Dispense di anatomia IL TESSUTO MUSCOLARE

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1 IL TESSUTO MUSCOLARE Il termine muscolo deriva dal latino musculum (letteralmente: mus = topo, ulum = piccolo) perché i muscoli quando si contraggono rassomigliano ad un topolino che guizza sotto alla pelle. L azione fondamentale della muscolatura è la contrazione o accorciamento ; è questa la caratteristica peculiare del tessuto muscolare che lo contraddistingue da tutti gli altri tessuti del corpo. Grazie a questa capacità, la muscolatura è responsabile di tutti i movimenti del corpo dei quali può essere considerata il motore. I tessuti muscolari sono quindi specializzati alla contrazione e allungamento al fine di produrre il movimento. Il tessuto muscolare è caratterizzato da una proprietà fondamentale, la contrattilità, cioè la capacità degli elementi cellulari di accorciarsi in risposta a stimoli di diversa natura e di riprendere poi la loro lunghezza primitiva al cessare della stimolazione. In base alle caratteristiche morfologiche e funzionali si possono distinguere 3 tipi di tessuto muscolare: Il tessuto muscolare striato Il tessuto muscolare cardiaco e miocardio specifico Il tessuto muscolare liscio Tessuto muscolare striato è responsabile della locomozione e dei movimenti reciproci delle varie parti del corpo; la sua contrazione è rapida e non dura a lungo e dipende dal controllo della volontà, in quanto è determinato dall impulso nervoso portato dai nervi motori e trasferito alla cellula muscolare attraverso una particolare struttura detta placca motrice. La fibra muscolare è delimitata da una membrana il sarcolemma; al suo interno sono situate le miofibrille bagnate da un liquido intracellulare chiamato sarcoplasma, che contiene: ATP, enzimi, glicogeno,elettroliti. Le fibrocellule muscolari sono elementi assai allungati, fino a 12 cm di lunghezza, con numerosi nuclei, parecchie centinaia, di forma cilindrica, addossati alla membrana cellulare. Il sarcoplasma contiene la mioglobina, una proteina responsabile del colore del muscolo, e le miofibrille che, oltre a determinare una delicata striatura longitudinale danno origine ad una evidente striatura trasversale,. Infatti le miofibrille sono costituite da due subunità più piccole chiamate miofilamenti, che possono essere di actina, o di miosina: i primi sono esili ( 6 mm si diametro), i secondi sono filamenti spessi (fino a 15 mm). Ogni filamento di miosina è circondato da 6 di actina. 1

2 Il raggruppamento dei filamenti fa apparire la miofibrilla attraversata trasversalmente da striature (banda A, banda I, linea Z, zona H) LA CONTRAZIONE avviene per lo slittamento delle fibre di actina lungo quelle di miosina grazie ai ponti actinomiosinici, ciò determina l accorciamento del sarcomero che quindi è l unità funzionale della fibra muscolare. L accorciamento di tutti i sarcomeri posti in serie determina la contrazione dei muscoli. E necessaria una stimolazione nervosa per la contrazione: l impulso elettrico giunge, tramite le fibre nervose del nervo motore, alla giunzione neuromuscolare o placca motrice, la quale lo trasmette a tutto il sarcolemma. La differenza di potenziale tra la superficie esterna positiva e quella interna negativa scompare per aumento della permeabilità della membrana sarcolemma ai vari ioni (sodio, potassio, calcio). Gli ioni calcio hanno una grossa importanza ai fini della contrazione, infatti all arrivo dell impulso nervoso vengono rilasciati consentendo l interazione tra actina e miosina. Al termine della contrazione gli ioni calcio vengono richiamati nel sistema tubolare sarcoplasmatico ottenendo così rilasciamento del muscolo. 2

