Appunti della parte di Fisiologia del Prof.Biella del secondo semestre

M-ADP

La molecola di actina è legata a quella di miosina e la testa della miosina è legata solo all'ADP. A questo punto il legame tra l'actina e la miosina è molto forte. Quando ho terminato la rotazione della testa, diminuisce l'affinità della testa della miosina per l'ADP che si dissocia, quindi una volta che è avvenuta la rotazione anche l'ADP se ne va e rimane il filamento sottile legato al filamento spesso. Questo legame è un legame molto forte. La configurazione assunta è chiamata stato di rigor. In questa configurazione aumenta l'affinità della testa della miosina per l'ATP, quindi si attacca l'ATP. Se l'ATP si lega alla testa della miosina, diminuisce l'affinità della miosina dall'actina. Se si staccano, avviene l'idrolisi di ATP, si libera energia che utilizzo per la modifica conformazionale della testa di miosina, carico la testa, se ne va il fosfato.

colpodi forza, diminuisce affinità per l'ADP, ecc e si ripete il ciclo. Con la morte avviene il rigor mortis perché manca l'ossigeno e quindi non sono più in grado di produrre ATP. Se non produco ATP la testa di actina rimane attaccata alla testa di miosina e quindi ho la rigidità.

Modello della rotazione del braccio di leva

In figura notiamo il filamento di actina (palline gialle) e la testa della miosina. Gli esperimenti hanno mostrato durante la rotazione non ruota solo la testa, ma tutto il corpo. Quello che si verifica è simile a quello che succede con un remo, ho una leva di primo genere: ho un fulcro in mezzo, situato alla base del dominio motore, una potenza e una resistenza. Il movimento che si genera è di circa un nanometro. Si è notato che aumentando la lunghezza del remo, aumenta la rotazione.

Si definisce unità motoria l'insieme del motoneurone più tutte le fibre muscolari che esso innerva. Le unità

Le fibre motorie possono essere piccole oppure molto grandi. L'accoppiamento eccitazione-contrazione avviene quando, in fondo al nostro assone, arriva il potenziale d'azione partito dal corpo cellulare. A livello del muscolo, la sinapsi prende il nome di giunzione neuromuscolare (la vera sinapsi è quella tra due neuroni. Tra una cellula e una cellula nervosa è chiamata giunzione citoneurale, mentre tra la giunzione neuromuscolare avviene tra un neurone e la cellula muscolare). Si verifica una depressione all'interno del terminale presinaptico, tanto che viene chiamato bottone presinaptico. Essendo un terminale presinaptico, è pieno di vescicole che contengono il neurotrasmettitore. Il neurotrasmettitore è l'acetilcolina. Ci sono anche una serie di invaginazioni che prendono il nome di pieghe giunzionali. Il nervo perde la guaina mielinica, si divide in numerosi bottoni presinaptici. Ogni bottone termina su una fibra muscolare. Il bottone contiene le vescicole di acetilcolina.

La fibramuscolare si inspessisce, forma quella che viene chiamata placca motrice. Il bottone presinaptico si adagia in una depressione della placca motoria e sotto il bottone abbiamo delle pieghe giunzionali. Andiamo a vedere che cosa succede dal momento che arriva il potenziale d'azione nel terminale presinaptico.

• Arriva il PA
• Il PA depolarizza il terminale
• Attiva i Cav. Aprendo i canali al calcio aumenta la conduttanza (g). Il calcio può entrare ed uscire a seconda della driving force. Il potenziale di riposo di una cellula muscolare è -90mV. Il potenziale di inversione del calcio lo calcolo tramite l'equazione di Nernst: g (-90-100) = -100 mV. La corrente sarà negativa, quindi il calcio entra.
• C'è aumento di calcio. Il calcio si lega alla sinaptotagmina e determina il rilascio di acetilcolina.
• Il rilascio di acetilcolina diffonde dalla fessura sinaptica e si lega ai recettori nicotinici. Il recettore

