Classificazione del tessuto muscolare 1. Posizione rispetto ad altre strutture corporee 2. Composizione istologica 3. Modalità di controllo controllo anatomia istologia Volontario Involontario scheletrico cardiaco viscerale striato liscio Tessuto Muscolare Muscolo Striato Muscolo liscio Per vedere questa immagine occorre QuickTime e un decompressore Photo - JPEG. Scheletrico Cardiaco 1
Muscolo scheletrico Nucleo Per vedere questa immagine occorre QuickTime e un decompressore Photo - JPEG. Fibra muscolare Striature Muscolo cardiaco Per vedere questa immagine occorre QuickTime e un decompressore Photo - JPEG. Muscolo liscio Per vedere Per questa vedere immagine questa immagine occorre QuickTime occorre QuickTime e un e un decompressore decompressore Photo - JPEG. Photo - JPEG. 2
Muscolo scheletrico Muscolo scheletrico 3
Muscolo scheletrico Fibra muscolare scheletrica 4
Miofibrilla Sarcomero 5
Filamenti spessi Filamenti sottili 6
Titina e Nebulina Ciclo dei ponti trasversali 7
Il Calcio attiva la contrazione Ciclo dei ponti trasversali 8
La contrazione richiede grande quantità di energia Accoppiamento eccitazione-contrazione 9
Ritardo tra stimolo e contrazione Scossa muscolare semplice 10
La durata della scossa semplice dipende dal tipo di fibra Caratteristiche dei tipi di fibre muscolari Ossidativo lento Ossidativo rapido Glicolitico rapido Tempo di sviluppo della tensione max Attività ATPasica della miosina Lento Intermedio Rapido Lenta Rapida Rapida Diametro Piccolo Medio Grande Durata scossa semplice Lunga Breve Breve Attività Ca-ATPasi Moderata Elevata Elevata Resistenza alla fatica Resistente Resistente Facile affaticamento Impiego Frequente: Postura Ortostatismo, deambulazione Metabolismo Ossidativo, aerobico, mitocondri abbondanti Glicolitico, con allenamento di resistenza + ossidativo Poco: salto Glicolitico anaerobio 11
La scossa muscolare Sommazione delle scosse muscolari 12
Tetano incompleto Tetano completo 13
Valutazione dell output meccanico del muscolo Variabili: 1. Forza erogata 2. Lunghezza muscolare 2. Velocità di accorciamento Contrazione: isometrica isotonica N.B. Forza/sezione trasversale = tensione Meccanica muscolare: contrazione isometrica 14
Meccanica muscolare: contrazione isotonica Contrazione isotonica Vmax: dipende dal tipo di fibra Potenza = lavoro/tempo = F x Velocità= (F x DL)/tempo Fmax: massimo carico = contrazione isometrica Unità motoria Ogni fibra muscolare è innervata da un solo motoneurone Ogni motoneurone innerva più fibre muscolari dello stesso tipo Rapporto di innervazione: Numero di fibre muscolare innervate dallo stesso motoneurone 15
RAPPORTO DI INNERVAZIONE delle UNITA MOTORIE è in relazione all dimensione del muscolo Muscoli extraoculari: circa 10 Muscoli della mano: circa 100 Gastrocnemio: circa 2000 Un basso rapporto di innervazione indica una maggior capacità di modulazione della forza del muscolo in toto Classificazione delle Unità Motorie In base alle proprietà delle fibre muscolari 1. Lente 2. Veloci resistenti 3. Veloci (spesso in prossimità della superficie del muscolo) Tempo di sviluppo della tensione max Attività ATPasica della miosina Caratteristiche dei tipi di fibre muscolari Ossidativo lento Ossidativo rapido Glicolitico rapido Lento Intermedio Rapido Lenta Rapida Rapida Diametro Piccolo Medio Grande Durata scossa semplice Lunga Breve Breve Attività Ca-ATPasi Moderata Elevata Elevata Resistenza alla fatica Resistente Resistente Facile affaticamento Impiego Frequente: Postura Ortostatismo, deambulazione Metabolismo Ossidativo, aerobico, mitocondri abbondanti Glicolitico, con allenamento di resistenza + ossidativo Poco: salto Glicolitico anaerobio 16
Modulazione della forza Tramite reclutamento gerachico delle unità motorie Lente: a più bassa soglia di attivazione Veloci/resistenti: attivazione intermedia Veloci: alta soglia di attivazione Il reclutamento gerarchico delle unità motorie dipende dalle caratteristiche del motoneurone Principio della dimensione Motoneuroni con un soma più piccolo hanno una soglia di attivazione più bassa e fanno parte di Unità Motorie lente Eccezione: recettori cutanei inibiscono le unità motorie lente, mentre stimolano quelle veloci La dimensione del soma influenza l intensità del potenziale a livello del cono di insorgenza 17
Modulazione della forza: muscolo in toto 1. Reclutamento ordinato delle unità motorie 2. Numero di unità motorie reclutate 3. Modulazione della frequenza di scarica (sommazione delle scosse semplici) Nota: i movimenti prodotti sono continui perché le unità motorie sono attivate asincronicamente Nota 2: la lunghezza del muscolo influenza la forza erogata!!!!! Tre livelli nella gerarchia del controllo motorio Corteccia cerebrale Aree motorie Gangli della base Talamo Cervelletto Tronco encefalico Midollo spinale Contrazione muscolare e movimento Recettori sensoriali consequenze sensoriali del movimento 18
Controllo del movimento Il sistema sensoriale fornisce una rappresentazione interna del mondo esterno, trasformando energia fisica in informazione neurale. Funzione principale di questa rappresentazione è quella di estrarre l informazione necessaria per guidare i movimenti che costituiscono il nostro repertorio comportamentale. Questi movimenti sono controllati da gruppi di sistemi motori che, trasformando informazione neurale in energia fisica, ci permettono di: Mantenere l equilibrio e la postura Muovere il nostro corpo, gli arti, gli occhi Comunicare attraverso il linguaggio e i gesti I movimenti che il nostro sistema motorio è in grado di effettuare si possono raggruppare in 3 classi: Movimenti volontari: caratteristiche hanno uno scopo; sono finalizzati a raggiungere un obiettivo; sono appresi e migliorano con la pratica Con la pratica finiscono con il richiedere poca partecipazione cosciente Movimenti riflessi: Pattern ritmici motori: caratteristiche sono rapidi e stereotipati; sono involontari e rispondono a uno stimolo caratteristiche sono atti con caratteristiche volontarie e involontarie 19
La forza prodotta in un muscolo che si contrae e il risultante cambiamento di lunghezza sono dipendenti da tre fattori: Lunghezza iniziale del muscolo La velocità del cambiamento di lunghezza Il carico esterno che si oppone al movimento Per un controllo efficace del movimento il sistema nervoso centrale deve essere informato su queste variabili PROPIOCETTORI Fuso muscolare Organo tendineo del Golgi Tendine 20
Fuso neuromuscolare Organo tendineo del golgi 21
Tono muscolare Muscolo a lunghezza di riposo Il muscolo viene allungato 22
Attività del fuso senza innervazione Co-attivazione Riflesso del fuso neuromuscolare monosinaptico In risposta all aggiunta di carico il muscolo e il fuso si allungano 23
Riflesso patellare Riflesso protettivo dell organo tendineo del Golgi 24
Riflesso polisinaptico 25