apparato locomotore

L'apparato locomotore

di Giovanni Lestini



(9) I muscoli



struttura del muscolo Molte cellule sono dotate di elementi citoscheletrici, che hanno la caratteristica di accorciarsi, consentendo alla cellula di mutare la propria forma. Tale capacità è importante per le numerose funzioni cellulari, tra cui il movimento, che è prodotto dalla massa muscolare. Le cellule muscolari hanno la particolarità di contrarsi, ossia di ridurre la propria lunghezza, permettendo di eseguire le varie funzioni motorie.

Questo tessuto contrattile è formato da due filamenti proteici: l'actina e la miosina. L’actina (più sottile) e la miosina (più spessa), scorrono l’una sull’altra dando luogo all'actomiosina, che produce la contrazione delle relative cellule muscolari. Ciò accade con dispendio di energia, fornita dall’ATP.
Nelle cellule muscolari i filamenti proteici di actina e miosina sono talmente abbondanti da colmare, quasi completamente, l’interno della cellula muscolare. Essi sono disposti in un'unica direzione, in modo tale che la loro contrazione sia lineare in tutte le cellule muscolari, evidenziando la loro capacità più importante, che è quella di modificare la propria forma.

Dal punto di vista fisiologico i muscoli si possono distinguere in tre famiglie:

tipologie dei muscoli I muscoli lisci si trovano nei vari apparati del corpo, nelle pareti viscerali, nella tonaca media dei vasi sanguigni, nei muscoli interni dell'occhio, nello strato muscolare delle borse scrotali, nel derma (per l'erezione del pelo) e nell'utero. In alcuni siti del corpo umano, i muscoli lisci sono collegati con quelli scheletrici, come nei muscoli tarsali della palpebra, nei legamenti e nelle fasce della zona pelvica, nel muscolo sospensorio del duodeno e nell'esofago. La loro contrazione è lenta, ma prolungata. Meno potenti dei muscoli scheletrici, i muscoli lisci hanno la capacità di produrre un numero di contrazioni di gran lunga superiore.

Nel sistema muscolare i muscoli striati scheletrici sono composti da un ventre muscolare, che compone la parte centrale, e dai tendini collocati alle estremità del muscolo.

I muscoli striati si differenziano in lunghi, larghi e brevi ed il loro numero è di circa 700. Nell’uomo, il tessuto muscolare, rappresenta circa il 45% della massa corporea.

Riguardo al numero dei ventri e della collocazione, è possibile riconoscere i muscoli bicipiti, tricipiti, quadricipiti, quando due, tre, quattro ventri muscolari sono situati parallelamente tra loro fino a riunirsi in un unico tendine.

Ciascun muscolo scheletrico è avvolto da tre lamine connettivali fibrose disposte in tre strati concentrici:

pesista

Inoltre, i muscoli striati sono costituiti da fibre rosse a contrazione lenta e da fibre bianche a contrazione rapida. Le stesse fibre, per le loro caratteristiche contrattili, possono essere definite come slow twich (St) (fibre lente) e fast twich (Ft) (fibre veloci).

I muscoli, secondo la loro funzione, possono essere agonisti od antagonisti. I muscoli sono agonisti quando lavorano per produrre un movimento, sono antagonisti quando contrastano l’azione degli agonisti. Un esempio di muscoli agonisti ed antagonisti si ha nei flessori e negli estensori, negli adduttori e negli abduttori, nei pronatori e nei supinatori.

In seguito alla cooperazione di più muscoli, che intervengono per la realizzazione di un movimento complesso, ci si trova di fronte alla costituzione delle cosiddette catene cinetiche.

Per una visione sintetica e globale dei muscoli riguardo alle loro azioni consultare la tavola dei muscoli del corpo umano e la tabella.

