Contrazione Muscolare. Anatomia funzionale del muscolo scheletrico

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1 Contrazione Muscolare Anatomia funzionale del muscolo scheletrico

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3 Anatomia funzionale muscolo

4 Anatomia funzionale del muscolo 3000 filamenti di actina e 1500 di miosina ogni filamento Miofibrille circondate da sarcoplasma

5 Reticolo sarcoplasmatico

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7 Unità motoria

8 Anatomia funzionale del muscolo 2 microns

9 Elementi contrattili del muscolo

10 Meccanismi molecolari della contrazione muscolare Riposo Potenziale d azione contatto Actina-miosina

11 Dinamica della contrazione muscolare

12 Dinamica della contrazione muscolare v=hqyncsign8e&feature=player_embedded v=0kfmbrrjq4w&feature=player_embedded

13 Ioni Ca++ attivano la contrazione muscolare 1) Legame actina miosina impedito da tropomiosina 2) Ca++ lega troponina 3) Esposizione siti di legame actina-miosina Rilascio Ca++ prevenuto in condizioni di riposo

14 Ca ++ compartimentalizzato nel reticolo sarcosplasmatico Rilascio ioni Ca ++ 1) Depolarizzazione di placca motrice sinapsi 2) Propagazione potenziale d azione superfice miofibrilla 3) Trasmissione potenziale d azione sarcomeri: tubi T 4) Apertura proteina canale Ca ++ voltaggio sensibile (diidropirina) 5) Liberazione Ca ++

15 Rimozione stimolo 1) Ca++ pompato all interno reticolo sarcoplasmatico 2) Dissociazione Ca++ troponina segrega siti legame miosina 3) Rilasciamento miofibrille 4) Dissociazione actina-miosina richiede legame ATP No ATP Rigor mortis

16 Dinamica contrazione muscolare Intensità di contrazione dipende da interazione actina-miosina 100% % lunghezza muscolo

17 Contrazione isometrica e isotonica Contrazione isotonica: Contrazione seguita da modificazione lunghezza muscolo Contrazione miofibrille tende la serie elastica del muscolo What s series elasticity? Contrazione isometrica: Contrazione miofibrille non modifica lunghezza muscolo examples Contrazione isometrica parametro per valutare potenza muscolare

18 Opzioni metaboliche muscolo scheletrico

19 Fonti energia per la contrazione muscolare spesa energetica 1) Scorrimento filamenti miosina 2) Pompa Ca ++ Reticolo sarcoplasmatico 3) Pompa Na+, K+ sarcolemma 30/40% energia dispersa sotto forma di calore!!

20 tipi funzionali di muscolo scheletrico

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22 Rimodellamento muscolare 1) Ipertrofia muscolare also glicolitic enzymes are increased 2) Adattamento lunghezza del muscolo new sarcomeres at the extremities 3) Iperplasia fibre aumento numero fibre 4) Denervazione comment on reversibility

23 Meccanica della Contrazione Muscolare Scossa muscolare isometrica in diversi muscoli oculomotore gastrocnemio stimolo soleo millisecondi

24 Meccanica contrazione muscolo scheletrico Unità motoria = motoneurone + fibra muscolare Precisione e rapidità Continuità

25 Gradazione della contrazione nel muscolo scheletrico Sommazione spaziale Sommazione temporale Forza Muscol. tetano muscolare Frequenza di stimolazione

26 Muscolatura Liscia Small fibers: 2 5 x microns Tipi di muscolatura liscia Multiunitaria Monounitaria

27 Muscolatura liscia Multiunitaria Fibre muscolari distinte Ogni fibra innervata da singole terminazioni nervose Controllo quasi esclusivamente nervoso Muscolo ciliare M. Iride Membrana nittitante M. piloerettori Assenza attività spontanea

28 Muscolatura liscia Monounitaria Complessi di fibre (0.1, 1 x 10 9) Aggregati in fasci o membrane Trasmissione potenziale d azione attraverso gap junctions so called syncitial muscle Controllo- generalmente sistema nervoso autonomo e ormoni Intestino Ureteri Utero Vasi sanguigni Dotti biliari, etc..

29 Processo contrattile nel muscolo liscio Proteine contrattili: Miosina e Actina, no troponina differences in the control process Processo contrattile attivato da Ca++ e ATP Differenze nel processo di contrazione con muscolo striato: Accoppiamento eccitazione-contrazione Controllo rilascio Ca++ Durata contrazione Energia necessaria per contrazione

30 Basi ultrastrutturali contrazione muscolo liscio Corpi densi Filamenti actina Miosina Actin 15 times more than miosin

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32 Confronto tra contrazione muscolo striato e liscio Striato: rapidità Liscio: tonicità protratta Ciclo lento ponti trasversali actina miosina 1/30; 1/300 m. striato Ridotta attività ATPasica ponti trasversali miosina Richiesta energetica contrazione muscolo Minore energia ciclo legame A-M lento, una molecola ATP Risparmio energetico Continuous activity in the body s economy

33 Contrazione muscolatura liscia Lentezza contrazione e rilasciamento 50/100 millisecondi dopo stimolo Contrazione completa ½ sec.più tardi Durata contrazione 2-3 secondi Rilasciamento Durata complessiva contrazione: 1-3 secondi (30 volte M. striato) 1) Lentezza attacco e distacco catene laterali 2) Accoppiamento eccitazione-contrazione lento

34 Forza contrazione muscolo liscio 4-6 KG/ cm 2 Slow interaction miosin-actin stronger than striped one Maggiore capacità di accorciamento percentuale Striato = 1/3 Liscio = 2/3 Comments on the importance of that on the variation of organs like bladder, blood vessel Accorciamento dovuto a: 1) Sovrapposizione ottimale actina-miosina a diverse lunghezze del muscolo 2) Filamenti actina più lunghi m. striato

