Riassunto esame Fisiologia Generale, prof. Mastroiacovo

SN AUTONOMO

Anche detto involontario o vegetativo è la parte che controlla la muscolatura liscia, cardiaca e le

ghiandole.

Si divide in: - ortosimpatico o simpatico

- parasimpatico

I due sistemi hanno funzione opposta e quasi ttt gli organi ricevono doppia innervazione:

per il simpatico si parla di risposta “lotta e scappa”

per il parasimpatico di “resta e riposa”

hanno la stessa organizzazione: partono dal SNC dv si trovano i nuclei di neuroni anche detti

nuclei pregangliari i cui assoni sn le fibre pregangliari. Qst fanno sinapsi su gangli ovvero i neuroni

del SNP i cui assoni sn detti fibre postgangliari che vanno ad innervare i vari organi.

Differenze anatomiche tra simpatico e parasimpatico:

- Il simpatico è anche detto toraco-lombare poiché i nervi che lo costituiscono partono da

quelle vertebre, mentre il parasimpatico origina dalle vertebre sacrali e dal cranio.

- Un'altra differenza è la collocazione dei gangli che per il simpatico si trovano disposti in

colonna ai lati delle vertebre; mentre per il parasimpatico si trovano quasi a ridosso degli

organi effettori. Quindi nel S abbiamo il primo assone corto e il secondo lungo (poiché

lontano dagli organi) al contrario per il PS con il primo assone lungo e il secondo corto.

Inoltre l’assone pregangliare p sempre mielinizzato di conseguenza il PS avrà una velocità

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di trasmissione dell’impulso molto più veloce del S.

- Inoltre il neurotrasmettitore rilasciato dalla sinapsi pregangliare è sempre acetilcolina e i

recettori sono nicotinici (sia nel simpatico che nel parasimpatico). Mentre la sinapsi del

secondo neurone rilascia noradrenalina nel simpatico (con recettori adrenergici α o β),

mentre è acetilcolina con recettore muscarinico nel parasimpatico.

Simpatico ACh/ nicotinico noradrenalina/α, β

Parasimpatico v ACh/nicotinico ACh/muscarinico

Il neurone postgangliare del simpatico è costituito da varicosità che contengono il

neurotrasmettitore, non ci sono le vescicole. E la noradrenalina può essere riassorbita oppure può

diffondere nei vasi sanguigni ed essere portata in circolo quindi ha un’azione generalizzata cioè

può andare ad influenzare altre cellule o tessuti.

SISTEMA NERVOSO SOMATICO

È costituito da un assone che parte dall’encefalo o dal midollo che termina sul muscolo. L’unica

risposta che danno questi neuroni è la contrazione muscolare. L’assone si collega al muscolo in un

punto detto placca motore. Il neurotrasmettitore è sempre acetilcolina e il recettore sempre

nicotinico. I MUSCOLI

Il tessuto muscolare è costituito da cellule eccitabili dotate di strutture contrattili capaci di generare

forze.

Esistono tre tipi di tessuto muscolare: scheletrico cardiaco e liscio. Quello scheletrico e cardiaco

son anche detti striati per le striature trasversali che possiedono.

Le cellule del muscolo cardiaco e liscio invece sono collegate tra loro da delle giunzioni dette

anche GAP junction assenti nel muscolo scheletrico.

I muscoli costituiscono il 40% del peso corporeo.

MUSCOLO SCHELETRICO

I muscoli scheletrici servono a produrre movimento, mantenere la postura, sostenere il peso dei

visceri e proteggerli da traumi.

Tutto il muscolo è avvolto da un tessuto connettivo detto Epimisio; all'interno è diviso in fascicoli

muscolari circondati da Perimisio; ogni fascicolo è formato da numerose fibre muscolari ognuna

delle quali è rivestita dall’Endomisio.

Le fibre muscolari possono essere molto lunghe, anche quanto l’intero muscolo, e hanno un

diametro di 10-100micrometri. Esse sono sincizi ovvero elementi derivati dalla fusione del

citoplasma di diverse cellule, infatti, sono polinucleate e di forma allungata. I nuclei si trovano

subito al disotto della loro membrana plasmatica detta Sarcolemma; il Sarcoplasma (il citoplasma)

è costituito dal reticolo sarcoplasmatico, da miofibrille, mitocondri e granuli di glicogeno.

Il reticolo sarcoplasmatico raccoglie calcio e lo deposita in delle cisterne, ovvero la parte terminale

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del reticolo. Queste cisterne sono inoltre a contatto con i tubuli T, delle invaginazioni del

sarcolemma, che permettono di aumentarne la superficie e di poter condurre il potenziale d’azione

anche all’interno della cellula.

Le miofibrille, invece, sono le unità contrattili del muscolo, che si dividono in filamenti sottili (di

actina) e spessi (di miosina). Questi due tipi di filamenti sono disposti in modo alternato e

parzialmente sovrapposti creando un'alternanza di bande chiare (Banda I) e bande scure (banda

A). Le bande A identificano la lunghezza dei filamenti di miosina e comprendono anche le parti dei

filamenti di actina sovrapposti, mentre le bande I rappresentano le parti dei filamenti di actina non

sovrapposti. Al centro della banda I c'è una sottile

linea scura detta linea o disco Z, mentre al centro

della banda A c'è una banda chiara detta banda H

con al centro un'altra linea scura la linea M.

Con Sarcomero si definisce la distanza tra due linee

Z.

I filamenti di miosina sono formati da 2 catene avvolte

ad α-elica, e ciascuna catena è formata da: una coda

(catena leggera) testa e collo. Le teste sporgono dal

filamento e sono i punti che permettono il legame con

l’actina.

