Struttura e funzione dei muscoli e dell'endoscheletro umano

Funzione dei muscoli scheletrici

I muscoli scheletrici servono per muovere le ossa e per la maggior parte sono sotto il controllo della volontà. La loro capacità di contrarsi può manifestrarsi in rapidi spasmi oppure in una potente e protratta tensione. Il muscolo cardiaco ha in se la capacità di contrarsi, le sue cellule debbono contrarsi quasi simultaneamente per espellere il sangue dalle cavità. Membrane porose specializzate fanno in modo che i potenziali elettrici si trasmettano da una cellula cardiaca alla successiva, sincronizzandone le contrazioni. I muscoli lisci rivestono i vasi sanguigni e la maggior parte degli organi cavi, le loro contrazioni possono essere prolungate oppure lente e ondulatorie. Queste sono principalmente involontarie.

Struttura delle fibre muscolari

Sono tra le più grandi del corpo umano. Ogni fibra contiene un certo numero di sub-unità contrattili: le miofbrille. Ciascuna di esse è avvolta da membrane costituenti nel loro insieme, il reticolato sarcoplasmetico. La fibra muscolare è incisa da profonde invagginazioni della membrana plasmatica, chiamate tubuli T, che passano molto vicino a porzioni del reticolo sarcoplasmatico e contengono un'elevata concentrazione di ioni calcio. All'interno di ciascuna miofibrilla è presente una schiera ordinata di filamenti proteici di actina e miosina, organizzati in sub-unità chiamate sarcomeri. Le linee di saldatura prendono il nome di strie Z, che rappresentano i punti di ancoraggio per i filamenti sottili. Tra questi sono sospsesi i filamenti spessi di miosina. Dai filamenti di miosina si protendono sottili appendici, dette ponti trasversali, che si uniscono ai filamenti di actina. La complessa struttura del filamento sottile è di fondamentale importanza nella regolazione della contrazione del muscolo. Nel muscolo rilassato, i siti sono però coperti dai sottili filamenti di una delle due proteine accessorie, mantenuti in posizione grazie a una serie di masserelle globulari della seconda proteina accessorio.

Contrazione muscolare e ioni calcio

Il muscolo si contrae quando i siti di legame sull'actina sono esposti e si rilassa quando essi sono coperti dai sottili filamenti delle proteine accessorio. La posizione delle quali è regolata dagli ioni calcio. I muscoli scheletrici si contraggono in conseguenza dei loro stessi potenziali d'azione che controllano il muscolo mediante terminaioni sinaptiche. Queste giunzioni neuromuscolari o placche motrici siu comportano come qualsiasi sinapsi.

Il potenziale d'azione del muscolo invade l'interno della cellula muscolare insinuandosi nei tubuli T. La variazione di potenziale sollecita il reticolo sarcoplasmatico a libberare nelle miofibrille gli ioni calcio.

Funzioni dell'endoscheletro

L'endoscheletro tipico dei vertebrati assolve varie funzioni:

1) fornisce una struttura rigida a sostegno del corpo e a protezione degli organi interni;

2) il midollo osseo produce i globuli rossi i globuli bianchi e le piastrine;

3) l'osso funge da riserva di calcio e fosforo;

4) lo scheletro partecipa anche alla trasduzione degli stimoli sensoriali.

Tessuto osseo e cartilagine

Riveste le estremità delle ossa e delle articolazioni, sostiene la parte molle del naso e dell'orecchio, unisce le costole allo sterno e costituisce la laringe e gli anelli attorno alla trachea e ai bronchi. Forma cuscinetti spessi situati nell'articolazione del ginocchio e dischi intervertebrali. Le cellule della cartilagine (condrociti) secernono una matrice elastica di collagene che avvolge e protegge le ossa.

Sono la forma più rigida di tessuto connettivo a causa della presenza dei depositi di fosfato di calcio. Il tessuto osso compatto, che forma il centro delle ossa, è denso e resistente e fornisce la superficie d'attacco per i muscoli. Il tessuto osseo spugnoso è leggero, ricco di vasi sanguigni e molto poroso. gli osteoblasti (cellule che formano il tessuto osseo) osteociti (cellule di tessuto osseo spugnoso) osteoclasti (cellule che dissolvono il tessuto osseo).

Consente allo scheletro di modificare impercettibilmente la propria forma in base alle richieste. Esso è anche il risultato dell'attività coordinata di due tipi di cellule gli osteoclasti e gli osteoblasti che lo ricostruiscono. Gli osteoblasti si attaccano alla superficie dell'osso, secernendo gli acidi e gli enzimi che dissolvono la matrice dura e scavano canali nell'osso che vengono invasi dai capillari sanguigni e dagli osteoblasti.

Movimento e muscoli antagonisti

Il movimento dello scheletro è reso possibile dall'azione dei muscoli antagonisti. I muscoli scheletrici sono attaccati alle due ossa su entrambi i lati dell'articolazione mediante spesse bande di tessuto connettivo fibroso, dette tendini. Le ossa sono tenute vicine tra loro per mezo di nastri di tessuto connettivo chiamati legamenti. La maggior parte dei muscoli scheletrici è organizzata in coppie (flessore ed estensore - articolazioni a ginglimo - enartrosi - sinartrosi).