Nome latino | muscoloso striato scheletrico |
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Maglia | A02.633.567 e A10.690.552.500 |
I muscoli scheletrici sono i muscoli sotto il controllo volontario del sistema nervoso centrale . Il corpo umano è composto da circa 570 muscoli presenti in tutti gli individui sani.
I loro corpi contengono vasi sanguigni , nervi , organi sensoriali, tessuto connettivo comune e cellule muscolari. Alla microscopia ottica (o ottica), presentano una doppia striatura longitudinale e trasversale.
La scienza del muscolo è la miologia .
I mioblasti sono le cellule precursori dei muscoli. Durante la gestazione e poi l'infanzia o durante la guarigione a seguito di un infortunio, queste cellule si dividono e si fondono insieme per formare i miotubi. Sono cellule lunghe e plurinucleate (diversi nuclei). I miotubi quindi sintetizzano le proteine contrattili (actina e miosina) e si trasformano in miociti. I miociti sono più o meno lunghi a seconda del muscolo (possono raggiungere i 35 cm di lunghezza) e hanno un diametro da 10 a 100 micrometri. I nuclei vengono respinti alla periferia della cellula e la maggior parte del citoplasma è occupata da proteine contrattili e dal reticolo sarcoplasmatico. I miociti non possono dividersi ma crescere aumentando il volume del citoplasma. In un muscolo adulto il numero di mioblasti (o cellule satelliti) è limitato, svolgono solo un ruolo di riparazione dei miociti danneggiati a seguito di sforzi di intensità o durata insolita.
I mattoni del tessuto muscolare striato scheletrico sono grandi cellule muscolari multinucleate (o fibre) chiamate rabdomiociti , che hanno tra 40 e 500 nuclei appiattiti situati alla periferia della cellula.
Istologicamente, su una sezione trasversale di un muscolo scheletrico del fuso, osserviamo un'alternanza di tessuto muscolare e tessuto connettivo: le cellule muscolari sono circondate da un fascio primario chiamato perimisio interno. Pertanto, il tessuto connettivo sostiene e protegge le fibre muscolari (o cellule). È costituito da fibre di collagene ed elastina che attraversano il muscolo e lo dividono in fasci. Questi insiemi formati dalle cellule muscolari e dal perimisio che lo circonda vanno a coppie e sono circondati da un fascio secondario chiamato perimisio esterno (sostiene i fasci vascolo-nervosi dei muscoli). Ogni cellula del muscolo scheletrico ha più di un nucleo.
Andando verso le due estremità del muscolo fuso, il tessuto muscolare scompare mentre il tessuto connettivo viene mantenuto e densificato a formare il tendine, una solida struttura che lega il muscolo all'osso. Il tessuto connettivo riveste e conduce i vasi sanguigni e linfatici, nonché i nervi che servono il muscolo.
I fasci vascolo-nervosi sono circondati in gruppi da 3 a 10 dall'epimisio . Infine, una fascia può essere inserita tra due muscoli o tra un muscolo e un organo.
Le cellule muscolari ( miociti ) dei muscoli scheletrici hanno determinate caratteristiche, tra cui quella di avere più nuclei . Sono organizzati in fasci separati da partizioni di tessuto connettivo: l'endomisio all'interno dei fasci e il perimisio attorno a ciascun fascio (in cui sono presenti fibre reticolari, vasi sanguigni e linfatici). Ogni fibra ha un diametro da 10 a 100 micron, ovviamente la sua lunghezza può variare a seconda di dove è attaccata.
I miociti sono limitati dal sarcolemma , che consiste in una membrana plasmatica e una lamina basale. Ogni fibra muscolare appare per fusione di più cellule muscolari (è un sincizio ). Una fibra muscolare ha quindi diversi nuclei , il cui numero dipende dall'attività muscolare. Questi nuclei, ovoidali, si trovano alla periferia della cellula, sotto il sarcolemma. Vicino ai nuclei ci sono vacuoli lipidici e vacuoli mioglobina (che danno ai muscoli il loro colore rosso). Il citoplasma (chiamato sarcoplasma nelle cellule muscolari) è abbondante: le miofibrille (unità contrattili del muscolo) sono lì assemblate nelle cosiddette colonne di Leydig (striature laterali se osservate al microscopio ). Occupano l'80% del volume dei miociti.
Le miofibrille sono costituite da filamenti spessi (costituiti da miosina ) e da filamenti sottili (costituiti da actina , troponina e tropomiosina). In sezione longitudinale, le miofibrille presentano una striatura trasversale dovuta alla presenza di zone chiare e zone scure:
La striscia Z separa due sarcomeri (che sono le unità funzionali contrattili). Un sarcomero è composto da una mezza banda I, una banda A e una seconda mezza banda I.I miofilamenti fini sono inseriti tra i miofilamenti spessi, tranne a livello della striscia Z (composta solo da miofilamenti fini) e il Striscia H (composta solo da bacchette di miosina). Durante la contrazione, il sarcomero si accorcia (dal 20 al 50%), le zone I e H si restringono, mentre la zona A rimane invariata. I filamenti sottili scorrono tra i filamenti spessi verso la linea mediana del sarcomero e attirano la striscia H. C'è anche un'altra striscia chiamata M che si trova nel mezzo della zona H. Questa striscia M è costituita da ponti proteici che uniscono il miofilamenti spessi e svolgono un ruolo coesivo.