35 Meccanismo del chiavistello per le contrazioni prolungate Raggiunto stato di completa contrazione: riduzione energia per attivazione e contrazione (1/300) lentezza attacco e distacco ponti laterali miosina-actina Consente prolungate contrazioni a ridotto costo energetico Stress rilasciamento muscolo liscio Caratteristica muscolatura visceri cavi Capacità di tornare alla forza di contrazione originale In seguito a stiramento o accorciamento Mantiene costante pressione interna organi cavi Comment on the importance of blabber filling and emptying

36 Meccanismo molecolare contrazione m. liscio Contrazione dovuta a ioni Ca++ provenienti dall esterno 1) Combinazione ioni CA++ CALMODULINA 4 ioni Ca++ per molecola 2) Complesso Calmodulina- Ca++ attiva Miosin-chinasi 3) Fosforilazione una catena leggera testa miosina 4) Contrazione 5) Riduzione ioni Ca++ 6) Defosforilazione miosina da parte Miosin-fosfatasi Dephosphorilation does not occur alone, comments on chiavistello 7) Rilasciamento

37 Controllo nervoso e ormonale contrazione m. liscio Innervazione da parte sistema nervoso autonomo Innervazione attraverso giunzioni diffuse Nerve terminals only on the surface, stimulus trasmitted through gap junctios to the internal Mancanza di placche motrici definite Varicosità terminale nervoso libera neurotrasmettitore Acetilcolina o noradrenalina Varicosità No Schwann

38 Mediatori chimici inibitori ed eccitatori muscolo liscio Acetilcolina - Noradrenalina Entrambi neuro-trasmettitori eccitano o inibiscono Acetilcolina eccita Noradrenalina inibisce Legame Acetilcolina - Noradrenalina con proteine recettore Recettore apre o chiude canali ionici o recettori catalitici Recettori inibenti Recettori stimolanti

39 Potenziali d azione e di membrana muscolo liscio Potenziale riposo muscolo liscio = -50, - 60 millivolts Chances accordingly with muscle and its functional status, but always 30 MV less striped one Potenziale d azione muscolo liscio evocabili: Stimolo elettrico, azione ormoni, neuro-trasmettitori, spontaneamente Stiramento (intestino, make example) multiunitario mancanza veri potenziali d azione Monounitario o viscerale Potenziale a punta Come muscolo striato Potenziale plateau

40 Potenziali d azione nel muscolo liscio 0 millivolt -20 Potenziale a punta Millisecondi millivolt 0-25 Potenziale plateau Secondi****, please, note

41 Ioni Ca++ e genesi potenziale d azione m. liscio Canali Na+ poco rappresentati Canali Ca++ abbondanti Genesi potenziale d azione Ca++ dipendente in m. liscio Duplice ruolo Ca++ in m. liscio Induce potenziale d azione Attiva il processo di contrazione Canali Ca++ si aprono lentamente

42 Potenziali lenti nel muscolo liscio: Generazione spontanea di potenziali d azione Presenza di un ritmo basale ad onde lente nel muscolo liscio peacemakers 0-20 Potenziali d azione millivolt secondi Comments about the theory- oscillation Na+ pump activity changes in ion channels conductace

43 Muscolatura liscia multiunitaria: Depolarizzazione senza potenziale d azione Contrazione in risposta stimolo nervoso Liberazione Acetilcolina o Noradreanalina Remind the kind of fiber they are Depolarizzazione membrana in risposta neuromediatore e contrazione senza potenziale d azione Fibre troppo piccole (30-40 fibre simulate insieme per evocare PA) Potenziale giunzionale (depolarizzazione locale) Propagato elettrotonicamente induce contrazione fibra

44 Contrazione del muscolo liscio non evocata da potenziale d azione: Effetto di fattori locali e ormoni Fattori locali Importanti nella regolazione del tono muscolare dei vasi sanguigni Arteriole metarteriole- sfinteri precapillari assenza di terminazioni nervose Sensibilità variazioni locali liquido interstiziale circostante Rilassamento vasodilatazione- in conseguenza di: Ridotta tensione O 2 Aumento CO 2 Aumento concentrazione idrogenionica Not know how they act Fattori minori inducenti vasodilatazione A. lattico, aumento K+, riduzione Ca++, abbassamento t corporea

45 Effetto di ormoni sulla muscolatura liscia Ormoni con effetto sulla muscolatura liscia: Estrogeni, Progesterone, Noradrenalina adrenalina, acetilcolina, angiotensina, vasopressina, oxitocina, serotonina, istamina Azione ormonale mediata da recettori Recettori inibenti Recettori stimolanti

46 Eccitazione o inibizione muscolare Eccitazione: Legame recettore ormone-fattore locale apre canali Na+ - Ca++ Depolarizzazione fibra inserimento su peacemakers spesso no potenziali azione Inibizione Legame recettore ormone-fattore locale chiude canali Na+ Ca++ O apre canali K+ Iperpolarizzazione fibra

47 CA ++ extracellulare ed intracellulare per la contrazione del muscolo liscio Reticolo sarcoplasmatico rudimentale nel muscolo liscio Piccole dimensioni fibra consentono diffusione Ca++ Entro millisecondi (t latenza, 50 longer than striped one) Ormoni aprono canali CA++ Sensibiltà muscolo liscio Ca++ Mancata contrazione in assenza di Ca++ nei liquidi extracellulari Not the same in stripped one

48 Reticolo sarcoplasmatico Nel M. Liscio Reticolo sarcoplasmatico C N Caveole