3 L ATP (adenosintrifosfato) è la sorgente di energia che le proteine contrattili del muscolo possono utilizzare direttamente, è presente nel muscolo in quantità modesta tale da consentire una tensione massimale sono per 1,5 secondi. Per prolungare l attività è necessaria una continua resintesi dell ATP in loco. La più immediata fonte di ATP è la scissione del CP (creatin fosfato), che è presente nel muscolo in modo 3-4 volte maggiore dell ATP, ma anche in questo caso l attività muscolare massimale non può superare i 7-8. Per ottenere l ATP adeguato in rapporto all intensità dello sforzo, i meccanismi energetici possono derivare o dalla cosiddetta glicolisi anaerobica o dall ossidazione degli alimenti, sono: meccanismo anaerobico alattacido (scissione del CP che cede un radicale fosforico all ADP trasformandolo in ATP); tale meccanismo presenta una potenza (quantità di energia disponibile nell unità di tempo) elevata, ma una ridotta capacità (quantità totale che può essere fornita), e viene utilizzato in lavori muscolari che richiedono molta forza muscolare (salti, lanci, 100mt.), quando cioè è richiesto poco ATP, ma con elevata potenza 3

4 meccanismo anaerobico lattacido (trasformazione del glucosio in A.L. in assenza di O²); tale meccanismo ha una potenza inferiore a quello di prima, ma una capacità superiore, si una in sforzi che vanno dai 20 ai 2 min.; nello sforzo che va dai 10 ai 30 la produzione di energia è quasi totalmente anaerobica, ma è difficile distinguere le componenti alattacida/lattacida in quanto come detto l anerobico lattacido consente un impegno per non più di 7-8 se massimale, ma a intensità inferiore può essere efficiente per più tempo meccanismo aerobico (ossidazione degli alimenti in presenza di O²) ; in tal caso la potenza è modesta, ma la sua capacità elevatissima, il processo ossidativi diventa la fonte di energia prevalente da partire dal 4-5 minuto, ma addirittura se l intensità dello sforzo è molto modesta anche la produzione energetica iniziale può essere ottenuta aerobicamente TIPI DI FIBRE MUSCOLARI in base alla forza e alla velocità di contrazione le fibre si dividono in: a) Rapide o bianche o di tipo II; che hanno un elevato picco di forza e breve tempo di contrazione b) Lente o rosse o di tipo I; che hanno un picco di forza minore un più lungo tempo di contrazione Nelle fibre lente l energia deriva prevalentemente da processi ossidativi, in quelle rapide dai processi gli colitici. Le prime sono adatte ad una contrazione lenta, ripetitiva e resistente nel tempo, le seconde sono adatte nelle attività in cui si deve produrre una forza esplosiva e velocità. Esiste la possibilità di interconversione tra i vari tipi di fibre e sembra che sia la frequenza degli impulsi a influenzare le proprietà contrattili. I motoneuroni più grossi a elevata capacità di conduzione e frequenza di scarica innervano le fibre veloci, mentre quelle lente sono innervate da motoneuroni più piccoli e minor frequenza... Tessuto muscolare cardiaco Il tessuto muscolare cardiaco costituisce il tessuto contrattile del cuore che è sede di contrazione ritmiche e spontanee, indipendenti dalla volontà; le fibre muscolari cardiache sono molto simili a quelle del tessuto muscolare scheletrico.. 4

5 Tessuto muscolare liscio è costituito da cellule fusiformi, con nucleo generalmente centrale e con abbondante sarcoplasma che tuttavia contiene poca mioglobina; i miofilamenti decorrono lungo l asse maggiore delle cellule, ma sono disposti in modo irregolare per cui le cellule muscolari lisce non presentano una striatura trasversale; inoltre i muscoli lisci non sono sotto l influenza della volontà e sono innervati da sistema nervoso vegetativo che esercita una funzione di controllo in senso eccitatore o inibitore. La muscolatura liscia è priva di placche motrici e le terminazioni delle fibre nervose prendono rapporto diretto con le fibrocellue muscolari; la trasmissione dell impulso dalle terminazioni nervose alle fibrocellule è mediata da sostanze chimiche, principalmente dall acetilcolina e dalla noradrenalina. La contrazione delle fibre muscolari è lenta e può mantenersi per lungo tempo senza rilevante dispendio energetico. Si distinguono due tipi di muscoli lisci, quelli viscerali e quelli multiunitari. I muscoli lisci viscerali si presentano in forma di lamine, con cellule riunite fra di loro si trovano nella parete di alcuni visceri, ad esempio nell apparato digerente, nell utero e nell uretere, e si contraggono quando vengono stirati passivamente. Una caratteristica di questi muscoli è la plasticità che consiste in un adattamento della loro tensione all allungamento al quale possono essere sottoposti. I muscoli lisci multiunitari sono invece costituiti da unità distinte, senza ponti di connessione e si trovano dove corrono contrazioni graduate e fini, come ad esempio nella parete dei vasi sanguigni e nei muscoli intrinseci dell occhio. 5

