le basi strutturali della contrazione muscolare · –scheletrico –cardiaco –liscio . muscolo...
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LE BASI STRUTTURALI DELLA CONTRAZIONE MUSCOLARE
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MUSCOLO
• costituito da:
– cellule muscolari, responsabili della contrazione
– involucri connettivali che nutrono il muscolo e lo ancorano al sistema scheletrico
• ne esistono 3 tipi:
– scheletrico
– cardiaco
– liscio
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muscolo scheletrico: funzioni
• movimenti volontari delle diverse parti dello scheletro
• mantenimento della postura
• contenzione e protezione degli organi interni
• controllo degli orifizi
• mantenimento della temperatura corporea
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osservazione del muscolo scheletrico
• dall’aspetto morfologico macroscopico…
• …alla struttura microscopica…
• …all’ultrastruttura
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Fibre muscolari scheletriche in sezione longitudinale
l’immagine non è molto suggestiva (per il momento); proviamo invece ad osservare una sezione trasversale
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sezione trasversale di muscolo scheletrico
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muscolo scheletrico in sezione trasversale
fascetto muscolare
supporto connettivale (perimisio)
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muscolo scheletrico in sezione trasversale cellula
muscolare scheletrica
ogni cellula presenta molti nuclei, disposti eccentricamente, in prossimità della membrana plasmatica (detta sarcolemma)
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fibra muscolare scheletrica
• è un sincizio polinucleato
(massa citoplasmatica dotata di numerosi nuclei che deriva dalla fusione, durante lo sviluppo, di cellule progenitrici mononucleate)
• è una cellula di dimensioni notevolissime
–diametro 50-60 µm
– lunghezza anche fino a 10 cm
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sezio
ne t
rasvers
ale
di
fibre
muscola
ri s
chele
tric
he
perimisio
fibra
nuclei
il citoplasma della cellula è apparentemente omogeneo, privo di caratteristiche “interessanti”… la microscopia ottica non è sufficiente a svelare il “segreto” del muscolo
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organizzazione generale del muscolo
muscolo Fascetto muscolare
Fibra (cellula) muscolare
riassumendo…
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Muscolo, fasci e fibre muscolari e rispettivi involucri connettivali
muscolo fascio
fibra
perimisio
endomisio
epimisio
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involucri connettivali
• dall’esterno all’interno:
–l’epimisio avvolge l’intero muscolo
– il perimisio avvolge un fascio di fibre all’interno del muscolo
–l’endomisio avvolge una singola fibra muscolare
• le fibre collagene dei diversi involucri si fondono le une nelle altre e all’estremità del muscolo formano il tendine
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perché il muscolo scheletrico è anche detto “striato”?
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Fibre muscolari scheletriche in sezione longitudinale
Sono visibili diversi nuclei ed è appena percepibile la caratteristica striatura trasversale del muscolo scheletrico
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La striatura trasversale delle fibre scheletriche
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cos’è la striatura trasversale?
• per comprenderlo, è necessario studiare l’ultrastruttura della fibra muscolare…
• (bande scure A – bande chiare I)
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striato TEM
Z
I
A
al microscopio elettronico la striatura si rivela piuttosto articolata (in più si nota una linea Z)
nucleo
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miofibrille
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riassumendo… fibre muscolari e miofibrille
ciascuna fibra muscolare scheletrica…
…contiene numerosissime miofibrille
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fibra muscolare e miofibrille nucleo
miofibrille
ciascuna miofibrilla presenta il pattern di striatura trasversale
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fibre e miofibrille ciascuna componente della bandeggiatura è definita convenzionalmente con una lettera
la porzione di miofibrilla compresa fra due linee Z si definisce sarcomero
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miofibrille e miofilamenti
1-2 µm
le miofibrille sono a loro volta costituite da fasci di filamenti di natura proteica, detti miofilamenti
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sarcomero banda A
banda I banda I
linea Z linea M linea Z
banda H
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sarcomero e miofilamenti
esistono due tipi di miofilamenti:
- spessi - sottili
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schema strutturale del sarcomero
linea Z linea M linea Z
banda I banda I banda A
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componenti strutturali del sarcomero
filamenti spessi: miosina
filamenti sottili:
actina
banda I banda I banda A
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miosina actina M Z
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actina e miosina
coda della miosina:
doppia elica proteica
testa della miosina:
proteina globulare
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allineamento e sovrapposizione fra actina e miosina
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interazione fra filamenti spessi e sottili
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nel citoplasma, nello spazio fra una miofibrilla e l’altra…
reticolo sarcoplasmatico
tubuli T
granuli di glicogeno
mitocondri
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reticolo sarcoplasmatico
tubulo T
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spaccato di fibra muscolare scheletrica
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Placca neuromuscolare
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Muscolo striato cardiaco
• elementi cellulari più piccoli e mononucleati (non sincizi)
• Le cellule sono unite le une alle altre attraverso i dischi intercalari
• Le cellule spesso si biforcano, creando una rete tridimensionale
• Le proteine contrattili sono allineate in modo regolare, creando sarcomeri simili a quelli del muscolo scheletrico
• La contrazione del muscolo cardiaco NON è sotto il controllo della volontà
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muscolo cardiaco in sezione trasversale
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fibre muscolari cardiache in sezione trasversale
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muscolo cardiaco in sezione longitudinale
come nel muscolo scheletrico, è possibile osservare la striatura trasversale.
cellule adiacenti sono saldamente ancorate fra loro a livello del disco intercalare
asse longitudinale delle cellule
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cellula muscolare cardiaca (TEM)
la striatura è dovuta alla presenza di sarcomeri regolarmente allineati
mitocondri più numerosi che nel muscolo scheletrico
disco intercalare…
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ultra
str
utt
ura
del
dis
co inte
rcala
re
desmosomi
gap junction
giunzioni aderenti
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schema di tessuto
muscolare cardiaco
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Muscolo liscio
• cellule fusiformi, mononucleate
• prive di striatura trasversale (le proteine contrattili non sono allineate come nella fibra muscolare scheletrica e cardiaca)
• il controllo della contrazione è indipendente dalla volontà
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schema di cellula muscolare liscia
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Sezione di muscolo liscio
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Sezione di muscolo liscio
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ultrastruttura di cellule muscolari lisce