Sistema locomotore

Sistema locomotore
Il sistema locomotore è formato dalle ossa, dalle cartilagini, dalle articolazioni, legamenti e da
muscoli e tendini grazie ai quali è possibile il movimento.
Tessuto osseo
È un tessuto connettivo molto resistente alla pressione ed alla trazione. E’ formato da cellule
ossee (riunite in gruppi), matrice (è mineralizzata/calcificata grazie P, Ca, Mg che danno la
durezza ,contiene: H2O al 25%, fibre collagene al 25% e sali minerali, P- Ca-Mg al 50%), fibre
collagene (danno elasticità). Per il deposito di questi sali nella matrice è importante la vitamina
D che regola la calcificazione e che si forma nel sistema cutaneo ,grazie alle radiazioni del sole, a
partire da un precursore derivato dal colesterolo. Per un buon processo di calcificazione ci
vogliono 3 parti di calcio e 2 di fosforo ( Il calcio è presente nei derivati del latte, il fosforo è
maggiormente presente nei formaggi stagionati, cioccolato, pesce, frutta secca).
Tutte le ossa sono ricoperte da una membrana di tessuto connettivo fibroso: il periostio.
Cellule ossee sono:
osteoblasti – si trovano tra periostio e osso, formano la nuova matrice che con il tempo si
indurisce, formando il nuovo tessuto osseo. Rimangono intrappolati nella matrice e si
trasformano in osteociti.
osteociti – si trovano nel tessuto compatto e spugnoso, sono cellule mature dell’osso, che
ne mantengono la struttura e che si occupano del metabolismo del tessuto osseo
osteoclasti – si trovano nel tessuto compatto e spugnoso (“clastos” dal latino
“distruggere”) cellule grandi che demoliscono l’osso vecchio. Queste cellule derivano
dalla fusione di mastociti e contengono degli enzimi che demoliscono l’osso.
Tessuto osseo si divide in:
compatto
(costituisce l’80% del tessuto
osseo) – parte più resistente, è composto da
un certo numero di lamelle (come anelli di
una cipolla in maniera concentrica) disposte
intorno ai canali di Havers. Attraverso i
canali di Havers passano i vasi sanguigni e
linfatici e fibre nervose (sangue e linfa
portano nutrimento). Osteoni – insieme
delle lamelle ossee concentriche e del
canale di Havers.
Tessuto compatto si trova in tutte le ossa
nella parte esterna .
spugnoso
(costituisce il 20% del tessuto osseo) – è formato da lamelle che formano tante
piccole cavità e trabecole (colonnine) all’interno si trova il midollo osseo rosso (con funzione
emopoietica cioè produce cellule del sangue: globuli rossi, bianchi, piastrine). Nella cavità
interna delle ossa lunghe c’è il midollo osseo giallo (grasso). Nel feto anche questa parte
contiene midollo rosso, poi già nel neonato comincia a riempirsi di trigliceridi e perde la funzione
emopoietica. Il tessuto spugnoso si trova all’interno delle ossa corte (brevi), piatte (es.: bacino,
costole) e nelle epifisi (estremità delle ossa lunghe).
Accrescimento e metabolismo dell’osso: fino all’età puberale, nelle ossa sono presenti
parti di cartilagine che permettono l’accrescimento delle ossa. Dopo quest’età, anche queste
zone si ossificano e la crescita termina. La crescita dell’osso è favorita dagli ormoni GH(ipofisi)e
T3,T4(tiroide).
Ogni 10 anni tutto lo scheletro si rinnova grazie agli osteoblasti. I ogni istante 1/3 del nostro
scheletro e in fase di turn-over , cioè rimaneggiamento.
La densità della massa ossea dell’uomo è maggiore rispetto a quella della donna. La massa ossea
è proporzionale alla massa muscolare, quindi perdere massa muscolare significa perdere anche
massa ossea. La massima massa ossea si raggiunge intorno ai 20 anni.
Fino a questa età, l’attività degli osteoblasti è superiore a quella degli osteoclasti. Dai 20 ai 40
anni, la massa ossea è costante. Dopo i 40 anni la massa ossea comincia a calare (soprattutto
nella donna dopo la menopausa) la massa ossea diminuisce perché l’attività degli osteoblasti
diminuisce mentre quella degli osteoclasti rimane uguale. Per rafforzare le ossa e aumentarne di
massa serve fare attività fisica soprattutto con i pesi.( Il nuoto invece non lo fa’, perché non c’è
peso sulle ossa quando si nuota. Astronauti possono andare incontro a perdita di massa ossea
perché nello spazio non c’è gravità).