6 I muscoli costituiscono gli organi attivi dell apparato locomotore, sono circa 500, quasi tutti pari e simmetrici, a parte il muscolo diaframma che è impari e presenta notevoli asimmetrie; per la loro situazione si distinguono muscoli scheletrici che presentano ambedue gli attacchi sulle ossa e muscoli pelliciai che hanno almeno uno degli attacchi nel derma. 6

7 I muscoli sono liberi nella loro parte intermedia mentre alle loro estremità si fissano su superfici chiamate punti di inserzione che possono essere costituiti dalle ossa, dal derma da strutture fibrose particolari; ciascun muscolo possiede due punti di inserzione, detti punto mobile e punto fisso, ma assai spesso ciascuno dei due punti può fare da punto fisso o mobile ed in alcuni casi ambedue i punti sono mobili (diaframma); l inserzione muscolare può avvenire o direttamente o per mezzo di tendini di varia foggia e dimensione. Per ciò che concerne la forma generale dei muscoli, essi sono di solito distinti in muscoli lunghi, larghi e brevi, ma vi è un estremo polimorfismo dei muscoli che possono presentarsi con capi multipli di origine bicipiti, tricipiti, quadricipiti e capi multipli di terminazione (pluricaudati), ed anche con ventri muscolari separati da tendini intermedi; vi sono anche muscoli curvilinei che circondano gli orifizi naturali del corpo e che sono detti orbicolari quando per il tono e per il tipo di contrazione si comportano come gli altri muscoli scheletrici e sfinteri quando hanno un accentuato tono muscolare e perciò sono in stato di contrazione continua. I muscoli scheletrici sono costituiti oltre che da tessuto muscolare striato anche dai tendini, da tessuto connettivo lasso da vasi e da nervi. La parte carnosa del muscolo è appunto costituita da fibre muscolari striate di colore rosso, di consistenza molle e flessibile, il ventre muscolare, che è circondato da un delicato involucro di connettivo, l epimisio, dalla cui superficie interna si distinguono parti connettivali, il perimisio, che avvolge gruppi di fibre muscolari e da origine ad una delicata guaina reticolare, l endomisio, che circonda le singole fibrocellule muscolari. I tendini sono costituiti da connettivo compatto, sono avvolti da un involucro di connettivo lasso, il peritendine, e sono organizzati, come i muscoli, in fasci sempre più piccoli circoscritti da parti sottili di connettivo lasso ricco di fibre elastiche; questi fasci si continuano con il periostio, il pericondrio o le parti fibrose dei loro punti di inserzione. I tendini hanno la forma di fasci o cordoni più o meno grossi o lunghi, ma talora sono lamini larghe e sottili e prendono il nome di aponeurosi. L unione del muscolo con il suo tendine è molto intima, ma si effettua mediante il sistema di fibrille connettivali che costituiscono il perimisio e l endomisio che si trasformano progressivamente nelle fibre tendinee; vi sono muscoli cilindrici o fusati con i tendini alle due estremità, muscoli larghi con fasci tendinei che hanno la stessa direzione delle fibre muscolari, muscoli pennati con un tendine centrale sul quale confluiscono le fibre muscolari provenienti da una membrana tendinea superficiale, muscoli semipennati con fibre muscolari tese fra due lamine tendinee superficiali, muscoli pluripennati con parecchi tendini di origine sui quali convergono le fibre muscolari. 7

