Aspetti meccanici della contrazione muscolare

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1 Aspetti meccanici della contrazione muscolare

2 ARGOMENTI Innervazione del muscolo scheletrico Placca neuro muscolare Unità neuro motorie Tipi di contrazione Scosse semplici Relazioni tensione-lunghezza e velocità-forza Tetano muscolare e fatica Tipi di fibre muscolari Centri motori dei muscoli Modulazione della forza muscolare Elettromiografia 2

3 Innervazione del muscolo Struttura Una giunzione per ogni fibra muscolare Terminazione presinaptica ramificata in bottoni Acetilcolina come mediatore Spazio sinaptico da nm Membrana post-sinaptica pieghettata con una superficie di 2000 μm2 Recettori nicotinici per l acetilcolina 3

4 Funzionamento della placca neuromuscolare Potenziale di placca Potenziale d azione Meccanismo Depolarizzazione della terminazione Liberazione di acetilcolina Legame con il recettore della membrana post-sinaptica (poi inattivazione) Apertura dei canali postsinaptici Forte corrente di Na+ verso l interno Potenziale di placca Correnti locali verso regioni perisinaptiche Insorgenza del potenziale d azione Caratteristiche Sempre eccitatoria Mancanza di sommazione Sicurezza della trasmissione 4

5 Unità neuromotoria Una unità neuromotoria è formata da un motoneurone e da tutte le fibre muscolari innervate dalle sue terminazioni Le unità motorie differiscono in dimensioni (poche o molte fibre innervate da un motoneurone) e in tipo di fibre (veloci, lente, intermedie) Motoneurone Corna anteriori del midollo spinale Fibre muscolari 5

6 Tipi di contrazione Isometrica Lunghezza costante Massima forza Isotonica Lunghezza variabile Forza costante Concentrica Accorciamento Forza attiva Eccentrica Allungamento Forza resistiva Isocinetica Velocità costante Carico variabile 6

7 Aspetti meccanici della contrazione muscolare Scossa muscolare semplice isometrica Miografo isometrico 7

8 Curva tensione - lunghezza Tensione totale Massima tensione isometrica (attiva) Tensione elastica passiva 8

9 Spiegazione della curva tensione-lunghezza miosina actina 1. Nessuna sovraposizione 2-3. Sovraposizione ottimale 4-6. Doppia sovraposizione 9

10 Aspetti meccanici della contrazione muscolare Scossa muscolare semplice isotonica Miografo isotonico 10

11 Aspetti meccanici della contrazione muscolare Scosse isotoniche a carico crescente 11

12 Curva velocità - carico Carico minimo velocità masima Potenza (forza x velocità) Carico massimo velocità zero (contrazione isometrica) 12

13 Unità motorie con velocità e potenze differenti 1 Fibre veloci 1 2 Fibre intermedie 3 Fibre lente

14 Tetano muscolare 14

15 Fatica muscolare Frequenza non affaticante Frequenza affaticante ma non tetanizzante Frequenza affaticante e tetanizzante 15

16 Tipi di fibre muscolari neurone piccolo neurone grande neurone grande PPS ampio PPS medio PPS piccolo assone piccolo conduzione lenta fibre innervate metabolismo ossidativo forza ridotta contrazione lenta scarsa affaticabilità assone grande conduzione veloce metabolismo ossidativo glicolitico forza intermedia contrazione rapida affaticabilità moderata assone grande conduzione veloce fibre innervate metabolismo glicolitico forza elevata contrazione rapida rapida affaticabilità 16

17 Classificazione delle unità motorie: terminologia Criterio I IIa IIb Biochimica SO (slow oxidative) FOG (fast oxidative glycolytic) FG (fast glycolytic) Fisiologia S (slow) FR (fast resistant) FF (fast fatigable) Fisiologia ST (slow twitch) FT (fast twitch) FT (fast twitch) 17

18 Tipi di fibre: biopsia muscolare Attività ATPasica a ph neutro (colora le fibre di tipo I) Attività ATPasica a ph acido (colora le fibre di tipo II) NADH-deidrogenasi (colora le fibre di tipo I e IIa ma non IIb) 18

19 Modulazione della forza: tetanizzazione Aumento della frequenza degli stimoli 19

20 Modulazione della forza: reclutamento di unità motorie Sommazione spaziale Principio delle dimensioni 20

21 Modulazione della forza: schema sintetico 21

22 Elettromiografia: basi fisiologiche Differenza di potenziale tra due elettrodi A e B posti sulla superfice di una fibra durante la conduzione del potenziale d azione 22

23 Elettromiografia: potenziali d azione di unità motoria Disposizione geometrica degli elettrodi e delle fibre attive Funzioni di filtro dei tessuti e degli elettrodi Sovrapposizione dei potenziali d azione Potenziale risultante 23

24 Elettromiografia di superficie zona di innervazione elettrodi 24

25 Elettromiografia unitaria ago elettrodo muscolo Tracciati Tipi di aghi elettrodi semplice concentrico bipolare 25

26 FINE 26

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