Tessuto muscolare scheletrico e organizzazione del muscolo, Sintesi del corso di Anatomia

Scarica Tessuto muscolare scheletrico e organizzazione del muscolo e più Sintesi del corso in PDF di Anatomia solo su Docsity! CAPITOLO 9 APPARATO MUSCOLARE Tessuto muscolare scheletrico e organizzazione del muscolo Esistono tre tipi di tessuto muscolare: scheletrico, cardiaco e liscio. I muscoli scheletrici consentono lo spostamento del corpo agendo sulle ossa dello scheletro e rendono possibili le azioni più complesse. Il muscolo cardiaco spinge il sangue all’interno dei vasi del sistema circolatorio. Il muscolo liscio permette l’avanzamento delle sostanze liquide e solide lungo il canale alimentare. Le proprietà del tessuto muscolare sono quattro:  Eccitabilità, ovvero la capacità di rispondere agli stimoli.  Contrattilità, ovvero la capacità di accorciarsi attivamente e di esercitare una tensione che viene trasmessa tramite il tessuto connettivo.  Estensibilità, ovvero la capacità di distendersi oltre la lunghezza di riposo.  Elasticità, ovvero la capacità di ritornare alla lunghezza iniziale al termine di ogni contrazione. L’apparato muscolare del corpo umano comprende più di 700 muscoli scheletrici tutti controllati volontariamente. Funzioni del muscolo scheletrico I muscoli scheletrici sono organi contrattili connessi alle ossa in maniera diretta o indiretta. Svolgono le seguenti funzioni:  Determinano i movimenti dello scheletro. La contrazione muscolare agisce sui tendini che spostano i capi ossei.  Mantengono la postura e la posizione del corpo.  Offrono supporto ai tessuti molli.  Controllano le vie di ingresso e di uscita dei minerali. Le aperture, o orifizi, del canale alimentare e delle vie urinarie sono circondate da fasci di muscolatura che contengono il controllo volontario su deglutizione, defecazione e minzione.  Mantengono la temperatura corporea. Anatomia Dei muscoli scheletrici Anatomia macroscopica Tessuto connettivo del muscolo In ogni muscolo scheletrico sono presenti tre strati concentrici di tessuto connettivo:  l’epimisio È uno strato di tessuto connettivo denso e irregolare che delimita l’intero muscolo, isolandolo dai tessuti circostanti. È connesso alla fascia profonda.  Le fibre del tessuto connettivo del perimisio suddividono il muscolo in una serie di compartimenti interni, ciascuno contenente un fascio di fibre muscolari definito fascicolo.  l’endomisio circonda ciascuna fibra muscolare, connettendola alle fibre circostanti, ed è attraversato dai capillari sanguigni. È formato da un delicato intreccio di fibre reticolari. Le cellule miosatelliti, Sono cellule staminali che intervengono nella riparazione del tessuto muscolare danneggiato. Tendini e aponeurosi A ciascuna estremità del muscolo, le fibre collagene di epimisio, perimisio ed endomisio convergono in un tendine fibroso che permette l’attacco del muscolo alle ossa, alla cute o ad altri muscoli. Quando i tendini formano spesse lamine appiattite, sono definiti aponeurosi. Nervi e vasi sanguigni Il tessuto connettivo che forma epimisio, perimisio ed endomisio è attraversato dai nervi e dai vasi sanguigni diretti alle fibre muscolari scheletriche. I muscoli scheletrici vengono spesso definiti muscoli volontari poiché la loro contrazione può essere controllata volontariamente dal sistema nervoso. I nervi si ramificano attraverso il perimisio e penetrano nell’endomisio per innervare le singole fibre muscolari. La comunicazione chimica tra il terminale sinaptico di un neurone e una fibra muscolare scheletrica avviene in un sito definito giunzione neuromuscolare, costituita dal terminale a sonico di un neurone che stabilisce un contatto funzionale con la membrana della fibra muscolare. La placca motrice e un’area specializzata della membrana della fibra muscolare che si trova in corrispondenza di una giunzione neuromuscolare. Poiché la contrazione muscolare richiede una enorme quantità di energia, una estesa rete vascolare fornisce l’ossigeno e i nutrienti necessari alla produzione di ATP nei muscoli scheletrici attivi. I vasi sanguigni entrano nell’epimisio insieme alle fibre nervose seguono le ramificazioni del perimisio. Anatomia microscopica delle fibre muscolari scheletriche La membrana cellulare di una fibra muscolare scheletrica è definita sarcolemma e il suo citoplasma sarcoplasma.  Le fibre muscolari scheletriche sono più grandi delle cellule degli altri tessuti.  Le fibre muscolari scheletriche sono multinucleate. Nel corso dello sviluppo embrionale, gruppi di cellule chiamate mioblasti si fondono a formare le singole fibre muscolari scheletriche. Alcuni mioblasti non si fondono con le fibre muscolari in via di sviluppo, ma rimangono nel tessuto muscolare adulto sotto forma di cellule miosatelliti Che, dopo una lesione muscolare, possono differenziarsi, contribuendo alla riparazione e alla rigenerazione del muscolo.  