiaco in sezione trasversale
fibre muscolari cardiache in sezione trasversale
muscolo cardiaco in sezione longitudinale
come nel muscolo scheletrico, è possibile osservare la striatura trasversale.
cellule adiacenti sono saldamente ancorate fra loro a livello del disco intercalare
asse longitudinale delle cellule
cellula muscolare cardiaca (TEM)
la striatura è dovuta alla presenza di sarcomeri regolarmente allineati
mitocondri più numerosi che nel muscolo scheletrico
disco intercalare…
ultra
str
utt
ura
del
dis
co inte
rcala
re
desmosomi
gap junction
giunzioni aderenti
schema di tessuto
muscolare cardiaco
Muscolo liscio
• cellule fusiformi, mononucleate
• prive di striatura trasversale (le proteine contrattili non sono allineate come nella fibra muscolare scheletrica e cardiaca)
• il controllo della contrazione è indipendente dalla volontà
schema di cellula muscolare liscia
Sezione di muscolo liscio
Sezione di muscolo liscio
ultrastruttura di cellule muscolari lisce