Riassunto esame Fisiologia, prof. Minetti, libro consigliato Muscolo e Locomozione, Cavagna

Libro: Muscolo e locomozione di Giovanni Cavagna

Il muscolo è come un motore, trasforma l'energia chimica (contenuta nell'ATP) in lavoro meccanico. Sappiamo che L = f x s cos α. Se l'angolo è minore di 90 ho lavoro positivo, se l'angolo è maggiore di 90 ho lavoro negativo.

Azioni muscolari

Nel muscolo, se s e f hanno lo stesso verso, ho azione motrice, con lavoro positivo e accorciamento del muscolo. Quando f e s hanno verso opposto, ho azione frenante, con lavoro negativo e il muscolo, seppur contratto, si allunga.

• Se ho L-/L+ = 0, ho sola funzione motrice, sono vinti gli attriti esterni (camminata in salita).
• Se ho L-/L+ = 1, la funzione motrice è uguale a quella frenante (camminata in piano a velocità costante).
• Se ho L-/L+ > 1, ho sola funzione frenante (camminata in discesa).

Anatomia funzionale del muscolo

Sarcomeri in serie

In ogni miofibrilla ho numerosi sarcomeri in serie. ΔL = ΔL1 + ΔL2 + ΔL3. La velocità di accorciamento dipenderà dal numero di sarcomeri; avrò accorciamento rapido, ma con una forza sviluppata bassa (muscoli fusiformi). F = F1 = F2 = F3.

Sarcomeri in parallelo

ΔL = ΔL1 = ΔL2 = ΔL3. Avrò una velocità di accorciamento minore, ma la forza sviluppata sarà ampia (muscoli pennati). F1 = F2 = F3 -> F = 3F1.

Grafiche di stimolazione muscolare

Scossa singola (1), clono (2), tetano (3)

La forza sviluppata dalla materia contrattile dipende dal tipo di stimolazione apportata al muscolo e dalla frequenza degli stimoli. La forza varia quindi in base a due caratteristiche:

• Variando il numero delle unità neuromotorie attive (più fibre più forza).
• Variando la frequenza dei potenziali d'azione inviati al muscolo tramite ciascuna fibra nervosa (più frequenti più forza).

Posso misurare la Fmax del muscolo in due modi (in contrazione isometrica):

• Agli estremi del muscolo, posso raggiungerla solo in tetano.
• Agli estremi del sarcomero, se sono in stato attivo.

Perché la curva della scossa singola supera quella dello stato attivo? Durante la scossa singola e il clono, la materia contrattile non mantiene lo stato di attività abbastanza a lungo da stirare i tendini, cosa che invece avviene nel caso tetanico. Nella scossa singola comunque non ho la forza viscosa che si oppone, ma vi si aggiunge un po' di forza elastica.

Diagramma F/l in isometria

Nel muscolo in toto, per allungare un muscolo rilasciato oltre la sua lunghezza di riposo, occorre applicare una forza che è necessaria soprattutto per tendere gli elementi elastici in parallelo (sarcolemma e le fasce che contengono).