APPARATO MUSCOLARE INTRO Interagendo con ossa e articolazioni, i muscoli consentono ogni tipo di movimento. Questo sistema integrato è chiamato sistema muscolo-scheletrico. Il tessuto muscolare rappresenta quasi la metà della massa corporea. Esistono tre tipi di muscoli: striato, liscio e cardiaco. Essi differiscono per struttura cellulare, localizzazione e modalità di stimolo. Tutti e tre usano però lo stesso meccanismo di contrazione. MUSCOLO SCHELETRICO Anche detto muscolo striato a causa del suo tipico aspetto a bande alterne, l’aggettivo scheletrico si riferisce al fatto che questi muscoli si attaccano agli elementi dello scheletro. Tutti i muscoli scheletrici presentano tre caratteristiche comuni: 1. Si inseriscono sulle ossa per mezzo dei tendini 2. Sono formati da tessuto muscolare 3. Sono responsabili dei movimenti volontari I muscoli respiratori sono controllati sia volontariamente che involontariamente; anche altri muscoli scheletrici volontari possono muoversi involontariamente, come accade nel riflesso patellare. Le cellule del muscolo scheletrico (= fibre muscolari) sono molto lunghe e plurinucleate, ovvero contengono numerosi nuclei, che derivano dalla fusione del tessuto di numerose cellule mononucleate durante lo sviluppo embrionale. Un singolo muscolo è composto da fasci paralleli di centinaia di migliaia di fibre muscolari tenute insieme da tessuto connettivo. Esso fornisce resistenza e sostegno e consente al muscolo di contrarsi senza strapparsi. Ogni fibra muscolare è circondata da una delicata lamina di tessuto connettivo: l’endomisio. Molte fibre muscolari sono poi avvolte da una membrana di fibrosa più spessa: il perimisio. L’intero muscolo è circondato da un rivestimento connettivale ancora più resistente e che si fonde con i tendini: l’epimisio. I tendini permettono l’unione dei muscoli alle ossa e sono costituiti perlopiù da fasci paralleli di fibre di collagene. MIOFIBRILLE MUSCOLARI I nuclei si trovano in posizione marginale, addossati alla sarcolemma (membrana plasmatica), da cui partono i tubuli trasversali, che penetrano dalla superficie verso l’interno di ogni fibra e prendono contatto con il reticolo sarcoplasmatico (reticolo endoplasmatico della fibra muscolare). Il sarcoplasma (citoplasma) è occupato quasi interamente dalle miofibrille, strutture allungate e cilindriche formate da un gran numero di filamenti proteici di due tipi: sottili, formati da molecole di actina e spessi, costituiti da molecole di miosina. Nella miofibrilla i filamenti di actina e miosina sono disposti in maniera ordinata in modo da formare unità strutturali chiamate sarcomeri. Ogni sarcomero è costituito da filamenti sovrapposti di actina e miosina, che creano il caratteristico disegno a bande. Ogni banda è indicata con una lettera: Estremi delimitati da linee Z -> filamenti di actina Parte centrale con banda A -> filamenti di miosina Banda I e zona H -> filamenti delle due non si sovrappongono quando il muscolo è rilassato. La banda I comprende parti di due sarcomeri adiacenti e contiene filamenti sottili. La zona H scompare durante la contrazione, quando le due si sovrappongono completamente. Linea M è la striatura scura all’interno della zona H-> proteine citoscheletriche che connettono filamenti di miosina. Essi sono mantenuti in posizione dalla titina= proteina più grande del corpo che si estende per tutta la lunghezza del sarcomero. CONTRAZIONE MUSCOLARE Per comprendere il modo in cui il modello dello scorrimento dei filamenti spiega la contrazione muscolare è necessario esaminare la struttura delle molecole di actina e di miosina. Miosina: allungate e presentano un’ampia testa globulare. Ogni filamento spesso è formato da molecole di miosina disposte parallelamente con le teste proiettate lateralmente verso l’esterno (mazza da golf) Actina: forma globulare, si dispongono nei filamenti sottili come due fili di perle avvolti a elica. Nei solchi che si formano tra le catene si trovano altre due proteine regolatrici: tropomiosina e troponina. Quando il muscolo si contrae i filamenti sottili di actina scivolano all’interno della zona occupata dai filamenti di miosina, scorrendo su di essi. Le teste miosiniche tirano verso di sé le molecole di actina. Di conseguenza il sarcomero si accorcia, la zona H e la banda I diventano più strette fino a scomparire del tutto quando il muscolo è contratto al massimo.