Prepara gli esami con i nostri Tutor Online prova gratis

I Muscoli: Struttura del Muscolo Scheletrico - Dispensa - Biomeccanica, Dispense di Biomeccanica. Politecnico di Torino

Biomeccanica

Materie simili: Bioingegneria
Descrizione: Dispense del corso di Biomeccanica riguardante i Muscoli e la struttura del Muscolo Scheletrico
Mostro le pagine  1  -  4  di  11
I MUSCOLI
Struttura del muscolo scheletrico
I muscoli scheletrici sono gli organi che, tenendo insieme e muovendo i segmenti del corpo,
permettono il movimento. Il fatto che il corpo è costituito da circa il 50% di muscoli, ci fa
capire l'importanza dell'apparato muscolare e del movimento.
La contrazione, quindi l'avvicinamento dei capi di inserzione, muove i segmenti del corpo in
varie direzioni, tra di loro e rispetto all'ambiente circostante.
La forza espressa dai muscoli consente anche di spostare e sollevare carichi esterni.
Costituenti il muscolo scheletrico
- Acqua (circa il 75%)
- Proteine (circa il 20%). Le più importanti sono la miosina e l'actina
- Glicidi (0,5-1,5%). Il più importante è il glicogeno
- Grassi neutri, colesterolo e fosfolipidi
- Sali minerali (circa il 5%)
- Enzimi
- Sostanze estrattive azotate (es.: creatina e urea) e sostanze
estrattive non azotate (es.: acido lattico)
- Pigmenti (es.: la mioglobina)
La struttura di base per la contrazione è la miofibrilla (o miofibra) la cui lunghezza varia da
10 a 100 micron (1 micron = 1/1000 di mm.). Il diametro di una miofibrilla è di circa 1 micron.
Al microscopio la miofibrilla mostra come componente contrattile elementare il sarcomero,
costituito a sua volta dalle proteine miosina, actina, tropomiosina e troponina (Figura).
La sommatoria dell'azione dei diversi sarcomeri determina la contrazione di tutto il muscolo,
quindi l'avvicinamento dei capi estremi di inserzione e, di conseguenza, lo spostamento dei
segmenti del corpo sui quali sono inseriti i tendini.
Una fibra muscolare è composta da circa 1000 miofibrille.
In successione le fibre si riuniscono prima in fasci primari. Più fasci primari si raggruppano poi
in fasci secondari e, infine, in fasci terziari.
Il tessuto connettivale che avvolge la miofibra viene denominato sarcolemma. La
diramazione di questo tra i fasci prende il nome di perimisio che a sua volta diventa epimisio
quando avvolge l'intero muscolo (Figura).
Il liquido, che circonda le miofibre e che contiene anche i substrati energetici del muscolo,
viene definito sarcoplasma.
Struttura del muscolo
L'apporto al muscolo di ossigeno e sostanze nutritive viene veicolato dal sangue
attraverso un elevatissimo numero di capillari arteriosi. Gli stessi capillari, divenuti venosi, con
percorso inverso consentono l'eliminazione delle sostanze non più utilizzabili e dell'anidride
carbonica.
L'aspetto complessivo del muscolo evidenzia una parte centrale, detto ventre, e due apici
terminali detti tendini.
I tendini, composti da fibre connettivali riunite in fasci circondati da tessuto lasso, si
inseriscono tra due o più articolazioni.
Un tendine è in grado di sopportare carichi elevatissimi, anche superiori ai 500 kg./cm2 della
sua sezione. Comunque, al contrario di quanto si immagina, l'elasticità del tendine è inferiore
di quella del muscolo e il suo stiramento non può oltrepassare il 4-5% della sua lunghezza.
In alcuni muscoli il tendine presenta una struttura elicoidale (es.: Gran pettorale). Questa ne
aumenta l'elasticità e ne consente un più elevato assorbimento della tensione.
Meccanismo di contrazione
La contrazione prevede una sequenza di interventi:
- dal cervello, cellule dell'area motoria, partono gli impulsi nervosi (fino a circa 50 al
secondo ad una velocità da 12 a 120 metri al secondo) diretti alle corna anteriori del midollo
