Fisiologia

Il muscolo scheletrico

Il muscolo scheletrico, preso in forma isolata, quindi in una condizione sperimentale, lo possiamo sottoporre a due tipo di leva: una levaisometrica e una leva isotonica.

• La leva isometrica prevede che il muscolo venga collegato, tramite le due inserzioni tendinee, da un lato ad un trasduttore di forza ed all'altro ad un peso. Quando viene stimolato tramite degli elettrodi il muscolo si contrae. Se la forza che il muscolo applica è inferiore rispetto al peso si ha un accorciamento nullo però si genera una tensione muscolare (contrazione isometrica = il muscolo non varia di lunghezza). Nella contrazione isometrica il muscolo non compie lavoro esterno.
• La leva isotonica prevede che il muscolo venga collegato ad un peso più leggero e nel momento in cui viene stimolato il muscolo si contrae e si accorcia e si può notare anche la velocità di accorciamento del muscolo. Anche in questo caso si genera una

tensionemuscolare (contrazione isotonica = il muscolo cambia di lunghezza). Abbiamo una concentrazione isotonica concentrica quando ilmuscolo si accorcia e una contrazione isotonica eccentrica quando il muscolo si allunga.La contrazione quindi non è sinonimo di accorciamento.

Scossa Singola - Clono - Tetano

La scossa singola è la risposta meccanica del muscolo ad uno stimolo. Nel momento in cui c'è un potenziale d'azione una singola scossa faliberare gli ioni calcio nel reticolo sarcoplasmatico ma se non c'è una scossa successiva la contrazione termina e si ha il rilasciamento(contrazione singola). Se invece si hanno scosse successive queste si sommano e si ha la formazione di tetani incompleti o clono chegenera una tensione media e una forza più alta rispetto alla scossa singola. Se la frequenza dello stimolo aumenta ancora di più avremoscosse successive sempre più ravvicinate che andranno a formare un tetano completo.

trova a metà della forza massima.

trova a 1/3 dalla Pmax.

A velocità tendente allo 0 si ha la massima forza isometrica.

A velocità max invece la forza è vicina allo 0.

Le fibre muscolari scheletriche si distinguono in 3 tipi:

Caratteristica	I (S)	IIa (FR)	IIb (FF)
Colore	Piccole	Intermedie	Grandi
Dimensioni	Lenta	Rapida	Rapida
ATPasi miosinica	Lenta	Rapida	Molto rapida
Velocità di contrazione	Bassa	Intermedia	Alta
Massima tensione tetanica	Alta	Intermedia	Bassa
Resistenza alla fatica	Ossidativo	Ossidativo + glicolitico	Glicolitico
Metabolismo	Alto	Intermedio	Basso
Contenuto di mioglobina	Alto	Alto	Basso
Contenuto di glicogeno	Alta	Alta	Bassa
Densità di capillari	Alta	Alta	Bassa
Densità di mitocondri	Bassa	Alta	Alta
Ca-ATPasi
Unità motoria

Quando un potenziale d'azione parte dal motoneurone e raggiunge le fibre muscolari il motoneurone (nell'esempio un motoneurone alfa) innerva varie fibre.

Motoneurone alfa + fibre muscolari =

unità motoria. L'unità motoria è l'unità funzionale del movimento e contrae secondo la legge del tutto o nulla. Il Numero di fibre innervate dipende dal grado di precisione richiesto nei movimenti. Il rapporto fibre-motoneurone varia da 5/1 a 1/2000 circa.

• Motor Neuron Pool = raggruppamento di motoneuroni che innervano un singolo muscolo.

Le tre tipologie di unità motorie:

1. Unità motoria tipo IIb: contrazione rapida, forza elevata, rapido affaticamento.
2. Unità motoria tipo IIa: contrazione rapida, forza moderata, resistenti all'affaticamento.
3. Unità motoria tipo I: contrazione lenta, forza debole, resistenti all'affaticamento.

Il principio della dimensione di Henneman: i vari motoneuroni vengono stimolati partendo dal più piccolo, poi quelli intermedi e infine quelli grandi. La tensione.viene incrementata reclutando sempre un maggior numero di unità motorie. La Modulazione della Forza Muscolare Un incremento della tensione si può ottenere, generalmente, in due modi: 1. reclutando un maggior numero di unità motorie (secondo il principio della dimensione di Henneman). 2. aumentando la frequenza degli stimoli (secondo scossa singola - clono - tetano). Distribuzione spaziale delle fibre muscolari Anche la distribuzione spaziale delle fibre muscolari può incidere sull'aumento o meno della forza muscolare. Abbiamo i muscoli fusiformi e i muscoli pennati (unipennati, bipennati, multipennati). - L'asse principale del muscolo è la retta che congiunge i punti d'inserzione e rappresenta l'asse di generazione della forza muscolare. - Muscolo fusiforme: le fibre muscolari sono disposte parallelamente all'asse maggiore del muscolo; l'orientamento è parallelo all'asse di tensione e trasmettono tutta la loro.

Forza al tendine:

• Uni-Bi-Multi pennato: le fibre muscolari sono disposte in modo obliquo rispetto all'asse maggiore del muscolo.
• L'angolo di penna è nullo nel muscolofusiforme; nei muscolipennati invece l'angolo può raggiungere i 30°. Nei muscoli pennati ci sono più fibre muscolari per cm2 di superficie rispetto ai muscoli fusiformi e quindi i muscoli pennati generano più forza. I muscoli fusiformi invece hanno una forza di contrazione maggiore rispetto ai muscoli pennati.

