il sistema muscolare(scienze)

Didascalia alternativa:

esercitare il movimento) COME E' FATTO UN MUSCOLO in base alla FORMA: - - FUSIFORMI (fibre disposte parallelamente secondo la lunghezza e il ventre muscolare) PENNATI(con un lungo tendine centrale su cui sono disposte obliquamente sui due lati le fibre) SEMIPENNATI(le fibre sono disposte su un solo lato di un lungo tendine) TRIANGOLARI (appiattiti e presentato un piccolo tendine a un'estremità da dove le fibre si aprono a ventaglio per terminare con un ampia e piatta superficie tendinea) NASTRIFORMI DIGASTRICI in base al NUMERO DI VENTRI MUSCOLARI bicipite tricipite quadricipite in base al NUMERO DI ARTICOLAZIONI monoarticolari(deltoide) poliarticolari (retto femorale) - - ALTRI TIPI DI MUSCOLI(in base all'azione) • Agonisti: quelli che realizzano il movimento. • Antagonisti: il muscolo che si rilassa, che si allunga, opposto all'agonista. • Sinergici: aiutano il muscolo agonista per permettere il movimento. • Fissatori: ci permettono di bloccare l'articolazione a monte e a valle per permettere un movimento più preciso e più forte. FIBRA MUSCOLARE cellula di forma allungata rivestita dalla membrana cellulare(sarcolemma) che contiene il sarcoplasma(liquido ricco di sostanze come mitocondri, ATP, calcio...). in questo fluido sono immerse le MIOFIBRILLE (in parallelo tra di loro e orientati sempre secondo l'asse maggiore della fibra). queste miofibrille sono costituite da proteine filamentose raggruppate in fasci: sottili (ACTINA) e molto più spessi(MIOSINA). le proteine sono organizzate in una sovrapposizione di elementi identici(SARCOMERI). il sarcomero è l'unità funzionale fondamentale del muscolo striato scheletrico. CONTRAZIONE MUSCOLARE il muscolo scheletrico è in grado di convertire l'energia chimica(fornita dall'ATP) in energia meccanica(attraverso il sistema di leve dei muscoli)->il risultato di quest'azione è la contrazione muscolare. perché avvenga occorrono 2 condizioni: PRESENZA DI ENERGIA e IMPULSO NERVOSO. la prima si ottiene mediante la demolizione dell'ATP. il secondo è generato dal sistema nervoso. Quando ci sono queste due condizioni, i filamenti di actina scorrono con un movimento ciclico a quelli della miosina spostandosi verso il centro del sarcomero. (video) Quando la concentrazione di calcio aumenta all'interno della miofibrilla, i siti di legame tra miosina e actina si liberano e permettono l'interazione tra miosina e actina che avviene mediante ponti trasversi. il distacco del ponte trasverso della miosina dall'actina richiede un legame con l'ATP. una volta avvenuto il legame, l'ATP si divide in ADP e fosfato inorganico. L'energia derivante da questa reazione è utilizzata per sollevare il ponte e creare un nuovo legame con l'actina in una posizione più avanzata, con conseguente scorrimento dei filamenti di actina sulla miosina verso il centro del sarcomero. il ponte trasverso ha luogo quando la miosina si lega all'actina. il ciclo si ripete nuovamente quando altro ATP si lega alla miosina. A riposo la maggior parte dei ponti si trova nella configurazione piegata preparati ad interagire con lactina. Quando ci sono queste due condizioni, i filamenti di actina scorrono con un movimento ciclico a quelli della miosina spostandosi verso il centro del sarcomero. (video) Quando la concentrazione di calcio aumenta all'interno della miofibrilla, i siti di legame tra miosina e actina si liberano e permettono l'interazione tra miosina e actina che avviene mediante ponti trasversi. il distacco del ponte trasverso della miosina L'attività dell'actina richiede un legame con l'ATP. una volta avvenuto il legame, l'ATP si divide in ADP e fosfato inorganico. L'energia derivante da questa reazione è utilizzata per sollevare il ponte e creare un nuovo legame con l'actina in una posizione più avanzata, con conseguente scorrimento dei filamenti di actina sulla miosina verso il centro del sarcomero. il ponte trasverso ha luogo quando la miosina si lega all'actina. il ciclo si ripete nuovamente quando un'altra ATP si lega alla miosina. a riposo la