8 La funzione muscolare è agevolata da strutture che servono a mantenerli aderenti allo scheletro oppure a facilitarne lo scorrimento; le fasce sono lamine di tessuto fibroso a fibre incrociate che avvolgono in quasi tutta la loro estensione le masse muscolari e danno dalla superficie interna a setti intermuscolari e a fasce profonde che, con i piani scheletrici circoscrivono le logge muscolari contenenti gruppi di muscoli distinti; struttura analoga hanno le membrane interossee, fissate ai margini di due ossa adiacenti (avambraccio,gamba). Dove i tendini tendono a sollevarsi dal piano scheletrico durante la contrazione muscolare (polso, caviglia) si riscontrano le guaine fibrose, nastri connettivali tesi al di sopra delle docce ossee dove scorrono i tendini. 8

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10 Muscoli della testa Si dividono in due gruppi: i muscoli cutanei (o pellicciai), e i muscoli masticatori. I primi agiscono sulla cute del cranio e della faccia; sono chiamati anche muscoli mimici in quanto determinano le diverse espressioni del viso, sono divisi secondo la loro localizzazione nei muscoli del naso, delle palpebre, della bocca (m. buccinatore). Muscoli del collo Lo sternocleidomastoideo è lungo ed appiattito, parte con due capi dallo sterno dalla clavicola e termina sul processo mastiodeo, agisce sul capo facendogli fare diversi movimenti, anche per questo è uno dei più colpiti da dolori e rigidità; è anche un muscolo inspiratore. In profondità si trovano due gruppi muscolari applicati alla parte antero-laterale della colonna vertebrale che sono disposti fra la base del cranio e la parte superiore del torace; il gruppo anteriore è costituito dai muscoli paravertebrali, al servizio della colonna vertebrale, mentre il gruppo laterale è costituito dagli scaleni, al servizio del torace. Muscoli del torace Muscoli toraco-omerali originano dallo scheletro toracico e vanno ad inserirsi all angolo scapolare ed all omero e servono principalmente ai movimenti dell arto superiore.. Sono disposti in tre strati, uno superficiale dato dal m. grande pettorale, uno intermedio con i m. piccolo pettorale e succlavio, ed uno profondo costituito dal dentato anteriore. Muscoli Intrinseci del torace occupano gli spazi intercostali e la faccia interna della gabbia toracica della quale determinano alcuni movimenti; sono i muscoli intercostali interni ed esterni Gli intercostali formano con altri muscoli i così detti muscoli respiratori ; nell inspirazione normale intervengono gli intercostali interni insieme al diaframma, nell inspirazione forzata agiscono gli sternocleidomastoidei, i pettorali, i trapezi e gli scaleni. Per quanto riguarda l espirazione forzata intervengono gli intercostali interni, gli addominali, il grande dorsale e il quadrato dei lombi. Muscoli dell addome La parete antero-laterale dell addome è costituita da tre muscoli che prendono origine dalla parte inferiore dello scheletro toracico, dalle vertebre lombari e dal contorno superiore del bacino e convergono verso la linea mediana anteriore in un nastro fibroso, la linea alba, che include la cicatrice ombelicale. Il più superficiale di questi tre è l obliquo esterno, internamente l obliquo interno, ed infine il traverso. A lato della linea mediana anteriore decorrono longitudinalmente i 10

