Sistema muscolare

Si suddivide in scheletrico, striato e volontario; cardiaco che è striato, ma involontario; liscio e involontario

Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2012

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.

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

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La contrazione muscolare dipende dall’interazione di actina e miosina. I filamenti spessi si attaccano a quelli sottili tirandoli verso il centro del sarcomero.

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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.

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.

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Lo ione calcio è responsabile della contrazione, il segnale proviene dal neurone motorio.

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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.

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.