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

20-2-2014

[MUSCOLO]

-fiubrocellule avvolte da ENDOMISIO

-insieme di fibrocellule avvolte da [EPIMISIO] che si continua in tendini

FIBRE MUSCOLARI --> bandeggiate grazie a [MIOFIBRILLE ] che occupano 80% della

struttura cellulare

--> dovute a MIOFILAMENTI ALTERNATI ACTINA MIOSINA

MIOFIBRILLA FORMATA DA [SARCOMERO] unita funzionale

.miofibrille avvolte da RETICOLO SARCOPLASMATICO

.crescita del muscolo dovuta a AGGIUNTA DI NUOVI SARCOMERI ---> allungamento

della fibra

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[SARCOMERO] unita funzionale contrattile

.Porzione di miofibrilla tra due linee [Z]

.[BANDA I]--> filamenti sottili

.[BANDA A ]--> filamenti spessi + continuazione di filamenti sottili

---> corrisponde all intera lunghezza dei filamenti spessi e [non si accorcia mai ]

.[BANDA H] -->parte di BANDA A composta da soli filamenti spessi (bianca )

.[STRIA M] zona di congiunzione proteica per ancorare filamenti

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[PROTEINE CONTRATTILI]

-[MIOSINA ] - 2 CATENE PESANTI + 4 CATENE LEGGERE

.All apice AMMINOTERMINALE ha 2 [TESTE] globulari

[TESTA ]: possiede I sito attivo per ACTINA e II sito attivo per ATP

[SITI ENZIMATICI ] su miosina : -[TRIPSINA ] taglia una parte della molecola di miosina

-[PAPAINA ] taglia le TESTE di miosina dal FILAMENTO

----> creano le CERNIERE dividendo i [MESOMERI] che

permettono alla miosina di erigersi e contattare

ACTINA

.Le teste hanno andamento elicoidale

-al centro non vi sono teste ma c e contatto tra filamenti

-[ACTINA ]--> presenta siti attivi per TESTE DELLA MIOSINA

---> POSSIEDE PROTEINE REGOLATRICI : -[TROPOMIOSINA ] --> maschera i siti attivi

per la miosina -[TROPONINA ]

C= LEGATA A CALCIO T= LEGATA A TROPOMIOSINA

I=INIBITRICE si associa a [tropomiosina ]

.L arrivo di calcio fa [spostare troponina da tropomiosina] e consente contrazione

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[PROTEINE STRUTTURALI ]

.[DESMINA ] tiene in posizione linee Z

.[ACTININA] ancora filamenti sottili a linee Z

.[NEBULLINA] allinea filmaneto sottile

.[TITINA ] ancora filamenti spessi (miosina )

+

[LINEA M] fatta di [proteina C ]

+

[DISTROFINA ] connette actina a[ MATRICE EXTRACELLULARE CON PROTEOGLICANI]

--> risultato : stabilizzazione cellulare

---> a anomalie di sintesi di distrofina sono collegate tutte le distrofie (duchenne e

meno gravi )

(non solo distrofina )

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.[TUBULI T ]

.Permettono il passaggio di potenziale d azione

.SONO INVAGINAZIONI DI MEMBRANA

.POSSEGGONO---> [RECETTORI DIIDROPIRIDINICI] che sarebbero canali per il calcio ma

nel muscolo striato scheletrico sono ESCLUSIVAMENTE RECETTORI DELLA

CONCENTRAZIONE , SENSORI !!(nel cardiaco saranno canali veri e propri per CA2+)

[DHPY]

.[RETICOLO SARCOPLASMATICO]

-Struttura nella quale viene immagazzinato il calcio

-possiedono TUBULI VERTICALI + ORIZZONTALI + [CISTERNE](in mezzo) nelle quali si

immagazzina il calcio[triadi]assenti nel liscio

- a livello di [CISTERNE ] vi sono i [CANALI RIANODINICI RYN ] che sono [CANALI

CALCIO !] --> fanno fuoriuscire calcio dal reticolo

.[CANALI DIIDROPIRIDINICI]--> sensori (TUBULI T )

.[CANALI RIANODINICI ]--> CANALI CALCIO ! --> in numero maggiore rispetto a

corrispettivi [DIIDROPIRIDINICI ]

.Possiedono ---> [POMPE SERCA ] POMPE PER IL CALCIO che idrolizzano ATP-->

funzione CESSARE contrazione meccanica

.ALL'interno : [PROTEINE LEGANTI CALCIO ] -[CALSEQUESTRINA ]--> mantiene calcio

nel reticolo abbassando

concentrazione -[SARCOLUMEINA]--> sequestra calcio vicino a [POMPE

SERCA ] ---> aiuta di fatto [il gradiente] e le

pompe riducendo la quantita di calcio libero

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[CONTRAZIONE]