I filamenti leggeri sono costituiti da monomeri di G-actina che si uniscono formando e un lungo filo

(come un filo di perle). Due di questi fili sono attorcigliati dando un filamento di actina. Intorno a

questo doppio filo ne è attorcigliato un altro di tropomiosina. Su quest’ultimo troviamo ad intervalli

regolari delle molecole di troponina (che possono essere di tipo I, C e T).

Inoltre nel muscolo troviamo altre due proteine: la titina (la proteina più grande conosciuta) che

tiene in loco la miosina e ne garantisce l’elasticità; e la nebulina che contribuisce a mantenere

l’allineamento dell’actina.

Inoltre in base alla grandezza dei motoneuroni e delle fibre, queste possiamo dividerle in:

- Tipo I : rosse, contrazione lenta, grande resistenza alla fatica, motoneuroni piccoli, ricca di

vascolarizzazione e di mioglobina;

- Tipo II B: bianche, contrazione rapida, poco resistenti alla fatica e innervate da grossi

neuroni;

- Tipo II A: uguali a quelle sopra ma con maggior resistenza alla fatica. Infatti, con

l’allenamento si possono convertire le B in A.

CONTRAZIONE MUSCOLARE

Durante la contrazione i filamenti sottili scorrono sui filamenti spessi senza accorciarsi. Ma

contraggono rapporto tra loro con legame chimico e il risultato globale è che il muscolo si accorcia.

Nella contrazione il filamento di actina si pone sopra a quello di miosina scorrono e le due line Z si

avvicinano ne rilassamento avviene il contrario.

Le teste dei filamenti di miosina possiedono due siti di legame: uno per l’actina e uno per l’ATP.

Infatti, la miosina è una ATPasi cioè è in grado di scindere l’ATP. La miosina converte l’energia

accumulata nel legame chimico dell’ATP in energia potenziale meccanica.

- Nel muscolo a riposo la torpomiosina copre i siti di legame dell’actina per la miosina. Ma

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con l’arrivo del potenziale entrano ioni Ca . Il calcio si lega alla troponina C, e questo

provoca un cambiamento di conformazione della tropomiosina che libera i siti di legame per

la miosina. Quindi la miosina si lega all’actina.

- A questo segue un breve stato di rigor in cui il ponte trasverso, ovvero il collo della miosina,

è disposto a 45° rispetto ai filamenti e la testa è legata ad una molecole di actina ma ha

ancora il sito di legame dell’ATP libero;

- L’ATP si lega al sito di legame sulla miosina la quale si dissocia dall’actina a cui era legata

e la miosina la scinde in ADP e P che però rimangono entrambi legati alla miosina. Questo

legame cambia la conformazione del ponte trasverso che si dispone con un angolo di 90° e

la testa si lega ad una molecola di actina successiva;

- Viene rilasciato il fosfato perché perde affinità per la molecola di miosina. Questo provoca il

colpo di forza (power stroke), ovvero la testa della miosina c ambia conformazione 25

nuovamente e si flette di 45° trascinando l’actina. Quindi il filamento di actina scorre sul

filamento di miosina.

- Al termine del colpo di forza la molecola di ATP si stacca e la miosina ritorna nello stato di

rigor.

CURVA TENSIONE-LUNGHEZZA: rappresenta il rapporto tra la lunghezza del muscolo e la forza

sviluppata.

Partendo dalla A, non c’è alcuna sovrapposizione tra actina e

miosina e la tensione sviluppata è 0. Poi i filamenti iniziano a

sovrapporsi e la tensione aumenta (B) fino ad arrivare al punto C in

cui la tensione è massima in cui il sarcomero ha lunghezza 2,05μm.

Raggiunta questa contrazione la forza inizia a diminuire (D) fino ad

arrivare a 0 (E) nonostante il muscolo continui a contrarsi. Questo è

dovuto a due motivi: 1- i filamenti di actina cominciano a sovrapporsi tra loro; 2- i filamenti di actina

arrivano nel emisarcomero opposto e quindi si formano dei legami con la miosina anomali che si

oppongono alla forza generata.

IL POTENZIALE D’AZIONE

La fibra muscolare è una cellula eccitabile e quindi trasporta il potenziale d’azione. Il potenziale

d’azione parte dai motoneuroni α i quali arrivano alla placca motrice e rilasciano ACh che si lega a

recettori nicotinici post sinaptici generando un potenziale di placca. Questo si propaga al

sarcolemma nel quale inizia la depolarizzazione con l’apertura dei canali del Na. La

depolarizzazione attraversa il sarcolemma fino ad incontrare i recettori DHP che avvertono la

variazione di potenziale e aprono i canali del Ca il quale viene rilasciato dal reticolo e dalle

cisterne. Il calcio una volta entrato si lega alla troponina C e fa partire la contrazione. Nel frattempo

si aprono anche i canali K che mano a mano ripolarizzano la membrana.

Il potenziale di riposo della cellula muscolare scheletrica è -90mV;

Il potenziale ha una durata di 2ms.

ACCOPPIAMENTO ECCITAZIONE-CONTRAZIONE

Quindi il potenziale d’azione permette di aprire i canali del calcio e di generare la contrazione.

Ma questa insorge con un certo ritardo rispetto al potenziale d’azione, poichè deve avvenire tutto il

processo di depolarizzazione apertura dei canali e il calcio deve raggiungere un concentrazione

sufficiente. Quindi c’è un periodo di latenza i cui il muscolo non risponde subito con la contrazione.

Quando poi il Ca si lega alla troponina inizia la contrazione, la tensione aumenta fino ad un

massimo e poi inizia il rilassamento muscolare e gli ioni calcio vengono ripompati nel reticolo, nelle

cisterne e all’esterno della cellula da pompe Ca/ATPa