CONTRAZIONE MUSCOLARE

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1 CONTRAZIONE MUSCOLARE Muscolo liscio organi interni Muscolo striato scheletrico Filomena Fezza

2 Fibra o cellula muscolare L'unità di base del muscolo. Forma cilindrica (diametro mm) e allungata, multinucleata (sincizio). Formata da + miofibrille. Più fibre sono riunite parallelamente a formare un fascio che insieme ad altri fasci ed al tessuto connettivo forma il muscolo. endomisio: circonda 1 fibrocellula perimisio: circonda 1 fascicolo (150 fibre) epimisio: circonda muscolo e continua nel tendine Filomena Fezza

3 Filomena Fezza

4 Sarcomero Filomena Fezza Z M Z Mitocondri sono collocati in parte sotto il sarcolemma ed in parte tra le miofibrille. forniscono energia alle pompe del sarcolemma e del reticolo forniscono energia al sistema contrattile

5 Durante la contrazione: accorciamento sarcomero 25 50% Tensione sviluppabile è proporzionale alla lunghezza del sarcomero Filomena Fezza

6 FILAMENTI SPESSI Costituiti da 400 molecole di miosina (diverse isoforme) Filomena Fezza

7 Esamero Teste con attività ATPasica, trasformano l'energia di legame in energia contrattile. La regione globulare è anche la sede dell'interazione con l'actina. Regione ammiterminale

8 FILAMENTI SOTTILI Actina (contrattile) + troponina e tropomiosina (regolatorie) L'actina è una proteina globulare idrofila monomerica globulare di 376 AA (G-actina) associata a ATP. In presenza di Mg 2+ polimeri di F-actina (actina filamentosa) accompagnato da idrolisi ATP (non indispensabile). a-actinina: è una proteina presente nella banda Z. Serve per spaziare le molecole di actina. L'actina interagisce con le teste di miosina (actomiosina) e stimola l'attività ATPasica della miosina. Filomena Fezza

9 Tropomiosina: proteina filamentosa formata da due catene (a e b) avvolte ad a-elica. La tropomiosina si associa con la F-actina ed ha un'azione regolatrice sulla interazione actina-miosina. Troponina: la troponina è costituita da tre subunità specifiche. troponina T (Tn-T) lega la troponina alla tropomiosina. troponina I (Tn-I) inibisce l'interazione actina-miosina. troponina C (Tn-C) lega il calcio e regola le interazioni delle due precedenti subunità fra loro e con l'actina. Filomena Fezza

10 Filomena Fezza

11 Meccanismo della contrazione muscolare Accorciamento transitorio dei sarcomeri (energia liberata dall'idrolisi dell'atp energia meccanica). Segnale neuro-chimico: motoneurone placca neuromuscolare sarcolemma reticolo sarcoplasmatico apertura dei canali del calcio citosol ( M) calcio si lega alla Tn-C e attiva l'atpasi miosinica innescando il processo di contrazione. La forza trazionale indotta da migliaia di questi ponti, in seguito al distacco dell'adp e Pi dalla testa della miosina, genera uno slittamento dei filamenti sottili su quelli spessi nella zona H. Quando lo stimolo neuromotorio cessa, la contrazione si arresta ed inizia la fase di rilassamento attivo pompaggio degli ioni calcio dal citosol nel reticolo sarcoplasmatico e la Tn-C si desatura dal legame con il calcio e ripristina l'attività inibitoria del legame actina-miosina. I due filamenti si separano fra di loro decontraendo il sarcomero, ma ciò avviene solo se è presente l'atp. Infatti il legame dell'atp alla testa della miosina è necessario per il suo distacco dall'actina. Filomena Fezza

12 Il rilascio di fosfato genera la forza contrattile che fa scorrere i filamenti di miosina su quelli di actina e viene rilasciato ADP Filomena Fezza

13 1) Fibra a riposo: la testa della miosina non è attaccata all actina 5) La testa della miosina ritorna al suo orientamento originale Idrolisi dell ATP Ca 2+ 2) Legame della testa della miosina all actina ATP 4) Rilascio della testa della miosina dall actina Legame di ATP Rilascio di ADP e Pi 3) Scorrimento dei filamenti di miosina e actina 1) A riposo: miosina distaccata dall actina (ADP+ P i ) 2) Ca 2+ la miosina si lega all actina 3) Rilascio di ADP+P i scorrimento dei filamenti 4) Legame di ATP rilascio della miosiina 5) Idrolisi dell ATP la miosina ritorna al suo orientamento originale Filomena Fezza

14 FIBRE MUSCOLARI Fibre bianche e rosse mescolate nello stesso muscolo. Contenuto di mioglobina nei 2 tipi di fibra non è molto diverso, diversa è catena pesante di miosina velocità poca potenza resistenti intermedie molta potenza < soglia fatica indifferenziate immature Filomena Fezza

15 Caratteristiche morfologiche FIBRE MUSCOLARI UMANE

16 Proprietà contrattili FIBRE MUSCOLARI UMANE Fibre II - contrazione ottimale raggiunta velocemente - tensione maggiore - minor resistenza alla fatica Fibre II + grandi, ossigeno consumato durante fase di recupero. Filomena Fezza

17 SUBSTRATI ENERGETICI

18 Caratteristiche metaboliche delle FIBRE MUSCOLARI Filomena Fezza

19 TRASFORMAZIONE FIBROCELLULE Differenziamento: 30 settimana (alla nascita solo 1-10% sono fibre IIc) Eredità Attività nervosa Allenamento Distribuzione fibre I nel muscolo vasto esterno Coniglio (soleo e tibiale anteriore) Immobilizzazione atrofia fibre I e poi II Filomena Fezza