nicotinico è un recettore canale. Quando due molecole di acetilcolina si legano al recettore, questo si apre. Fa parte dei famosi canali ionici ligando dipendenti, sono chiusi normalmente, ma quando si legano al neurotrasmettitore si aprono. Attraverso i recettori canali nicotinici permeano gli ioni Na+ e K+, soprattutto il sodio. Se entra il sodio, depolarizza, ho potenziale post-sinaptico chiamata potenziale di placca. L'apertura dei canali colinergici nicotinici (-90) determina la depolarizzazione, supero i -55 ossia il potenziale soglia e parte il potenziale d'azione. Il potenziale d'azione in una cellula nervosa dura 1 o 2 ms.

N.B. Ad ogni potenziale d'azione nel motoneurone corrisponde sempre un potenziale d'azione nella fibra muscolare.

Questa sinapsi viene chiamata sinapsi non integrativa in cui il rapporto tra il potenziale d'azione della cellula pre e post sinaptica è sempre 1 a 1.

Il potenziale d'azione propaga nelle due

direzioni (verso le due estremità tendinee. Ci sono delle invaginazioni della membrana chiamate Tubuli T. Il potenziale d'azione quindi permeerà all'interno. I tubuli T sono delle strutture che permettono al PA di entrare in profondità della fibra muscolare. Il PA penetra nel tubulo T e a livello del tubulo T noi abbiamo un canale sempre al Ca e prende il nome di recettore per le diidropiridine. Quando arriva il PA, depolarizza, e attiva i recettori per le diidropiridine. Il calcio entra, ma la depolarizzazione induce una modifica conformazionale. Questo recettore del muscolo scheletrico è molto strano perché ho una parte del recettore che è meccanicamente accoppiato ad un'altra struttura che prende il nome di recettore per le rianodine. Il recettore per le rianodine si trova sulla membrana del reticolo sarcoplasmatico. La modifica conformazionale comporta che il braccio proteico che è legato al recettore per le diidropiridine,sposta il recettore per le rianodine.
All'interno del reticolo sarcoplasmatico è concentratissimo il Ca. Il Ca è molto concentrato nel reticolo sarcoplasmatico e con l'apertura del canale per le diidropiridine può uscire. Se esce il calcio, aumenta di concentrazione e si lega alla troponina c e attiva il ciclo dei ponti trasversi.
Ho il rilassamento cellulare quando il calcio ritorna ai valori di soglia. Il calcio viene reintrodotto all'interno del reticolo sarcoplasmatico ad opera della pompa SERCA (sarcoplasmatic endoplasmatic reticulum ATPase). È una pompa atpasica che prende il calcio dal citoplasma e lo porta nel reticolo sarcoplasmatico, da dove è più concentrato a dove è meno concentrato, è un trasporto attivo primario. Dentro al reticolo sarcoplasmatico, per far si che ci sia tanto calcio, il calcio viene sequestrato da un aproteina chiamata calsequestrina.
L'acetilcolina una volta che è ella fessurasinaptica viene scissa enzimaticamente in gruppoacetato e colina ad opera dell'acetilcolinesterasi. Scossa semplice Con questo grafico vediamo la relazione che c'è tra il PA del motoneurone, il PA della fibra muscolare, concentrazione del calcio nella fibra muscolare e la tensione sviluppata dal muscolo. Abbiamo il PA che arriva nel terminale presinaptico e dopo pochissimo tempo abbiamo l'insorgere del PA nella fibra muscolare. Questo piccolo intervallo di tempo è chiamato ritardo sinaptico. Il ritardo sinaptico è dovuto alla cinetica con cui si aprono i canali al calcio. Un singolo potenziale d'azione muscolare genera una piccola tensione he prende il nome di cossa semplice. Prerequisiti per l'interazione tra actina e miosina: 1. ATP perché senza ATP ho il rigor mortis; 2. Attivazione del trigger; 3. Concentrazione di calcio. Cosa succede quando un soggetto è a riposo? Quando un soggetto è a riposo l'ATP derivato dal

