La cellula muscolare

La cellula muscolare

La contrazione muscolare permette ai vertebrati di muoversi e di mantenere la posizione eretta o seduta, grazie alla capacità dei muscoli scheletrici di accorciarsi e cambiare la posizione delle ossa. La muscolatura scheletrica compie dei movimenti volontari ed è controllata dal sistema nervoso centrale. Esistono però altre tipologie di muscolatura nel corpo che compiono movimenti involontari come il muscolo cardiaco che permette al cuore di pompare ed i muscoli lisci che inducono per esempio la peristalsi intestinale.

Il tessuto muscolare

Si possono distinguere tre tipi di tessuto muscolare:

• Muscolo scheletrico o striato
• Muscolo liscio
• Muscolo cardiaco

Tipi di muscolo

• Scheletrico:
  • Striato.
  • La maggior parte della massa muscolare corporea.
  • Volontario.
• Cardiaco:
  • Striato.
  • Cuore.
  • Involontario.
• Liscio:
  • Non striato.
  • Visceri e vasi sanguigni.
  • Involontario.
• Cellule mioepiteliali:
  • Intorno alle ghiandole.
  • Involontarie.

Sincizio = lunga cellula con tanti nuclei che derivano dalla fusione di diverse cellule che compongono fibra muscolare. Miofibra: unità base della fibra muscolare.

Funzione del tessuto connettivo che circonda le fibre: far convogliare vasi sanguigni, linfatici e nervi all'interno della fibra muscolare.

• Epimisio:
  • Guaina che riveste tutto il muscolo.
  • Connettivo denso irregolare, ricco di collagene.
• Perimisio:
  • Guaina che riveste i fasci di fibre muscolari, fascicoli.
  • Connettivo meno denso, deriva dall'epimisio.
• Endomisio:
  • Guaina che riveste le singole fibre muscolari.
  • Fibre reticolari e lamina esterna (lamina basale).

La maggior parte del sarcoplasma è occupata da proteine contrattili organizzate in miofilamenti che, sovrapponendosi gli uni con gli altri, formano i sarcomeri. I sarcomeri sono poi uniti tra loro da strutture proteiche chiamate strie Z a costituire una miofibrilla; più miofibrille formano il citoscheletro sarcomerico che svolge le funzioni contrattili.

Miofibrille

Sarcomero: unità funzionale contrattile del muscolo scheletrico.

• Sarcomero = unità funzionale che si racchiude fra due dischi Z; filamenti di actina sottili e filamenti di miosina posizionati coda a coda.
• Sarcomero lungo 2 micron.
• Dischi Z = delimitano 2 sarcomeri distinti ed è elettrondenso. Serve a tenere insieme due sarcomeri formati da due proteine.
• Banda scura = filamenti proteina contrattile miosina coda a coda (verdi).
• Esterno bande più chiare perché filamenti di actina sottili (rosso). Tra un filamento e altro passaggio di elettroni.

I mitocondri

I mitocondri di queste cellule si dispongono lungo le miofibrille in modo da rendere immediatamente disponibile l'ATP ai sarcomeri. Nella cellula muscolare striata scheletrica è particolarmente sviluppato il reticolo endoplasmatico liscio che in queste cellule accumula ioni Ca⁺⁺ e li versa nel sarcoplasma per attivare la contrazione.

• Fibra 1 = metabolismo ossidativo e metabolizzata, fibre più resistenti.
• Fibra 2 = metabolismo glicolitico, fibre forza e velocità, ma molto facili alla stanchezza.
• Le proteine dei sarcomeri principalmente coinvolte nella contrazione muscolare sono la miosina, l'actina, la troponina e la tropomiosina.

La miosina è formata da due catene pesanti e due catene leggere. Le catene pesanti della molecola sono avvolte l'una sull'altra con le loro code ad α-elica ed appaiano le due teste formando catene leggere degli anelli nella regione del collo. L'actina è sintetizzata come proteina globulare, una catena polipeptidica con struttura a U, con in mezzo una cavità che lega l'ATP.

• Le singole molecole di actina polimerizzano a formare dei microfilamenti composti da due catene parallele avvolte una sull'altra a formare un'elica.
• Le molecole di actina sono poi in grado di legare molte proteine che ne modificano la funzionalità come la troponina e la tropomiosina.

Troponina e tropomiosina

La troponina e la tropomiosina rispondono alla presenza di ioni Ca⁺⁺ attivando la contrazione del muscolo. La troponina è un complesso di 3 catene polipeptidiche, la troponina T, C ed I legano rispettivamente la tropomiosina, gli ioni Ca⁺⁺ e l'actina. Le tropomiosina sono una famiglia di proteine.