maggior parte dei I ponti si trovano nella configurazione piegata preparati ad interagire con lactina. IL SARCOMERO Sarcomero a riposo SBBBB banda I Zona di sovrapposizione Linea M banda H banda A Filamento spesso m Contrazione e scivolamento dei filamenti m Filamento sottile un ww mn linea Z banda I Le fibre muscolari contengono numerose miofibrille tubolari composte da sezioni ripetute di sarcomeri, che appaiono al microscopio ottico come un'alternanza tra bande scure e chiare. I sarcomeri sono composti da lunghe proteine fibrose che scivolano una sull'altra durante la contrazione muscolare. Due delle proteine più importanti presenti nel sarcomero sono la miosina, che forma il filamento spesso e l'actina, che forma il filamento sottile. Le miofibrille delle cellule muscolari lisce non sono organizzate in sarcomeri. I sarcomeri sono ciò che dà ai muscoli scheletrici e cardiaci il loro aspetto striato.[2] Sono costituiti da due tipi di filamenti: quelli sottili di actina e quelli spessi di miosina. I filamenti sottili sono costituiti da due catene proteiche avvolte a spirale, mentre quelli spessi sono costituiti da sei fascetti di miosina, a loro volta divisi in catene proteiche, due catene pesanti e quattro catene leggere. Un Estremità dei filamenti di miosina è rigonfia e prende il nome di testa della miosina e ha due funzioni: si attacca ai filamenti di actina permettendo l'accorciamento del sarcomero e inoltre funge da enzima necessario alla scissione dell'ATP in ADP+Pi (fosfato inorganico), poiché la contrazione necessita di energia. Quando le fibre muscolari vengono stimolate, i filamenti di miosina, grazie alle teste, si legano ai filamenti di actina creando dei ponti trasversali. Le teste della miosina spingono verso l'interno i filamenti di actina, accorciando così il sarcomero. la linea Z (dal tedesco "zwischenscheibe", disco intercalato, da "zwischen", "in mezzo a due") appare come una serie di linee scure. Le linee Z Fungono da punto di ancoraggio dei filamenti di actina. ● ● La banda I, di colore chiaro, si trova ai lati delle linee Z, ed è costituita da filamenti sottili di actina. Viene chiamata così perché è isotropa alla luce polarizzata. La banda A, di colore scuro, si trova andando verso l'interno, ed è costituita da filamenti di actina e filamenti di miosina interposti tra di loro. Viene chiamata così perché è anisotropa alla luce polarizzata. La banda H è una piccola zona centro della banda A che appare più chiara (dal tedesco "heller", più chiaro). La banda H contiene solo dei filamenti spessi e non ha actina. La linea M, di colore scuro, si trova al centro della banda H, ed è costituita da proteine citoscheletriche che interconnettono i filamenti di miosina. Il nome deriva dal tedesco "mittel scheibe", "disco intermedio". Quindi i filamenti di actina sono il componente principale della banda I e si estendono nella banda A. I filamenti di miosina invece si estendono per tutta la banda A e si interconnettono tra loro al centro dalla linea M. Durante la contrazione le bande I e la zona H si accorciano, mentre le bande A non cambiano la loro lunghezza. Questo fa sì che le linee Z si avvicinino PRINCIPALI MUSCOLI DEL CORPO UMANO pettorali, deltoidi, glutei, bicipiti e tricipiti. DELTOIDE PETTORALI BICIPITE BRACHIALE (CAPO LUNGO, CORTO) FLESSORI AVAMBRACCIO FLESSORI MANO QUADRICIPITE(VASTO LATERALE, MEDIALE, INTERMEDIO, RETTO FEMORALE) ADDUTTORI TESSUTO NERVOSO NEURONE Dendrite Corpo della cellula Assone- Guaina mielinica MUSCOLI FACCIALI TRASVERSO, OBLIQUO INTERNO+ESTERNO, RETTO Sinapsi DELL'ADDOMINALE TRICIPITE(CAPO LUNGO, CORTO, MEDIALE) ESTENSORI AVAMBRACCIO+ DELTOIDE MANO GLUTEI(GRANDE, PICCOLO, MEDIO) GASTROCNEMIO ERETTORI DEL TRONCO Il sistema nervoso è composto essenzialmente da due tipi di cellule: i neuroni, veri responsabili della ricezione e della trasmissione degli impulsi nervosi, e le cellule della glia, o nevroglia, che hanno funzioni di supporto strutturale e funzionale rispetto ai neuroni.I neuroni sono cellule solitamente dotate di lunghi filamenti, caratterizzate dalla