ORGANIZZAZIONE SISTEMA NERVOSO

Il sistema nervoso deve, nello stesso momento, elaborare una quantità enorme di segnali che provengono dall'ambiente esterno, integrarli e dare una risposta che sia congruente agli stimoli che appunto provengono dall'ambiente esterno, considerando anche quello che succede all'interno del nostro corpo. Quindi il sistema nervoso deve elaborare una quantità di informazioni nello stesso istante per cui

muscolare scheletrico. Il sistema nervoso autonomo, invece, controlla le funzioni involontarie del nostro corpo, come la respirazione, la digestione e la circolazione. È suddiviso in sistema nervoso simpatico e sistema nervoso parasimpatico, che agiscono in modo opposto per mantenere l'equilibrio del corpo.• Il sistema nervoso svolge un ruolo fondamentale nel coordinamento delle attività del nostro organismo. Riceve informazioni dall'ambiente esterno e interno, elabora queste informazioni e invia segnali per controllare le risposte del corpo. Inoltre, è coinvolto nella regolazione delle emozioni, del pensiero e del comportamento.• Un'altra importante funzione del sistema nervoso è quella di garantire la comunicazione tra le diverse parti del corpo. Questa comunicazione avviene attraverso impulsi elettrici e sostanze chimiche chiamate neurotrasmettitori.• Il sistema nervoso è un sistema complesso e delicato, che richiede cure e attenzioni per mantenerlo in buona salute. Una corretta alimentazione, l'esercizio fisico regolare e il riposo adeguato sono fondamentali per il benessere del sistema nervoso. Inoltre, è importante evitare situazioni di stress e adottare strategie di gestione dello stress per preservare la salute del sistema nervoso.che è il muscolo scheletrico. Il sistema nervoso autonomo è costituito da fibre afferenti ed efferenti del sistema viscerale, cioè su tutti quegli organi su cui non agisce la nostra volontà; esso ha vie afferenti che portano la sensibilità viscerale ed efferenze che portano informazioni al sistema viscerale (da/atutti i nostri organi interni quindi cuore, sistema gastroenterico, polmoni, ghiandole). • Il sistema nervoso autonomo a sua volta si suddivide in sistema nervoso simpatico e parasimpatico. Tutti i nostri organi ricevono un'innervazione da entrambi. Glia All'interno del sistema nervoso, sia centrale che periferico, abbiamo i neuroni e le cellule della glia. Nel sistema nervoso centrale abbiamo le cellule ependimali, gli astrociti, gli oligodendociti e le cellule della microglia; nel sistema nervoso periferico abbiamo le cellule di Schwann e le cellule satellite. Tutte queste cellule hanno molteplici funzioni: - Astrociti: creano unsupporto su cui possono poggiare i neuroni del SNC, contribuiscono a formare la barriera ematoencefalica (quindi hanno una funzione protettiva e impediscono un contatto diretto tra il sistema capillare e i neuroni per evitare che possano arrivare alle cellule nervose delle sostanze tossiche), secernono fattori neurotrofici, captano K+ e neurotrasmettitori (sono quindi fondamentali nella fase finale della trasmissione sinaptica). - Oligodendrociti: formano la guaina mielinica nel SNC avvolgendosi attorno all'assone. - Cellule ependimali: creano barriere fra compartimenti. - Cellule della microglia: sono cellule di difesa specializzate che rimuovono cellule danneggiate e agenti estranei. - Cellule satelliti: sostengono i corpi cellulari a livello del SNP. - Cellule di Schwann: secernono fattori neurotrofici (il più importante è il fattore di crescita nervoso NGF), formano guaine mieliniche nel SNP. Neuroni - Neuroni afferenti: portano le informazioni dalla periferia del

Il nostro corpo è collegato al sistema nervoso centrale attraverso diversi tipi di neuroni.

Tra i neuroni afferenti, possiamo distinguere il neurone pseudounipolare e il neurone bipolare. Il neurone pseudounipolare, detto anche a T, è tipico del sistema somatosensoriale e ha un assone che si dirama in due branche: una che porta il segnale verso il sistema nervoso centrale (in particolare verso il midollo spinale) e una che va verso il sistema nervoso periferico per raccogliere gli stimoli sensoriali. Il neurone bipolare ha un solo dendrite e un assone che si staccano dai poli opposti del corpo cellulare ed è tipico del sistema visivo ed olfattivo.

Gli interneuroni connettono vari neuroni tra di loro. La maggior parte degli interneuroni presenta moltissimi dendriti da cui arrivano le informazioni e un unico assone (neuroni anassonici).

I neuroni efferenti, tramite i loro assoni, portano le informazioni dal sistema nervoso centrale alla periferia. La maggior parte dei neuroni efferenti è costituita da neuroni multipolari, che hanno molti dendriti che emergono in vari punti del corpo cellulare.

punti dal corpo cellulare ed un unico assone e sonorappresentati soprattutto dai motoneuroni.

Circuiti neuronali

A. Circuito divergente: l'informazione contenuta in un neurone viene trasferita a più neuroni, dunque