Il muscolo scheletrico è composto da fibre polinucleate, disposte in fasci paralleli. Esso è in grado di eseguire contrazioni molto energiche, che raggiungono la soglia dei 100 watt per chilogrammo, in virtú della regolare disposizione delle proteine contrattili. Durante lo sviluppo embrionale le singole fibre muscolari scheletriche originano dalla fusione dei mioblasti, ovvero delle cellule embrionali dalle quali deriva la fibra muscolare striata. Ciò spiega la ragione per cui ogni fibra può contenere alcune centinaia di nuclei, a differenza delle fibre muscolari lisce e del miocardio che possiedono un solo nucleo. Alcuni mioblasti non si legano con le fibre muscolari in via di formazione, rimanendo sotto forma di cellule satelliti, così chiamate per la loro posizione marginale nelle fibre. Esse costituiscono il 2-5% dei nuclei compresi nella membrana basale ed hanno la funzione di riparare e rigenerare il tessuto muscolare danneggiato.
Il muscolo scheletrico, cosiddetto perchè partecipa ai movimenti dei vari sistemi di leve dello scheletro, spesso è detto anche «volontario», in quanto il moto che imprime è eseguito sotto il controllo della coscienza. Ciò è inadeguato, poichè il muscolo scheletrico è coinvolto in molte attività come la deglutizione, il movimento delle palpebre, la respirazione, l'attività muscolare che permette il movimento dell'orecchio medio e del perineo, svolte di norma a livello inconscio.

Il sarcomero. Il muscolo scheletrico è costituito da molte fibre muscolari striate. Queste sono strutture allungate di forma cilindrica, il cui diametro, secondo i vari gruppi muscolari, può variare da 10 a 100 µm, mentre la loro lunghezza oscilla da pochi millimetri a 30-40 centimetri. Le miofibrille, stipate all'interno della fibra muscolare, presentano numerose striature trasversali dovute all'allineamento di strutture disposte in serie, dette sarcomeri.

Rappresentazione di un sarcomero

Questi presentano una disposizione alternata tra i miofilamenti proteici, più spessi, di miosina, con quelli più sottili di actina, assumendo un aspetto a "bande". Il sarcomero, che è l'unità contrattile ripetitiva del muscolo scheletrico, è delimitato da due linee scure, dette linee Z o dischi Z. Su entrambi i lati di una linea Z sono posti i filamenti sottili di actina, da cui origina una banda chiara, detta banda I. All'interno della superficie posta tra due bande I, troviamo una banda scura detta banda A, che contiene i filamenti spessi di miosina. I filamenti di actina si sviluppano dalla linea Z verso il centro del sarcomero e si sovrappongono parzialmente ai filamenti di miosina. Nella parte centrale del sarcomero si nota un'area chiara, detta banda H, che rappresenta la porzione della banda A che contiene i filamenti di miosina, ma non quelli di actina. Infine, al centro del sarcomero troviamo la linea M, che contiene le proteine fondamentali per l'allineamento e l'organizzazione della miosina nel sarcomero.
10.000 sarcomeri, allineati tra di loro, in successione lineare, formano una miofibrilla, che è costituita da circa 1.500 filamenti di miosina e 3.000 filamenti di actina, tra loro adiacenti. Queste due proteine sono responsabili della contrazione della miofibrilla stessa. La lunghezza del sarcomero è di 2-2,2 µm. Quando la fibra muscolare è contratta i filamenti di actina, lunghi circa 1 µm, sono completamente sovrapposti a quelli di miosina, che misurano 1,6 µm ciascuno.
E' proprio la presenza dei filamenti spessi di miosina e più sottili di actina, a conferire alla fibra muscolare un aspetto striato, che caratterizza le bande corrispondenti ai singoli sarcomeri. Questo dipende sia dalla differente disposizione dei miofilamenti contrattili di miosina e actina, sia dalle loro dimensioni. Ciò consente di visualizzare il sarcomero stesso come un complesso organizzato a bande alterne scure e chiare. Le bande scure sono dette anisotrope o bande A, le bande chiare sono dette isotrope o bande I.

(segue...)

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