Basi fisiche e fisiologiche dell'organismo umano e metodologia statistica - Appunti

FENOMENO MECCANICO

assolutamente da non confondere con periodo refrattario del potenziale d azione !

25-2-2014

[STATO ATTIVO ]--> numero di ponti trasversi formabili

.con una sola stimolazione ---> non si puo raggiungere tensione massima

[TETANO]--> calcio mantenuto costante ---> massimo numero di ponti trasversi

attivati --> [TENSIONE MASSIMA]

Grazie all attivazione della componente elastica .

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.[CONTRAZIONE ISOMETRICA ] --> avviene SENZA ACCORCIAMENTO DELLA FIBRA

.[CONTRAZIONE ISOTONICA ]--> avviene a TENSIONE COSTANTE CON

ACCORCIAMENTO DELLA FIBRA

.[PRECARICO]--> peso attaccato al muscolo che lo ALLUNGA aumentandone la

lunghezza

.[POSTCARICO]--> peso ancorato al muscolo ma appoggiato a un vincolo,non

determina allungamento

---> è il carico contro il quale si fa il lavoro .

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CONTRAZIONI:

.[ISOMETRICA CON POSTCARICO ECCESSIVO ]

.muscolo ancorato da una parte con un peso appoggiato ancorato dall altra

---> in prima battuta CONTRAENDO IL MUSCOLO si verifica uno STIRAMENTO e un

AUMENTO DI LUNGHEZZA della parte elastica ,poi ---> si arriva a [TENSIONE MASSIMA]

senza sollevare nulla

--> NON VI E ACCORCIAMENTO PERCHE IL PESO SUPERA LA TENSIONE MASSIMA

.LAVORO =0

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.[ISOMETRICA A MUSCOLO VINCOLATO]

.Il muscolo è ancorato ai due poli

.Possiamo aumentarne o ridurne la lunghezza allontanando i capi

----> misuriamo una [TENSIONE PASSIVA ] che è la tensione della [COMPONENTE

ELASTICA ] che viene posta in stato di stiramento

.se facciamo CONTRARRE IL MUSCOLO misuriamo una [TENSIONE TOTALE ]

--> [TENSIONE TOTALE ]-[TENSIONE PASSIVA ]=[TENSIONE ATTIVA MUSCOLARE ] della

componente contrattile !!!!!!

.notiamo che vi è una --->

[LUNGHEZZA OTTIMALE MUSCOLARE ] [L.O.] --> lunghezza alla quale la [TENSIONE

TOTALE SVILUPPATA] è maggiore

---> questa è la LUNGHEZZA CHE IL MUSCOLO ASSUME ATTACCATO AI CAPI OSSEI IN

CONDIZIONE FISIOLOGICA

.La [TENSIONE MASSIMA ] si ottiene quindi a [LUNGHEZZA OTTIMALE ] perche a

lunghezza ottimale vi è il MAGGIOR NUMERO DI PONTI TRASVERSI ATTIVABILI

---> se ci discostiamo da LUNGHEZZA OTTIMALE il numero di ponti trasversi diminuisce

e diminuisce la TENSIONE ATTIVA MASSIMA

LUNGHEZZA OTTIMALE SARCOMERI: [2.1-2.2 MICROMETRI] !!

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.[ISOTONICA CON PRECARICO ]

.Peso attaccato "a caduta " alla fibra STIRA LA COMPONENTE ELASTICA

--> se contriaiamo il muscolo TENSIONE RIMANE COSTANTE E SI SOLLEVA IL CARICO

---> COMPIE LAVORO

.[ISOTONICA CON POSTCARICO ]

.PRIMA FASE : ISOMETRICA con aumento della lunghezza della componente elastica

(STIRAMENTO )

---> successivamente RAGGIUNTA LA TENSIONE PARI AL PESO , il peso inizia a

sollevarsi e il muscolo si ACCORCIA a [TENSIONE COSTANTE ] ---> determinando un

accorciamento

---> pertanto [COMPIE LAVORO !!]

Tutte le [CONTRAZIONI ISOTONICHE ] attraversano prima una [FASE ISOMETRICA ] in

cui si stira la componente ELASTICA per poi passare a fase isotonica una volta

raggiunta tensione pari al peso da spostare .

area sottesa:[LAVORO]

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[DIAGRAMMA FORZA VELOCITA ]

.[LA VELOCITA VARIA CON IL POSTCARICO ]

.[VELOCITA MASSIMA ] si ha con [POSTCARICO NULLO]

----> a mano a mano che AUMENTO IL POSTCARICO --> la velocita di contrazione e

rilascio si RIDUCE .