capacità di eccitarsi se stimolate da un impulso elettrico. la caratteristica del tessuto nervoso è che è un tessuto ECCITABILE(le cellule reagiscono a stimoli di natura meccanica o chimica) TRAPEZIO CUFFIA DEI ROTATORI Un neurone è costituito da corpo cellulare, in cui si trova il nucleo, e da prolungamenti, l'assone da un lato, i dendriti dall'altro, il tutto circondato da una sottile membrana protettiva, la membrana plasmatica o plasmalemma. Come in tutte le cellule, sussiste una differenza di potenziale elettrico (polarizzazione) tra i due versanti della membrana, chiamata potenziale di riposo: l'esterno della cellula è positivo rispetto all'interno, negativo. Le cellule eccitabili come il neurone si distinguono però dalle altre per la capacità di creare un altro fenomeno elettrico, il potenziale d'azione o impulso nervoso: in qualche millesimo di secondo e su un brevissimo tratto di membrana, un flusso di sodio (ione positivo) penetra nella cellula, fenomeno che depolarizza la membrana. Questo potenziale d'azione, che in seguito si propaga spontaneamente per tutta la circonferenza della membrana, permette di trasmettere un messaggio, informazione sensitiva od ordine motorio. I messaggi arrivano al neurone attraverso i suoi dendriti, che li conducono al corpo cellulare (conduzione centripeta) il quale li analizza e ne produce di nuovi, che ISCHIOCRURALI(BICIPITE FEMORALE(CAPO LUNGO+CORTO) SEMITENDINEO, SEMIMEMBRANOSO viaggiano lungo l'assone (conduzione centrifuga). Un neurone è così collegato ad altri neuroni o cellule muscolari. Il punto di congiunzione tra l'assone di un neurone e i dendriti di un altro prende il nome di sinapsi. A questo livello, la trasmissione del messaggio da un neurone a un altro comporta l'intervento di diverse sostanze chiamate neurotrasmettitori. I neuroni sono cellule altamente polarizzate composte da un assone e più dendriti, i quali differiscono per forme, funzione e composizione. Le variazioni di polarità neuronale causano malattie dello sviluppo e neurodegenerative attraverso una funzione cerebrale compromessa. Il nodo di Ranvier espone dunque la membrana assonale all'ambiente extracellulare e assicura una conduzione più rapida degli impulsi nervosi (conduzione saltatoria) proprio perché, essendo la mielina un isolante elettrico, il potenziale elettrico può propagarsi soltanto saltando da un nodo di Ranvier all'altro. ASSONE->Prolungamento principale della cellula nervosa (anche detto neurite o cilindrasse), che conduce gli impulsi nervosi in direzione centrifuga, cioè dal corpo cellulare verso la periferia. DENDRITE->fibre minori che si ramificano a partire dal neurone, che trasportano il segnale nervoso in direzione centripeta (verso il soma, il corpo cellulare del neurone). Più dendriti di un unico neurone formano un albero dendritico. GUAINA MIELINICA->(rivestimento isolante) struttura biancastra multilamellare ed è conosciuta con il termine di 'sostanza bianca' del cervello, proprio per la sua colorazione. Ha funzioni isolanti, avvolgendo gli assoni dei neuroni dei Vertebrati, e forma la fibra nervosa. NODO DI RANVIER->La guaina mielinica presenta delle interruzioni (più precisamente delle zone di spessore minimo), dette nodi di Ranvier, in corrispondenza delle quali si ha l'effettivo passaggio di ioni attraverso il plasmalemma, grazie alla presenza di numerosi canali del Na+ e del K+ che partecipano al potenziale d'azione: il fatto che tale fenomeno si verifichi solo nei nodi di Ranvier consente un notevole "risparmio" in termini di tempo SINAPSI->siti di contatto funzionale tra due neuroni, cioè tra due cellule nervose. Detti anche giunzioni sinaptiche, questi punti di raccordo permettono la trasmissione di informazioni sotto forma di segnali elettrici. PIRENOFORO->la parte della cellula nervosa ( neurone) in cui è situato il nucleo. BOTTONE SINAPTICO-> Nelle sinapsi chimiche si definisce bottone sinaptico il complesso che include, la membrana della cellula pre-sinaptica, la membrana della cellula post-sinaptica lo spazio tra le due. IMPULSO NERVOSO Condizione di