Profonde invaginazioni Della superficie del sarcolemma formano una rete di tubuli ristretti, chiamati tubuli trasversi o tubuli t, che si estendono all’interno del sarcoplasma. Impulsi elettrici condotti dal sarcolemma e dai tubuli trasversi simulano le contrazioni della fibra muscolare. Miofibrille e miofilamenti Il sarcoplasma di una fibra muscolare scheletrica contiene da centinaia a migliaia di miofibrille. Sono responsabili della contrazione muscolare. Le mio fibrille sono costituite da fasci di miofilamenti proteici che, al loro volta, sono di due tipi: sottili e spessi. Ogni miofilamento è costituito da diversi tipi di proteine, come miosina e actina che sono le proteine contratti li, le molecole di actina formano i filamenti sottili, quel di miosina formano i filamenti spessi. Intorno a ogni miofibrilla vi è un rivestimento costituito da membrane del reticolo sarcoplasmatico, che formano un complesso simile al reticolo endoplasmatico liscio delle altre cellule. Questo sistema di membrane funge da sito di deposito e rilascio degli ioni calcio e svolge un ruolo fondamentale nel controllo della contrazione delle singole miofibrille. I tubuli del reticolo sarcoplasmatico si allargano e si fondono a formare espansioni definite cisterne terminali. La combinazione di due cisterne più il tubo trasverso tra di essa compreso viene definita triade. Le membrane della triade nonostante siano strettamente ravvicinate e saldamente unite le une alle altre, non sono in realtà direttamente connesse. Sparsi tra le miofibrille, vi sono mitocondri e organuli di glicogeno: l’attività dei mitocondri e la scissione del glicogeno forniscono ATP Necessario per le contrazioni muscolari. Organizzazione del sarcomero Le miofibrille sono organizzate in sarcomeri. La disposizione e la diversa dimensione e densità dei due tipi di filamenti contrattili conferiscono al sarcomero un aspetto striato. Le bande scure sono chiamate bande A, quelle chiare bande I. I filamenti spessi si trovano nella zona centrale del sarcomero, nella banda A, che contiene la linea M, la banda H e la zona di sovrapposizione. La linea M sta al centro della banda A Ed è costituita da proteine che interconnettono la parte centrale di ogni filamento spesso al filamento adiacente, la sua funzione è quella di stabilizzare la posizione dei filamenti spessi, preservandone l’allineamento e l’orientamento. La banda H Costituisce la zona più chiara su ciascun lato della linea M, Solo filamenti spessi. Nella zona di sovrapposizione, Scura, i filamenti sottili decorrono tra i filamenti spessi. Tre filamenti spessi circondano ogni filamento sottile e se i filamenti sottili circondano ogni filamento spesso punto due tubuli circondano ogni sarcomero. La banda i è la regione del sarcomero che contiene solo filamenti sottili e nessun filamento spesso. Le linee Z dividono a metà la banda i e segnano il confine tra due sarcomeri vicini; e esse sono formate da actina, una proteina che connette i filamenti sottili dei sarcomeri adiacenti. Catene della proteina titina si estendono dalle estremità dei filamenti spessi ai siti di attacco sulla linea Z. Filamenti sottili Ogni filamento sottile è costituito da quattro proteine: F-actina, nebulina , tropomiosina e troponina. La F-actina è avvolta a spirale ed è formata da due file di 300-400 molecole di G-actina. Un sottile filamento di nebbiolina tiene insieme le due file che formano la F-actina. Ogni molecola di G-actina contiene un sito attivo che può legarsi alla miosina di un filamento spesso. Un filamento sottile contiene anche tropomiosina e troponina, due proteine di regolazione. Le molecole di tropomiosina formano una lunga catena che copre i siti attivi della g-actina, Impedendo le iterazioni actina-miosina. Filamenti spessi Ogni filamento spesso è costituito da un fascio di molecole di miosina, ognuna delle quali consiste di una coda allungata, formata da due catene proteiche avvolte a spirale, e da due teste globose. Durante la sequenza di eventi che porta la contrazione muscolare, le teste di miosina interagiscono con i filamenti sottili formando ponti trasversali, o ponti crociati. Contrazione muscolare Nei muscoli a fibre parallele, i fascicoli sono disposti parallelamente all’asse longitudinale del muscolo. Le singole fibre percorrono il muscolo per tutta la sua lunghezza. In altri muscoli a fibre parallele, le fibre possono intrecciarsi e avere un andamento a spirale. Le caratteristiche anatomiche di ciascun muscolo a fibre parallele sono le stesse di ogni singola fibra