--> quando arrivo A POSTCARICO che supera tensione massima --> ho [CONTRAZIONE

ISOMETRICA ]

ATTENZIONE : LA VELOCITA MASSIMA è COSTANTE E PROPRIA DI OGNI MUSCOLO ,

perche e dovuta alla VELOCITA ATPASICA di quel muscolo .

[POTENZA = TENSIONE *VELOCITA ]

---> La massima potenza si ha solitamente con tensione pari a 1/3 di quella massima

.[VMAX] è costante e dipende dalla velocita ATPASICA

.Se variamo la LUNGHEZZA della fibra discostandola dalla LUNGHEZZA OTTIMALE --->

ALTERIAMO LA CURVA !!

---> DISCOSTANDO FIBRA DA l.o. [DIMINUIAMO LA VELOCITA MASSIMA ] !

---> A [lunghezza ottimale ] corrisponde [massima velocita possibile ]

(questo perche a l.o. ho il massimo numero di ponti trasversi attivi )

ATTENZIONE : nel caso del cuore VMAX puo essere modificata e modulata grazie all

intervento del sistema ortosimpatico .

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[FIBRE A CONTRAZIONE LENTA E VELOCE ]

-[FIBRE A CONTRAZIONE LENTA] di tipo I o "rosse"

.Hanno contrazione piu lenta

.Hanno quindi una MINORE V MAX raggiungibile --> dovuto a : I ATPASI PIU LENTA

II [SERCA ] di tipo 2 piu lenta

.Modesta [tensione massima ]

circa un 1%-10% di quella di fibre a contrazione veloce

.[RESISTENTI ALLA FATICA ]---> Hanno una tensione modesta ma resistente a lungo nel

tempo e che risente poco del fenomeno dell affaticamento .Questo è DOVUTO A

.[METABOLISMO ]---> (OSSIDATIVO): -molti mitocondri

- molta mioglobina

-molti capillari

-colore ROSSO dato da mioglobina

-[FIBRE A CONTRAZIONE RAPIDA ] di tipo II o "pallide"

.Hanno contrazione piu rapida

.Hanno una MAGGIORE VMAX raggiungibile --> dovuto a : I ATPASI PIU VELOCE

II [SERCA] di tipo 1 piu veloce

.sono [ESTREMAMENTE SUSCETTIBILI A FATICA] a causa di

[METABOLISMO ]----> (GLICOLITICO ) : -Pochi mitocondri

-molti enzimi glicolitici

- poca vascolarizzazione

-colore pallido !

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UNITA MOTORIA

[UNITA MOTORIA ]= [MOTONEURONE ]+[FIBRA INNERVATA ]

.Piccole unita motorie : movimenti precisi e controllati (solitamente fibre II)

.Grandi unita motorie : movimenti GROSSOLANI e di mantenimento di postura

(solitamente fibre I )

[FORZA DIVERSA ]in funzione di [NUMERO DI UNITA MOTORIE ATTIVATE ] (ulteriore

sistema di regolazione della tensione)

.ATTENZIONE : ciascun muscolo ha percentuali diverse di [FIBRE LENTE ] e [FIBRE

VELOCI ]

MA !

-->[ UN MOTONEURONE INNERVA UN SOLO TIPO DI FIBRE] , o VELOCI O LENTE quindi

un unita motoria puo essere solo [RAPIDA] o [LENTA] non mista

.i [MUSCOLI POSTURALI] vengono attivati da TETANI che mettono in funzione A

ROTAZIONE fibre diverse --> per permettere il recupero

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.[GRANDI UNITA ] . Fibre LENTE (postura)

.Metabolismo OSSIDATIVO

.Motoneuroni PICCOLI e con SOGLIA PIU BASSA (sono i primi a essere

reclutati) ---> con SCARICA TONICA CONTINUA (fibre attivate a rotazione )--> piu

facilmente

.[PICCOLE UNITA ] .Fibre veloci (movimenti rapidi e precisi)

.MEtabolismo GLICOLITICO

.Motoneuroni GRANDI con GRANDI ASSONI e [SOGLIA PIU ALTA] (vengono

reclutati dopo e necessitano di maggior stimolo per essere reclutati )

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[FATICA ]

SUDDIVISIONI:

-FATICA CELLULARE : -mancanza di glicogeno

- RIDUZIONE (mai fine senno ci sarebbe rigor mortis) di ATP

-Residui ossidativi

- minor rilascio di calcio dovuto a fosfato inorganico (derivante da

ATP+fosfocreatina)

-acido lattico e variazione di PH

-FATICA NERVOSA : -Riduzione della produzione di NEUROTRASMETTITORE SINAPTICO

-FATICA "GENERALE" : stress sistemico omeostatico che induce senso di stanchezza

--> potrebbe essere una forma preventiva protettiva

---> sopprimibile mediante volonta !