eccitamento che si propaga lungo la fibra nervosa. I neuroni possiedono la proprietà biofisica della segnalazione elettrica, ossia la capacità di generare variazioni del potenziale elettrico di membrana per trasferire informazioni a distanza. Nella maggior parte dei casi l'impulso nervoso passa da un neurone all'altro attraverso una sinapsi chimica, in cui le membrane cellulari delle due cellule sono separate da un sottile spazio che non permette la propagazione dell'impulso elettrico. Il sistema nervoso centrale riceve un'enorme quantità di segnali sia dal mondo esterno sia dai recettori interni dell'organismo. Questa grande varietà di stimoli viene tradotta in impulsi elettrochimici, che costituiscono il "linguaggio del cervello" e vengono trasmessi attraverso la rete di neuroni. Questi impulsi sono resi possibili dalla differenza di potenziale elettrico tra l'interno e l'esterno dei neuroni, diretta conseguenza della diversa concentrazione ai due lati della membrana cellulare di ioni carichi positivamente (sodio, potassio) e negativamente (cloro). L'arrivo di uno stimolo causa una depolarizzazione e innesca un potenziale d'azione, che si propaga poi lungo l'assone del neurone fino alla sua estremità, dove si trovano le sinapsi, strutture subcellulari specializzate a livello delle quali avviene la trasmissione dell'impulso al neurone successivo o all'organo effettore, che può essere un muscolo o una ghiandola. POMPE DEL SODIO E DEL POTASSIO La pompa sodio potassio (anche denominata "pompa Na-K") è un tipo di trasporto attivo primario in quanto utilizza direttamente l'energia fornita dall'idrolisi dell'ATP ed è un antiporto, ovvero sposta due sostanze (Sodio e Potassio) in sensi opposti, contro il loro gradiente di concentrazione. Enzima che si trova nella membrana delle cellule. Questo tipo di pompa ionica è il più chiaro esempio di trasporto attivo primario di sostanze attraverso la membrana plasmatica. sono pompe che regolano il passaggio degli ioni. ESCONO 3 IONI SODIO PER OGNI 2 IONI POTASSIO CHE ENTRANO(esperimento sui calamari di potenziale d'azione) POTENZIALE D'AZIONE Tutte le cellule sono capaci di generare potenziali elettrici a riposo a cavallo delle membrane cellulari e sono in grado di cambiare la loro permeabilità ai vari ioni. Ci sono però alcune cellule, dette cellule eccitabili che non rispondono solo passivamente a stimoli elettrici ma rispondono attivamente generando una risposta attiva che va sotto il nome di potenziale d'azione Le cellule eccitabili quali neuroni, cellule muscolari e cellule neuroendocrine, non rispondono solo passivamente a stimoli elettrici ma possono generare risposte attive comunemente chiamate potenziali d'azione. il valore del potenziale d'azione a riposo è di -70millielettrovolt la risposta (di tipo QUALITATIVA) della cellula può essere del tutto o del nulla->una fibra muscolare, quando è adeguatamente stimolata, si contrae al massimo grado; non si contrae mai parzialmente. SINAPSI la connessione funzionale tra due cellule nervose o fra una cellula nervosa e l'organo periferico di reazione. una giunzione specializzata nella quale un terminale assonico prende contatto con un altro neurone o qualche altro tipo di cellula. Normalmente la direzione del flusso di informazioni procede dal terminale assonico al neurone bersaglio, dunque il terminale assonico è detto pre-sinaptico e il neurone bersaglio è denominato post-sinaptico. • ELETTRICA: Consentono il diretto trasferimento della corrente ionica da una cellula alla successiva. La trasmissione nervosa attraverso le sinapsi elettriche è molto veloce e sicura. Di conseguenza un potenziale d'azione nel neurone pre-sinaptico, può generare, in modo quasi istantaneo, un potenziale d'azione nel neurone post-sinaptico. ● CHIMICA: La trasmissione sinaptica del sistema nervoso umano maturo è di tipo chimico. Le membrane pre- e post-sinaptiche di una sinapsi chimica sono separate da uno spazio chiamato fessura sinaptica o spazio intersinaptico, dieci volte più grande rispetto a quello presente tra le giunzioni comunicanti.