11 muscoli retti dell addome che nascono anche dalle cartilagini costali V, VI e VII; si tratta di spessi nastri muscolari poligastrici che vanno ad inserirsi sul margine superiore del pube. Posteriormente, nella zona lombare, ai due lati della colonna si trova il m. quadrato dei lombi teso tra la XII costa e la cresta iliaca Muscoli del dorso I muscoli del dorso sono distinti in tre gruppi: muscoli spino-omerali, spino-costali, e spino-dorsali; si estendono dalla nuca al sacro. - muscoli spino-omerali: sono i più superficiali e servono principalmente ai movimenti dell arto superiore. Il trapezio è triangolare, origina dall osso occipitale fino alla XII vertebra toracica e si porta lateralmente alla clavicola ed alla spina della scapola; Il gran dorsale, sorge dalla VII dorsale, dalle vertebre lombari e sacrali e dalla porzione posteriore della cresta iliaca, e si inserisce il tubercolo minore dell omero L elevatore della scapola origina dalle prime quattro cervicali e si inserisce all angolo mediale della scapola - muscoli spino-costali: sono più profondi rispetto ai primi, A titolo di conoscenza tali muscoli sono: i dentati posteriori, il dentato superiore e il dentato inferiore. - muscoli spino-dorsali: sono i più profondi e quindi sono addossati alla colonna e per quanto riguarda i meridiani vale lo stesso discorso fatto sugli spino-costali. Muscoli dell arto superiore Si può parlare di muscolatura estrinseca dell arto superiore se ci si riferisce ai muscoli del dorso, del collo, e del torace che si inseriscono al cingolo scapolare e all omero; mentre esiste una muscolatura intrinseca dell arto superiore costituita da quattro gruppi distinti: i muscoli della spalla, del braccio, dell avambraccio e della mano. I muscoli della spalla deltoide, che origina dalla clavicola, dall acromion e dalla spina della scapola e si inserisce sulla tuberosità dell omero,. Ci sono poi muscoli più profondi fra scapola e omero come il sovraspinato, il rotondo e i sovrascapolari, che intervengono nel movimento della spalla, ma che essendo ricoperti dal deltoide non vengono percepiti chiaramente. Muscoli del braccio si dividono in anteriori e posteriori; la parte posteriore è occupata del tricipite, che origina dalla scapola e dalla faccia posteriore dell omero con tre tendini distinti e termina con un robusto tendine sull olecrano, 11

12 Anteriormente abbiamo tre muscoli flessori del braccio che sono il bicipite (superficialmente), il brachiale e il coraco-brachiale (profondamente). Originano dalla scapola e dalla faccia anteriore prossimale dell omero per inserirsi sulla faccia anteriore distale dell omero, sul radio e sull ulna. E opportuno descrivere insieme i muscoli dell avambraccio e della mano in quanto essi sono strettamente correlati nella loro funzionalità. I muscoli dell avambraccio si distinguono in: - anteriori che sono specialmente flessori e pronatori, di questi quelli lunghi (flessore radiale del carpo, palmare lungo) sono flessori del carpo della mano e delle dita; - laterali che sono estensori del carpo (brachiradiale, estensore radiale lungo e breve del carpo), - posteriori che sono supinatori ed estensori della mano e delle dita (estensore radiale breve e lungo del carpo, estensore ulnare del carpo, anconeo), - medialmente si trova il m. flessore ulnare del carpo su cui scorre il meridiano del Piccolo Intestino. Muscoli posteriori del braccio La mano è azionata oltre che dai muscoli lunghi dell avambraccio, anche dai muscoli brevi che sono tutti disposti sulla faccia palmare; si distinguono i muscoli dell eminenza tenare e ipotenare (abduttori, opponenti e flessori relativamente a pollice e mignolo), i muscoli del gruppo intermedio (lombricali e interossei); 12