muscolare. Dato che le fibre sono parallele all’asse maggiore del muscolo, quando si contraggono tutti insieme, determinano un accorciamento dell’intero muscolo di pari entità. La tensione sviluppata dal muscolo in contrazione dipende dal numero totale di miofibrille presenti. Muscoli a fibre convergenti Nei muscoli a fibre convergenti, le fibre si distribuiscono su un’ampia area per convergere poi sullo stesso punto di inserzione virgola che può essere un tendine, una lamina tendinea o una sottile banda di fibre collagene detta rafe. Questa disposizione delle fibre conferisce al muscolo una grande versatilità. Quando le fibre si contraggono tutte insieme virgola non riescono a esercitare una trazione sul tendine pari a quella di un muscolo a fibre parallele di uguale dimensione. Muscoli pennati Nei muscoli pennati, i fascicoli formano un angolo obliquo con il tendine ed esercitano una trazione obliqua. Contraendosi, muovono i tendini in misura minore. Sono formati da un maggiore numero di fibre rispetto a muscoli a fibre parallele delle stesse dimensioni virgola e si sviluppano una forza maggiore. L’organizzazione dei fascicoli nei muscoli pennati può essere di vario tipo. Se tutte le fibre muscolari sono disposte sullo stesso lato del tendine, si parla di muscolo unipennato. Se le fibre sono poste su entrambi i lati del tendine, si parla allora di muscolo bipennato. Se il tendina proviene dall’interno del muscolo, il muscolo è multipennato. Muscoli circolari Nei muscoli circolari le fibre si dispongono concentricamente attorno a un’apertura o a un recesso Che si restringe in seguito alla contrazione muscolare. Terminologia utilizzata per i muscoli Origini e inserzioni Ogni muscolo ha un’origine, termina con una inserzione e si contrae per produrre una specifica azione. Solitamente il punto di origine rimane fisso, mentre il punto di inserzione si muove. Quando origine inserzione non possono essere determinati con facilità sulla base del movimento o della posizione, si utilizzano altri criteri:  Se un muscolo si estende fra un’ampia aponeurosi e uno stretto tendine, allora la neurosi è l’origine e l’estremità del tendine è l’inserzione.  Se ci sono più tendini da un capo e uno solo sull’altro, si considerano più origini e una sola inserzione. Azioni Quasi tutti i muscoli scheletrici hanno origine o inserzione sullo scheletro. Quando un muscolo muove una parte dello scheletro, coinvolge un’articolazione. Si possono descrivere le azioni muscolari in due diversi modi: 1. Il primo fa riferimento alla regione anatomica interessata. 2. Il secondo fa riferimento all’articolazione coinvolta nel movimento. I muscoli possono essere classificati in quattro gruppi sulla base delle loro azioni: 1. Un agonista è un muscolo che svolge la stessa azione di un altro; 2. Un antagonista è un muscolo la cui azione è opposta a quella di un altro; 3. Un muscolo sinergico partecipa con la sua contrazione all’azione di un altro di cui può rafforzare l’inserzione o stabilizzare l’origine. Il contributo allo svolgimento di un particolare movimento può variare man mano che il movimento viene effettuato; in molti casi, i muscoli sinergici sono indispensabili per l’avvio del movimento, quando il muscolo agonista è stirato e la forza che sviluppa è debole. 4. Quando un muscolo e gli antagonisti si contraggono simultaneamente, agiscono come fissatori, impedendo il movimento a livello dell’articolazione e creando una base fissa sulla quale può agire un altro muscolo. Leve e pulegge: sistemi perfetti per il movimento La forza, la velocità e la direzione del movimento prodotto dalla contrazione di un muscolo possono essere modificate dalla modalità di inserzione di un muscolo sull’osso. Nell’esecuzione del movimento, le ossa si comportano come leve. Una leva è una struttura rigida che si muove facendo perno su un punto fisso chiamato fulcro. Le pulegge meccaniche sono spesso utilizzate per modificare la direzione di una forza allo scopo di svolgere un compito con maggiore facilità ed efficienza. Le strutture ossee, che modificano la direzione delle forze applicate, sono definite pulegge anatomiche. Apparato muscolare e invecchiamento Effetti dell’invecchiamento possono essere:  Il diametro delle fibre muscolari scheletriche si riduce. La riduzione del numero di miofibrille, che si associa a un minore contenuto di ATP, Di riserve di glicogeno e di mioglobina. Calo della forza muscolare.  Il diametro l’elasticità dei muscoli scheletrici si riducono. La fibrosi rende il muscolo meno flessibile e le fibre collagene possono limitare il movimento e la circolazione.  La resistenza sotto sforzo diminuisce.  La capacità di riparazione delle fibre muscolari danneggiate diminuisce.