Il metabolismo viene associato ad una proteina chiamata creatina ad opera di un enzima chiamato creatina chinasi. Nel muscolo l'ATP viene associato alla creatina ad opera della creatina chinasi formando ADP più fosfocreatina. Quando il muscolo è in esercizio, prendo la fosfocreatina e ADP e le trasformo in creatina più ATP. Prendo il fosfato che ho dato alla creatina e lo utilizzo per produrre ATP e quindi ho altra ATP pronta per essere utilizzata.

Vediamo a cosa serve l'ATP. L'ATP nel muscolo serve nell'idrolisi operata dalle teste della miosina, per la pompa SERCA che serve per riassorbire il calcio dal citoplasma all'interno del reticolo sarcoplasmatico. La contrazione è scatenata dal potenziale d'azione, il potenziale del muscolo è come quello del neurone ha una fase depolarizzante data dall'ingresso di Na e la fase ripolarizzante data dall'uscita di potassio, quindi la pompa sodio-potassio deve buttare dentro il potassio.

e riportare fuori il sodio e consuma tantissima ATP. Abbiamo bisogno di molta energia dall'ATP. Mentre i neuroni utilizzano glucosio come fonte di energia, i muscoli utilizzano sia glucosio che gli acidi grassi per produrre ATP. Esistono due tipi di fibre, le fibre rosse e le fibre bianche. Le fibre rosse sono dette anche fibre con prevalenza di metabolismo aerobico. Utilizzano l'ossigeno per degradare il glucosio attraverso il Ciclo di Krebs. Nella nostra cellula il ciclo di Krebs avviene nei mitocondri, centrali energetiche. Le fibre rosse saranno molto ricche di mitocondri, hanno una velocità di contrazione molto più lenta e producono alla fine del ciclo acqua e anidride carbonica. Le fibre bianche sono più presenti nei soggetti che fanno sport. Le fibre bianche hanno un metabolismo puramente anaerobico. La sostanza prodotta dalla glicolisi anaerobica è l'acido lattico. Sono fibre più o meno veloci. La velocità della contrazione

è determinata dell’idrolisidell’ATP ad opera delle teste della miosina. Le bianche sono facilmente affaticabili enaturalmente ci sono dei muscoli che contengono molte fibre bianche come ad esempio ilgastrocnemio, muscolo del polpaccio.

Adesso andiamo a vedere quali sono i determinanti della forza muscolare. La cosa principale èla concentrazione di calcio nella fibra. I determinanti della forza a livello della singola fibrasono:

1. Diametro della fibra muscolare, se aumenta il diametro aumenta il numero dellemiofibrille, se aumenta il numero delle miofibrille aumenta il numero delle interazioniactomiosiniche nella sezione trasversa. Se prendo il muscolo e faccio la sezionetrasversa conto il numero dei ponti actomiosinici, più è alto il numero, maggiore sarà laforza che viene generata.
2. Lunghezza del sarcomero. C’è una lunghezza ottimale del sarcomero nella quale tutte leteste della miosina si possono legare alle teste della miosina.

a della spiaggia è di circa 2 chilometri. La sabbia è fine e dorata, perfetta per prendere il sole e fare lunghe passeggiate. La spiaggia è attrezzata con ombrelloni e lettini, e ci sono anche diversi chioschi dove è possibile acquistare cibo e bevande. L'acqua del mare è cristallina e pulita, ideale per fare il bagno e praticare sport acquatici come il nuoto e il surf. Lungo la spiaggia ci sono anche alcune aree dedicate al beach volley e al calcio. Durante l'estate, vengono organizzati eventi e feste sulla spiaggia, che la rendono ancora più vivace e divertente. La spiaggia è facilmente accessibile, con un ampio parcheggio nelle vicinanze.