Concetti Chiave
- Il tessuto muscolare è composto da fibre muscolari con più nuclei, contenenti miofibrille formate da proteine contrattili.
- Il sarcolemma, la membrana cellulare delle fibre muscolari, conduce impulsi nervosi e forma i tubuli T per trasmetterli all'interno della fibra.
- Esistono tre tipi di tessuto muscolare: scheletrico (striato e volontario), liscio (involontario e privo di striature) e cardiaco (striato e involontario).
- I sarcomeri, unità contrattili delle miofibrille, contengono filamenti di actina e miosina che si intersecano per permettere la contrazione muscolare.
- La contrazione muscolare avviene attraverso il legame dei filamenti di actina e miosina, regolato da ioni calcio e ATP, creando il ponte crociato.
Indice
Struttura del tessuto muscolare
La massa corporea della maggior parte degli animali è costituita da tessuto muscolare. Esso è formato da particolari cellule di forma allungata, dette "fibre muscolari", all` interno delle quali ci sono più nuclei. Il citoplasma della cellula è composto da proteine contrattili raggruppate in unità dette "miofibrille" e disposte in maniera parallela all`interno della fibra. Nella cellula, inoltre, si trovano i comuni organuli cellulari, che però, talvolta, assumono forme e nomi differenti. La membrana cellulare, chiamata "sarcolemma", è in grado di condurre gli impulsi nervosi e si estende all`interno della fibra muscolare, andando a formare ripiegamenti detti "tubuli T". Il reticolo endoplasmatico è avvolto attorno alle miofibrille e assume l`aggettivo "sarcoplasmatico". Inoltre, a causa della grande quantità di energia consumata dai muscoli, essi hanno un continuo bisogno di compiere la respirazione cellulare ( o altrimenti la fermentazione, che non ha bisogno dell`ossigeno ma produce acido lattico). Per questo motivo, la fibra muscolare contiene in sè un numero elevato di mitocondri, i centri energetici della cellula.
Tipologie di tessuto muscolare
Possiamo distinguere tre tipologie di tessuto muscolare. Il tessuto "scheletrico" è proprio dei muscoli volontari del corpo ed è formato da miofibrille disposte in maniera parallela a seconda della lunghezza della fibra e in modo tale da formare striature. Per questo motivo è detto anche "striato".
Il tessuto "liscio", invece, è quello che compone le pareti muscolari involontarie di organi interni quali la vescica urinaria e vari organi dell`apparato digerente. Esso è privo di striature.
Il tessuto "cardiaco" è del tutto particolare in quanto è anatomicamente striato, ma assume le caratteristiche fisiologiche proprie dei muscoli involontari e, inoltre, si contraddistingue in base a ramificazioni e giunzioni specializzate che consentono un rapido trasferimento del segnale di contrazione da fibra a fibra durante il battito del cuore.
Funzionamento del sarcomero
Un muscolo è formato da un numero elevato di fibre muscolari.
Le miofibrille in esse contenute sono composte da sarcomeri.
Sarcomero: Unità contrattile della miofibrilla dove si trovano i filamenti delle proteine actina e miosina, responsabili della contrazione muscolare.
Il sarcomero è composto da filamenti sottili di actina, da filamenti doppi di miosina e dalle cosiddette "linee Z", ovvero gruppi di proteine che si legano ai filamenti sottili dei sarcomeri adiacenti e, quindi, li separano l`uno dall`altro.
I filamenti di actina e quelli di miosina si alternano in modo regolare e parallelo all` interno del sarcomero. Questo dà origine a una contrazione quando i filamenti di actina si avvicinano a quelli di miosina e scorrono in essi.
Processo di contrazione muscolare
Analizziamo i processi biochimici che portano a questo. L`impulso nervoso motorio raggiunge il muscolo attraverso i motoneuroni e viene trasmesso al sarcolemma mediante terminali sinaptici che liberano il neurotrasmettitore "acetilcolina". Dalla membrana cellulare, l`impulso raggiunge il reticolo sarcoplasmatico e lo induce a liberare ioni Calcio. Questi si legano alla troponina e spostano la tropomiosina dai siti di legame per la miosina presenti sui filamenti di actina. A questo punto, le proteine "regolatrici" permettono la contrazione del sarcomero.
Pertanto, contemporaneamente, i frammenti di miosina detti "teste" e adibite al legame con l`actina, riforniti di energia attraverso le molecole di ATP, si legano ai filamenti sottili e li "spostano" verso il centro del sarcomero. Tale legame actina - miosina è detto "ponte crociato". Quando l`energia fornita dall`ATP viene esaurita, la testa della miosina si separa dal filamento di actina e il sarcomero torna nella sua posizione iniziale. Tale processo si ripete ciclicamente e ci permette di muoverci.
Esistono varie tipologie di muscoli come per esempio i muscoli della schiena, della coscia, della gamba.
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali tipologie di tessuto muscolare?
- Come avviene la contrazione muscolare a livello del sarcomero?
- Qual è il ruolo del sarcolemma nella contrazione muscolare?
- Quali sono le caratteristiche uniche del tessuto muscolare cardiaco?
- Qual è la funzione dei mitocondri nelle fibre muscolari?
Esistono tre tipologie di tessuto muscolare: scheletrico, liscio e cardiaco. Il tessuto scheletrico è striato e volontario, il tessuto liscio è involontario e privo di striature, mentre il tessuto cardiaco è striato ma funziona come un muscolo involontario.
La contrazione muscolare avviene quando i filamenti di actina si avvicinano a quelli di miosina e scorrono in essi. Questo processo è innescato da un impulso nervoso che libera ioni Calcio, permettendo il legame tra actina e miosina, noto come "ponte crociato".
Il sarcolemma è la membrana cellulare che conduce gli impulsi nervosi e si estende all'interno della fibra muscolare formando i tubuli T, cruciali per la trasmissione del segnale di contrazione.
Il tessuto muscolare cardiaco è striato come quello scheletrico, ma funziona involontariamente. È caratterizzato da ramificazioni e giunzioni specializzate che consentono un rapido trasferimento del segnale di contrazione durante il battito cardiaco.
I mitocondri, presenti in gran numero nelle fibre muscolari, sono i centri energetici della cellula e forniscono l'energia necessaria per la contrazione muscolare attraverso la respirazione cellulare o la fermentazione.
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