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.Durante uno sforzo fisico si contrae [DEBITO DI OSSIGENO ] che viene pagato

successivamente a sforzo ultimato in modo da ripristinare i valori di ATP,OSSIGENO e

depositi vari (mioglobina ) che vi erano in precedenza

in condizioni di ANAEROBIOSI il debito è maggiore ed è [LATTACIDO] anaerobio

---> per questo osservando il grafico si osserva un PROSEGUIMENTO DI CONSUMO

MAGGIORE DI O2 e di metabolismo accellerato anche in seguito allo sforzo ,

soprattutto con il debito LATTACIDO

27-2-2014

[ERGETICA MUSCOLARE]

.il muscolo possiede 3 vie metaboliche

I [ATP LIBERO ] o [FOSFOCREATINA ]

[FOSFOCREATINA ] viene idrolizzata e si forma immediatamente ATP da [ADP+P]

Energia per circa 10 secondi massimo !

La concentrazione di ATP e FOSFOCREATINA disponibile e piuttosto bassa

---> utilizzato per CONTRAZIONI ESPLOSIVE SOVRAMASSIMALI

II[GLICOLITICO ]

--> utilizzato per contrazioni piu prolungate SOTTOMASSIMALI

III[RESPIRAZIONE ]

-->Utilizzata per contrazioni SOTTOMASSIMALI per tempi lunghi

Al termine dello sforzo riserva di FOSFOCREATINA viene rigenerata grazie a produzione

di ATP dal metabolismo normale

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-MUSCOLO LISCIO-

.FIBROCELLULE MONONUCLEATE

.LUNGHEZZA VARIABILE ma comunque molto minore rispetto a fibrocellule striate

--> forma la PARETE DI ORGANI CAVI /VASI

ECCEZIONI: muscolo ciliare + muscoli dell occhio (iride)---> muscoli [MULTIUNITARI]

regolati finemente

.UNITE da giunzioni MECCANICHE e ELETTRICHE [GAP JUNCTIONS]

.NO SARCOMERO --> NO STRIATURA

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.Possiede [MIOFILAMENTI SPESSI ] e [MIOFILAMENTI SOTTILI]

-[SPESSI]--> meno miosina

TUTTE LE TESTE MIOSINICHE sono orientate nello stesso modo !

---> risultato : i filamenti sottili possono scorrere molto di piu --> l accorciamento del

liscio arriva fino a 80%

-[SOTTILI] ---> TROPONINA ASSENTE SOSTITUITA DA : [CALDESMONE ]---> inibitore

legato a ACTINA [CALPONINA ]---> non è stata individuato

funzionamento preciso

.I sottili si dispongono A RETE intrecciati fra loro

---> i punti di SOVRAPPOSIZIONE si definiscono [CORPI DENSI ](proteici)

CONTRAENDOSI---> si accorciano in modo "GLOBOSO " riducendo dimensioni dell 80%

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. NON POSSIEDE [TUBULI T ] --> sostituiti da [CAVEOLE ]

[CAVEOLA ] ha canali del [CALCIO VOLTAGGIO DIPENDENTI o ligando dipendenti ] -->

se vengono aperti causano un aumento di calcio intracellulare

.sul [RETICOLO SARCOPLASMATICO ] sono presenti due canali diversi che possono

essere aperti in situazioni diverse

I[CANALI RYN RIANODINICI ] CALCIO DIPENDENTI ---> si aprono quando arriva [CALCIO]

grazie all apertura di canali della CAVEOLA PER IL CALCIO --> [AUMENTO DI CALCIO

INDOTTO DA AUMENTO DI CALCIO ]!!!! (simil-cuore)

II [CANALI INSP3 PER INOSITOLO TRIFOSFATO ]

---> un ligando si lega a un recettore di membrana associato a proteina G , proteina G

attiva [FOSFOLIPASI C ]---> fosfolipasi C idrolizza FOSFATIDILINOSITOLO BIFOSFATO

creando [INOSITOLO TRIFOSFATO e DAG]

--> [INOSITOLO TRIFOSFATO ] si lega a [INSP3] --> li apre ---> AUMENTO DI CALCIO !!

.L aumento di calcio all interno di una fibrocellula liscia è solitamente dovuto

maggiormente a un aumento di calcio ESTERNO piuttosto che del reticolo

sarcoplasmatico .

.L attivazione di [RYR] o [INSP3] è dovuta quindi a fenomeni e meccanismi diversi

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[INNERVAZIONE ]

.Il muscolo liscio è innervato dal [SISTEMA NERVOSO AUTONOMO]

---> non vi sono [PLACCHE