Concetti Chiave
- La legge del «tutto o nulla» si applica alle singole fibre muscolari, che si contraggono completamente quando stimolate, ma non all'intero muscolo.
- Il muscolo può rispondere a stimoli con contrazioni graduali, variando la frequenza degli stimoli o il numero di fibre stimolate.
- Una frequenza di stimolazione crescente può portare a una contrazione tetanica, dove le contrazioni si sommano rendendo il muscolo più forte e uniforme.
- Il tetano produce contrazioni uniformi, ma la forza totale dipende dal numero di fibre muscolari attivate simultaneamente.
- La forza di contrazione di un muscolo varia in base al compito, con contrazioni lievi o vigorose a seconda del numero di fibre coinvolte.
Indice
La legge del tutto o nulla
Nei muscoli scheletrici la legge del «tutto o nulla» della fisiologia del muscolo vale per la fibra muscolare, non per l’intero muscolo. Tale legge afferma che una fibra muscolare, quando è adeguatamente stimolata, si contrae al massimo grado; non si contrae mai parzialmente. Tuttavia l’intero muscolo risponde alle stimolazioni con risposte graduali, vale a dire con gradi differenti di accorciamento.
Contrazione graduale del muscolo
In generale la contrazione graduale del muscolo si può ottenere in due modi: (1) modificando la frequenza della stimolazione del muscolo, (2) modificando il numero delle fibre muscolari stimolate contemporaneamente. Qui di seguito descriviamo brevemente la risposta del muscolo a ciascuna di queste due modalità.
Risposta alla stimolazione di frequenza
• La risposta del muscolo alla stimolazione di frequenza crescente. In molti tipi di attività muscolare gli stimoli nervosi sono trasmessi al muscolo con un ritmo molto veloce, tanto veloce che il muscolo non ha la possibilità di rilassarsi completamente tra uno stimolo e l’altro. Ne consegue che gli effetti delle contrazioni consecutive si sommano, e la contrazione del muscolo diviene più forte e più uniforme. Quando la frequenza degli stimoli è così rapida che non si osserva alcun segno di rilassamento e la contrazione è completamente uniforme e sostenuta, la risposta è una contrazione tetanica, o tetano2 completo. Finché non si raggiunge questo punto il muscolo presenta un tetano incompleto.
Risposta a stimoli più forti
• La risposta del muscolo a stimoli più forti. Il tetano provoca anche contrazioni muscolari più forti, tuttavia il suo ruolo fondamentale è quello di produrre una contrazione muscolare uniforme e prolungata. L’entità dell’energia con cui un muscolo si contrae è in larga misura determinata dal numero delle sue fibre che vengono stimolate. Quando sono stimolate soltanto poche fibre, la contrazione del muscolo nel suo insieme è lieve. Nelle contrazioni più forti, quando sono attive tutte le unità motorie e sono stimolate tutte le fibre, la contrazione del muscolo è la più forte possibile. Così la contrazione del muscolo può essere lieve o vigorosa a seconda del lavoro che deve essere compiuto. La stessa mano che tranquillizza con dolcezza può anche assestare uno schiaffo bruciante!
Domande da interrogazione
- Qual è il principio della legge del «tutto o nulla» nei muscoli scheletrici?
- Come si ottiene una contrazione graduale del muscolo?
- Cosa determina l'entità dell'energia con cui un muscolo si contrae?
La legge del «tutto o nulla» si applica alla fibra muscolare, che si contrae al massimo grado quando adeguatamente stimolata, senza contrazioni parziali.
La contrazione graduale del muscolo si ottiene modificando la frequenza della stimolazione o il numero delle fibre muscolari stimolate contemporaneamente.
L'entità dell'energia di contrazione è determinata dal numero di fibre muscolari stimolate; più fibre attive portano a una contrazione più forte.
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