muscolo - Progetto e

LE BASI STRUTTURALI DELLA
CONTRAZIONE MUSCOLARE
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
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
osservazione del muscolo scheletrico
• dall’aspetto morfologico
macroscopico…
• …alla struttura microscopica…
• …all’ultrastruttura
Fibre muscolari scheletriche in sezione longitudinale
l’immagine non è
molto suggestiva
(per il momento);
proviamo invece
ad osservare una
sezione trasversale
sezione
trasversale
di muscolo
scheletrico
muscolo scheletrico in sezione
trasversale
fascetto
muscolare
supporto
connettivale
(perimisio)
muscolo scheletrico in sezione
cellula
trasversale
muscolare
scheletrica
ogni cellula presenta molti nuclei,
disposti eccentricamente,
in prossimità della membrana
plasmatica (detta sarcolemma)
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
sezione trasversale di
fibre muscolari scheletriche
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
organizzazione generale del muscolo
Fascetto
muscolare
muscolo
Fibra (cellula) muscolare
riassumendo…
Muscolo, fasci e fibre muscolari
e rispettivi involucri connettivali
epimisio
perimisio
endomisio
fibra
fascio
muscolo
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
perché il muscolo scheletrico è
anche detto “striato”?
Fibre muscolari scheletriche in sezione longitudinale
Sono visibili diversi nuclei
ed è appena percepibile
la caratteristica striatura
trasversale del muscolo
scheletrico
La striatura trasversale delle fibre scheletriche
cos’è la striatura trasversale?
• per comprenderlo, è necessario
studiare l’ultrastruttura della
fibra muscolare…
• (bande scure A – bande chiare I)
striato TEM
nucleo
A
I
Z
al microscopio elettronico
la striatura si rivela
piuttosto articolata (in più
si nota una linea Z)
miofibrille
riassumendo… fibre muscolari e miofibrille
ciascuna fibra
muscolare scheletrica…
…contiene
numerosissime
miofibrille
fibra muscolare e miofibrille
nucleo
ciascuna miofibrilla
presenta il pattern di
striatura trasversale
miofibrille
ciascuna componente della
bandeggiatura è definita
convenzionalmente con
una lettera
fibre e miofibrille
la porzione di miofibrilla compresa fra
due linee Z si definisce sarcomero
miofibrille e miofilamenti
1-2 µm
le miofibrille sono a loro
volta costituite da fasci di
filamenti di natura
proteica, detti miofilamenti
sarcomero
banda I
linea Z
banda A
banda H
banda I
linea M
linea Z
sarcomero e miofilamenti
esistono due tipi
di miofilamenti:
- spessi
- sottili
schema strutturale del sarcomero
banda I
banda A
banda I
linea Z
linea M
linea Z
componenti strutturali del sarcomero
banda I
banda A
filamenti spessi: miosina
banda I
filamenti sottili:
actina
miosina
M
actina
Z
actina e
miosina
coda della miosina:
doppia elica proteica
testa della miosina:
proteina globulare
allineamento e sovrapposizione
fra actina e miosina
interazione fra filamenti spessi e sottili
nel citoplasma, nello spazio
fra una miofibrilla e l’altra…
reticolo sarcoplasmatico
tubuli T
granuli di glicogeno
mitocondri
tubulo T
reticolo
sarcoplasmatico
spaccato di fibra muscolare scheletrica
Placca neuromuscolare
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
muscolo cardiaco in sezione trasversale
fibre muscolari cardiache
in sezione trasversale
muscolo cardiaco in sezione longitudinale
come nel muscolo
scheletrico, è possibile
osservare la striatura
trasversale.
asse
longitudinale
delle cellule
cellule adiacenti sono
saldamente ancorate
fra loro a livello del
disco intercalare
cellula muscolare cardiaca (TEM)
la striatura è dovuta alla
presenza di sarcomeri
regolarmente allineati
mitocondri più
numerosi che nel
muscolo scheletrico
disco intercalare…
ultrastruttura del
disco intercalare
gap junction
giunzioni aderenti
desmosomi
schema di
tessuto
muscolare
cardiaco
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
schema di cellula
muscolare liscia
Sezione di muscolo liscio
Sezione di
muscolo liscio
ultrastruttura di
cellule muscolari lisce