spinale (motoneuroni alfa). Questi proseguono poi fino alla placca motrice che è posta a
contatto delle fibre muscolari interessate (Figura).
In relazione alle caratteristiche motorie a cui sono deputati i muscoli, movimenti fini e delicati
(es.: mani) oppure movimenti di locomozione, una placca motrice può contrarre un ridotto
numero di fibre (da 5 a 10) oppure molte fibre contemporaneamente (fino a 150 e oltre);
- all'arrivo dello stimolo nervoso la placca motrice libera acetilcolina. Quindi l'impulso
da nervoso si trasforma in biochimico e l'acetilcolina va a fissarsi su specifici recettori posti
sulla membrana della fibra muscolare e la depolarizza (ne annulla il potenziale
elettrochimico);
- una volta depolarizzata, la membrana cellulare può essere attraversata dagli ioni
sodio che penetrano dentro di essa mentre fuoriescono gli ioni potassio. Questo porta ad
una inversione di polarità elettrica, ora la fibra è elettropositiva all'interno ed elettronegativa
all'esterno.
Il potenziale di azione che si è creato è maggiore del potenziale di soglia (limite necessario
per agire) di eccitazione della fibra muscolare. Pertanto si propaga dalla fibra nervosa a
quella muscolare. Il potenziale di azione depolarizza i tubuli trasversi del reticolo
sarcoplasmatico che sono indotti a liberare ioni calcio. Il legame tra ioni calcio, troponina e
tropomiosina, fa si che miosina e actina interagiscano scorrendo l'una dentro l'altra, ovvero
contraendo il muscolo. In sostanza gli ioni calcio interrompono momentaneamente il
meccanismo di decontrazione muscolare per cui alla miosina viene impedito di agire
sull'actina per mezzo dell'ATP (Adenosin-trifosfato);
- Il meccanismo inverso, di decontrazione, avviene per distruzione dell'acetilcolina da
parte dell'acetilcolinesterasi.
La contrazione, anche di intensità massima, non vede mai impegnate tutte le miofibrille
presenti in un muscolo. Ogni miofibrilla è programmata per reagire solo ad una determinata
intensità di stimolo (soglia di stimolo). Se lo stimolo è più basso del limite di soglia la
miofibrilla non reagisce. Solo con uno stimolo uguale o superiore al limite di soglia la fibra si
contrae (legge del tutto o nulla). Per ogni miofibrilla, l'intensità e la rapidità della contrazione
sono sempre le stesse, indipendentemente dall'entità dello stimolo.
Caratteristiche del muscolo e delle fibre muscolari
In relazione alla disposizione delle fibre e alla modalità di inserzione dei tendini, i muscoli del
corpo presentano delle diverse conformazioni (Figura).
La velocità e la forza con le quali può esprimersi un muscolo dipendono molto dalla direzione
delle fibre rispetto all'asse longitudinale ai punti estremi di inserzione (Figura):
- fibre parallele all'asse longitudinale dei tendini permettono un movimento rapido e di grande
ampiezza;
- fibre oblique rispetto all'asse longitudinale dei tendini producono una notevole forza di
contrazione ma un movimento poco veloce e di modesta ampiezza. La grande quantità di
forza è possibile in quanto presentano una sezione trasversa maggiore rispetto alla sezione
longitudinale (la forza è anche in diretto rapporto alla sezione trasversa del muscolo).
La preview di questo documento finisce qui| Per favore o per leggere il documento completo o scaricarlo.
Informazioni sul documento
Caricato da: losangeles
Visite: 5935
Downloads : 13
Indirizzo:
Universita: Politecnico di Torino
Data di caricamento: 30/10/2011
Incorpora questo documento nel tuo sito web:
marinella nilo - Fondazione Studi Universitari di Vicenza

siete ingamba

21/01/12 14:54
marinella nilo - Fondazione Studi Universitari di Vicenza

siete ingamba

21/01/12 14:54
Docsity non è ottimizzato per il browser che stai usando. Per una miglior fruizione usa Internet Explorer 9+, Chrome, Firefox o Safari! Scarica Google Chrome