13 Muscoli dell arto inferiore Possono essere distinti in quattro gruppi: i muscoli dell anca, della coscia, della gamba e del piede. Muscoli dell anca prendono origine dalla colonna lombo-sacrale e dal bacino e terminano in corrispondenza dell estremità superiore del femore. Il muscolo ileo-psoas origina dalla faccia interna dell ileo (osso del bacino) e dalle prime 4 vertebre lombari con sue fasci che si uniscono dietro al legamento inguinale e terminano sul piccolo trocantere del femore. Il tensore della fascia lata origina dalla spina iliaca antero-superiore e termina nella porzione laterale della fascia che riveste i muscoli della coscia. Il grande gluteo nasce dalla fascia esterna dell ala iliaca e va ad inserirsi sul femore. Muscoli della coscia sono distinti in tre gruppi: - anteriori: sono il sartorio che nasce dalla spina iliaca antero-superiore (SIAS) e termina dopo un decorso ad elica sulla faccia mediale della tibia; il quadricipite femorale che origina con quattro tendini dalla spina iliaca antero-inferiore (SIAI), dall acetabolo, dal gran trocantere e dalla linea aspra del femore e termina in corrispondenza della tuberosità della tibia con un voluminoso tendine che ingloba la rotula, i 4 ventri muscolari che formano il quadricipite sono il vasto mediale, il vasto intermedio, il vasto laterale e il retto femorale - mediali: sono i muscoli adduttori lungo, breve e grande che nascono dall ischio e dal pube e si inseriscono sulla linea aspra del femore, il gracile teso tra il pube e la faccia mediale della tibia e il pettineo, piatto, disposto tra pube e femore; - posteriori: sorgono in comune dalla tuberosità ischiatica e raggiungono la gamba della quale sono flessori, il bicipite femorale si inserisce nel capitello della fibula, il semitendinoso si inserisce sulla parte superire del corpo della tibia, il semimembranoso si inserisce sulla faccia posteriore del condilo mediale della tibia. - laterali: sono principalmente il vasto laterale e il tensore della fascia lata 13

14 Muscoli anteriori della coscia 14

15 Nella parte superiore della faccia mediale della tibia i tendini dei muscoli gracile, sartorio e semitendinoso formano una particolare struttura denominata zampa d oca. I muscoli della coscia sono rivesti da un manicotto fibroso, la fascia lata notevolmente ispessita nella parte laterale. Come abbiamo fatto per l arto superiore è opportuno descrivere insieme i muscoli della gamba e del piede: i muscoli della gamba sono circondati da un robusto manicotto fibroso, la fascia crurale, che aderisce alla cresta tibiale e che invia alla fibula (o perone) due parti fibrose che insieme alla membrana interossea delimitano tre logge, anteriore, laterale e posteriore. Verso il collo del piede la fascia crurale si ispessisce e dà origine al legamento traverso della gamba teso tra tibia e perone, e al legamento crociato, ispessimento nastriforme disposto trasversalmente davanti all articolazione tibio-tarsica. La fascia crurale continua direttamente sul dorso del piede, con al fascia dorsale che raggiunge le falangi prossimali ed in corrispondenza della pianta con la fascia plantare che presenta un robusto ispessimento centrale, l aponeurosi plantare. - Nella loggia posteriore della gamba sono contenuti il muscolo tricipite della sura (o surale) costituito dal gastrocnemio che prende origine con due tendini dai condili femorali e dal soleo; i tre ventri confluiscono distalmente nel tendine d Achille che si inserisce a sua volta alla faccia posteriore del calcagno. I muscoli flessore lungo delle dita e flessore lungo dell alluce e il tibiale posteriore, nascono dalla faccia posteriore della tibia, della fibula e della membrana interossea ed ni loro tendini si infilano sotto al malleolo mediale per raggiungere rispettivamente le falangi ungueali delle ultime quattro dita e del primo dito (alluce) e i cuneiformi.. Muscoli laterali della gamba 15

16 - Nella loggia laterale si trovano i muscoli peronieri lungo e breve che originano dal condilo laterale della tibia e dalla parte superiore della fibula ed i cui tendini passano sotto la malleolo laterale per raggiungere rispettivamente il I e il IV metatarso. - La loggia anteriore contiene il muscolo tibiale anteriore che sorge dal condilo laterale della tibia e termina con un lungo tendine sulla faccia mediale del primo cuneiforme e del primo metatarso; i muscoli estensori lunghi delle dita e dell alluce che nascono dalla fibula e dalla membrana interossea e terminano sulle falangi distali delle dita del piede. I muscoli intrinseci del piede sono suddivisi in quattro gruppi: i muscoli dorsali (estensori delle dita), i muscoli plantari mediali (per i movimenti del primo dito), i muscoli plantari laterali (per i movimenti del quinto dito, ed i muscoli plantari medi lombricali ed interossei (flessori delle ultime quattro dita). 16