.il potenziale della fibrocellula è -90mv

.ha recettori acetilcolinici nicotinici i

---> si verifica un FLUSSO NETTO DI SODIO ALL INTERNO che depolarizza

.durata potenziale : 2.5ms

.TRA FENOMENO ELETTRICO E MECCANICO VI è un TEMPO chiamato ---> [TEMPO DI

LATENZA ] che intercorre da potenziale d azione instaurato a contrazione

[TEMPO DI LATENZA ] è dovuto a [fasi diverse tra fenomeno elettrico e fenomeno

meccanico]

FASI di [TEMPO DI LATENZA ]:

-I propagazione di potenziale d azione

-II [CANALI DIIDROPIRIDINICI]SENSORI captano presenza di depolarizzazione su tubuli

T

Questi mediante un CAMBIAMENTO MECCANICO FANNO APRIRE

-III [CANALI RIANODINICI PER IL CALCIO ] a livello del reticolo sarcoplasmatico

----> ciò determina un legame del calcio con TROPONINA C-->I-->T , si liberano i siti

attivi sull actina , si instaura la (CONTRAZIONE) MECCANICA !

.OGNI [DIIDROPIRIDINICO ] fa aprire un [RIANODINICO ] ma esistono [RIANODINICI NON

ACCOPPIATI IN PIU]

---> La presenza di calcio fa APRIRE ALTRI [RIANODINICI NON ACCOPPIATI ]-->

fenomeno di [PROPAGAZIONE E AMPLIFICAZIONE ] della contrazione

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CONTRAZIONE = SCORRIMENTO DI FILAMENTI SOTTILI SU FILAMENTI SPESSI

--> determina ACCORCIAMENTO DEL SARCOMERO

ACCORCIAMENTO DI :[BANDA I ] e [BANDA H]

[BANDA A ] invariata .

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[CICLO DEI PONTI TRASVERSI ]

I siti attivi smascherati--> miosina LEGA ATP e si lega a ACTINA IDROLIZZANDO ADP+P

FORMAZIONE COMPLESSO ACTOMIOSINICO

II L [ADP+P] mantenuto serve a fornire energia per [COLPO DI FORZA] con [PAPAINA

+tripsina ] che fa da cerniera permettendo l erigersi della miosina per contattare l

actina

III NUOVO ATP fa SLEGARE MIOSINA DA ACTINA

--->ASSENZA DI ATP [RIGOR MORTIS ]

---> Il ciclo si ripete fino a che il livello di calcio viene mantenuto alto

[RILASCIAMENTO ] --> non è passivo richiede energia

--> [POMPA SERCA ] a livello di[CISTERNA] reticolo [consumando ATP] sequestra calcio

nel reticolo e abbassa valori

----> La fine della contrazione è dovuta di fatto a POMPA SERCA che sequestra calcio

--> aiutata da [SARCOLUMEINA ] che lega calcio abbassandone il gradiente in modo

che sia meno difficoltoso per [POMPA SERCA ] sequestrarlo

---> calcio torna al BASALE [10-7]

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[SCOSSA SINGOLA ]--> risposta meccanica muscolare al singolo potenziale d azione

---> LA TENSIONE è [SUBMASSIMALE ]: arriva circa a [1/3 della tensione massima

teorica ]

.IL [PERIODO REFRATTARIO ] è piu breve del [PERIODO DI LATENZA ]

--> questo vuol dire che una fibra puo essere ATTIVATA RIPETUTAMENTE e la risposta

muscolare [SI SOMMA ]

(non si sommano mai i potenziali d azione ma si somma la risposta della fibra

temporalmente )

---> RISULTATO : si ottiene una forza e una durata di contrazione meccanica

MAGGIORE con SOMMAZIONE

.[TETANO COMPLETO ] --> non si distinguono piu le singole ondate di

contrazione-rilasciamento -->

SIAMO AL MASSIMO DI TENSIONE E DURATA a causa della SOMMAZIONE --> un unico

blocco sul grafico

.Questo non è dovuto a CALCIO INFERIORE ! IL calcio anche in SCOSSA SINGOLA è

sempre uguale--->(DIFFERENZA DAL CARDIACO ) , quello che cambia e la sommazione

temporale delle contrazioni !

MUSCOLO: -[COMPONENTE CONTRATTILE ]

-[COMPONENTE ELASTICA TENDINEA]---> messa in attivazione solo con [tetano]

e non con scossa singola !

.La maggiore tensione raggiunta in [TETANO ] è dovuta al fatto che si ATTIVA la messa

in funzione e in tensione della [COMPONENTE ELASTICA connettivale-tendinea ] che in

scossa singola non viene attivata

.[I LIVELLI DI CALCIO IN SCOSSA SINGOLA E TETANO SONO SEMPRE GLI STESSI] !

--> quello che cambia è l ATTIVAZIONE RIPETUTA (frequenza)della fibra muscolare

dovuta alla brevita del PERIODO REFRATTARIO rispetto al TEMPO DI LATENZA

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[PERIODO DI LATENZA ] --> tempo che intercorre tra FENOMENO ELETTRICO e

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 --->