I diversi tipi di muscolo Il muscolo scheletrico è striato e generalmente volontario. Si inserisce per mezzo dei tendini, sulle ossa determinandone, mediante contrazione, i reciproci spostamenti. Il muscolo cardiaco è striato e involontario e costituisce le pareti del cuore. La sua contrazione spinge il sangue nei vasi del sistema circolatorio. Il muscolo liscio (non striato) è involontario. Tra le varie funzioni, controlla il volume degli organi cavi ed il calibro dei vasi sanguigni (arteriole in particolare).
Inserzioni Scapolo-omerali Muscoli estensori e flessori Ulna I muscoli scheletrici si inseriscono sulle ossa per mezzo di tendini, strutture costituite da collagene. Radio L estremità di attacco più vicina al tronco o all osso più stabile è detta origine. Il punto di attacco all osso più mobile è detto inserzione.
Struttura del muscolo scheletrico Le fibre muscolari scheletriche (multinucleate) sono disposte con gli assi longitudinali in parallelo e avvolte da connettivo che le raggruppa in fascicoli. Tra i diversi fascicoli si trovano fibre elastiche, collagene, vasi sanguigni e nervi. Il muscolo è avvolto da connettivo che è in continuità con il connettivo intorno a fibre e fascicoli e con i tendini che lo inseriscono sulle ossa.
Struttura della fibra muscolare scheletrica Nella cellula muscolare scheletrica i filamenti contrattili sono disposti longitudinalmente a formare miofibrille, che sono avvolte a manicotto da porzioni del reticolo sarcoplasmatico delimitate da cisterne terminali ricche in ioni Ca2+. Le cisterne terminali sono in contatto con i tubuli T. I tubuli T sono in continuità con la membrana plasmatica.
Ultrastruttura della miofibrilla
Organizzazione dei miofilamenti nel sarcomero
Titina e nebulina
Accorciamento del sarcomero nella contrazione
Ciclo dei ponti trasversali
Avvio del ciclo dei ponti trasversali In realtà, ciò che viene indicato come semplice Troponina (TN) è un complesso eterotrimerico costituito dalla Troponina C (che lega il Ca2+) e dalle troponine accessorie I e T.
Giunzione neuromuscolare Aceticolinesterasi
Rapporti tra sarcomero reticolo sarcoplasmatico e tubuli T
Accoppiamento eccitazionecontrazione Recettori DHP= Recettori della diidropiridina Canali del Ca2+ del reticolo endoplasmatico= Recettori della rianodina
Recettori della diidropiridina e della rianodina Muscolo scheletrico Muscolo cardiaco
Diidropiridina Rianodina La diidropiridina (dihydropyridine) è un bloccante dei canali voltaggio-dipendenti del Ca2+ di tipo L. La rianodina (ryanodine) è un alcaloide estremamente tossico, prodotto dalla pianta sudamericana Ryania speciosa. Originariamente era usato come insetticida. La rianodina ha una affinità estremamente alta per una classe di canali del Ca2+, localizzati nel muscolo scheletrico e nel cuore. A concentrazioni nanomolari la rianodina blocca i canali in stato di parziale apertura, inducendo massive contrazionali muscolari, mentre a concentrazioni micromolari li chiude, provocando paralisi. Quanto sopra si verifica non solo negli insetti ma anche nei mammiferi.
Le unità motorie sono costituite da un motoneurone e dalle fibre muscolari da esso innervate
Scala deli eventi elettrici e meccanici nella contrazione del muscolo scheletrico
Scossa singola sommazione e tetano
Contrazioni isotoniche ed isometriche
Relazione lunghezza-tensione
Fibre ossidative e glicolitiche Glucosio - Piruvato - Ciclo di Krebs - CO 2 + H 2 O Glucosio - Piruvato - Lattato La mioglobina immagazzina l ossigeno e media il suo trasporto intracellulare nelle fibre ossidative.
Creatina e fosfocreatina In condizioni di riposo o di moderata attività le richieste muscolari di ATP sono modeste ma, nel momento in cui le fibre muscolari vengono stimolate a contrarsi prolungatamente, questa richiesta aumenta immediatamente. All'interno di una cellula muscolare, in condizioni di riposo, sono immagazzinate solo modeste quantità di ATP. Per assicurare la disponibilità dell'atp necessaria ad una contrazione intensa, i muscoli accumulano una riserva di fosfati ad alta energia in forma di creatina fosfato. Quest ultima cede il suo gruppo fosfato all'adp per generare rapidamente ATP.
Tipi di muscolo liscio Il muscolo liscio è strutturalmente e funzionalmente diverso da quello striato. E suddiviso in: Vascolare (Presente nelle parete dei vasi sanguigni, regola il calibro dei vasi) Gastrointestinale (Promuove la propulsione ed rimescolamento del cibo) Urinario (Presente nelle pareti della vescica urinaria e degli ureteri, controlla la minzione) Respiratorio (Regola il calibro delle vie aeree) Riproduttivo (Regola le funzioni dell apparato genitale maschile e femminile) Oculare (Regola il diametro della pupilla) Il muscolo liscio non è innervato da motoneuroni ma può essere sotto il controllo del sistema nervoso autonomo. Risponde comunque con la contrazione a stimoli di vario tipo che inducono un aumento dei livelli citosolici di Ca2+
Struttura delle cellule muscolari lisce
Ricordare che, diversamente dalle fibre muscolari lisce, quelle scheletriche si contraggono unidirezionalmente
Innesco della contrazione nel muscolo liscio (I)
Vari fattori possono innescare la contrazione del muscolo liscio L evento cruciale è un innalzamento dei livelli citosolici di Ca2+.
Mobilizzazione del Ca2+ operata dall IP3
Schema delle possibili vie che possono portare ad un aumento dei livelli di Ca2+ nelle cellule muscolari lisce o ad una riduzione, determinandone il rilasciamento
Rilasciamento nel muscolo liscio
Potenziali a onde lente e potenziali pacemaker
Muscolo liscio unitario e multiunitario