NomenclaturaEsistono diversi tipi di fibre in un muscolo scheletrico striato:
I neuroni che stimolano il muscolo a contrarsi sono i motoneuroni . Esistono anche neuroni sensibili che informeranno il sistema nervoso sullo stato di contrazione muscolare, il suo stato di affaticamento. I motoneuroni si avvicinano alla fibra muscolare in una particolare area chiamata piastra motoria , che è dove avviene la trasmissione neuromuscolare.
I muscoli sono costituiti principalmente da acqua (75%), elementi minerali (sodio, potassio, calcio) e proteine: mioglobina e due proteine essenziali per la contrazione: actina e miosina .
Il sistema muscolare è costituito da 600 muscoli scheletrici costanti, ai quali si aggiungono i muscoli incostanti o accessori. Negli adulti, rappresentano il 43% della massa corporea.
I muscoli hanno varie forme che possono essere ridotte a tre:
Muscoli secondo la loro forma
Muscoli secondo la loro funzione
I muscoli striati hanno 5 proprietà essenziali:
Il muscolo scheletrico svolge quattro importanti funzioni: mobilitare il corpo nel suo ambiente esterno, mantenere la postura generale del corpo, stabilità articolare e produzione di calore.
I miociti si contraggono in risposta alla stimolazione nervosa. Ciò provoca la depolarizzazione della membrana plasmatica, chiamata sarcolemma nel caso del muscolo. Il segnale si propaga lungo il sarcolemma. La depolarizzazione provoca l'attivazione del recettore DHP. Il recettore DHP per cambiamento conformazionale si accoppia al recettore della rianodina del reticolo sarcoplasmatico. Il recettore della rianodina rilascia quindi calcio al citoplasma poiché il gradiente di concentrazione del calcio è favorevole lì. Sono gli ioni calcio che innescano la contrazione effettiva legandosi alle proteine contrattili. Il pompaggio di ioni calcio nel reticolo sarcoplasmatico provoca il rilassamento. Tutti questi fenomeni sono chiamati accoppiamento eccitazione-contrazione.
Quando le riserve di ossigeno fissate dalla mioglobina sono esaurite (che richiede molto meno di un secondo), e il flusso di sangue e quindi di ossigeno non si è ancora adattato alla richiesta (che richiede diversi secondi, e anche diversi minuti per raggiungere la massima potenza), produce ATP in assenza di ossigeno, prima consumando parte del suo stock di fosfocreatina (PCr), poi mediante glicolisi. Quest'ultimo dà luogo alla produzione di acido lattico (o lattato). La potenza è maggiore ma l'efficienza è inferiore. Una volta adattato l'afflusso di sangue, la cellula torna in modalità aerobica: la potenza è inferiore, ma si consuma acido lattico e la prestazione generale è migliore.
Il buon funzionamento dei muscoli richiede una fonte di energia attraverso l'apporto di zuccheri dal nostro cibo (carburante) e ossigeno prelevato dall'aria ambiente dai polmoni (ossidante). La circolazione sanguigna consente di trasportare questi prodotti nel muscolo e di evacuare l'anidride carbonica (CO 2) o prodotti tossici, derivanti dal catabolismo , nel torrente circolatorio ( circolazione sanguigna generale). L'eventuale lavoro muscolare deve inoltre attraversare una fase di riposo fisiologico sufficiente a consentire la rigenerazione metabolica del sistema. In assenza di riposo, il metabolismo muscolare produce acido lattico ( lattati , fermentazione , metabolismo anaerobico ) e il muscolo attraversa lo stato doloroso di un crampo . Questo riduce o interrompe l'attività muscolare, costringendo così il muscolo a passare attraverso una benefica rigenerazione metabolica, o fase di riposo fisiologico. L'energia muscolare è costituita principalmente dall'ATP attraverso la trasformazione del glucosio ( glicogeno , carboidrati ) tramite il ciclo di Krebs ( metabolismo aerobico ).
È il sistema nervoso centrale che coordina l'azione dei muscoli. Esempi:
L' esercizio è spesso consigliato come mezzo per migliorare le capacità motorie , l' agilità e la forza muscolare. L'esercizio ha vari effetti sui muscoli, sul tessuto connettivo, sulle ossa e sui nervi che stimolano i muscoli.
Questi muscoli sono sensibili a diverse patologie, specifiche o meno
Per circa un secolo, i casi di ipertrofia muscolare patologica, di origine neurogena sono stati osservati (spesso è una dolorosa ingrandimento di un vitello in un paziente di sesso maschile tra i 32 ei 60 anni. Spesso una storia di lombosciatalgia ( ernia del disco lombare in modo anomalo stretta canali che costituiscono il 68% delle cause), radioterapia o trauma , in un caso indotti da un taglio del nervo sciatico da proiettile .