Osteoporosi –perdita di massa ossea con assottigliamento dell’osso compatto e diradamento
delle trabecole dell’osso spugnoso- causa fragilità delle ossa con rischio di frattura. Le donne,
dopo la menopausa, sono più colpite degli uomini. La prevenzione primaria si fa’ da 0 a 20 anni
per aumentare la massa ossea. Dopo è bene continuare per il mantenimento della massa
ossea.
Osteopenia – diminuzione della massa ossea.
Fattori di rischio per la perdita di massa ossea:
non modificabili:
età
familiarità
modificabili:
alimentazione povera di Ca e P (Ca/P = 3/2)
scarsa esposizione solare (per la formazione di vitamina D serve a fissare il Ca)
scarsa attività fisica
farmaci (cortisonici…)
scarso peso corporeo
fumo, alcool (rallentano il ritmo del fissaggio del Ca)
Densitometria ossea – esame che misura la densità dell’osso
Apparato scheletrico
In totale, il numero delle ossa di una
persona varia 206-208.
Funzioni dello scheletro:
sostegno
movimento
protezione
riserva di calcio, fosforo
produzione di cellule del sangue
(funzione emopoietica) grazie al midollo
rosso presente nel tessuto spugnoso.
Ossa piatte (protezione):
cranio
scapole
ossa iliache (bacino)
sterno
Ossa
lunghe(funzioni
di
leva,
movimento):
braccia (omero, radio, ulna)
gambe (femore, tibia, perone)
Ossa corte/brevi (forza, sostegno):
vertebre
carpo, metacarpo (mano)
tarso, metatarso (piede)
Ossa irregolari:
clavicole
mandibola
facciali
Cranio
è composto da ossa piatte saldate tra
loro. Lo scopo principale è quello di
protezione dell’encefalo.
Le ossa sono:
frontale
2 parietali
2 temporali – da cui esce nervo acustico
occipitale – qui c’è una fossa per collegare il midollo osseo al tronco cerebrale
sfenoide – osso a farfalla che chiude la base della scatola cranica etmoide
Queste ossa sono articolate tra di loro grazie alle suture. Nelle ossa del cranio ci sono dei fori che
permettono l’entrata delle arterie e l’uscita dei nervi e delle vene. Nel neonato (entro i 2 anni)
sul cranio ci sono parti cartilaginee (6 fontanelle ) che permettono la crescita del cranio e
l’elasticità del cranio per il passaggio nel canale del parto.
Faccia
Le ossa sono:
zigomatiche
2 nasali
vomere
mascellare – 2 ossa che si fondono insieme
2 palatine
mandibola – unico osso mobile della faccia
ioide – si trova nella parte anteriore del collo, non è un osso della faccia ma fa’ da supporto ai
muscoli della lingua.
Colonna vertebrale
È costituita da 33-34 vertebre sovrapposte e dai dischi intervertebrali di natura fibrocartilaginea
interposti fra le vertebre. La colonna vertebrale presenta (vista lateralmente): lordosi cervicale,
cifosi dorsale, lordosi lombare, cifosi sacro-coccigea.
Vertebre –
sono costituite da corpo centrale, dove all’esterno è presente osso compatto e
all’interno osso spugnoso; posteriormente c’è l’arco
vertebrale, che è composto da 3 sporgenze: 1 apofisi
spinosa (dorsale), 2 apofisi trasverse (laterali) che
servono per agganciare i muscoli dorsali. L’ Insieme degli
archi vertebrali formano il canale vertebrale dove scorre
il midollo spinale. Tra una vertebra e l’altra ci sono degli
spazi da dove escono i nervi spinali (33 paia). Partendo
dalla cervicale e scendendo, i corpi vertebrali aumentano
di grandezza perché aumenta il carico da sostenere.
Le vertebre sono:
7 cervicali – iniziano dall’osso occipitale. Atlante – prima
vertebra cervicale. Epistrofeo – seconda vertebra
cervicale. Atlante ed epistrofeo formano l’articolazione
della testa e la sostengono.
12 toraciche (dorsali)
5 lombari – più grosse. Dalla seconda vertebra lombare
non c’è più il midollo osseo
5 sacre – fuse tra loro. Qui non c’è midollo osseo
4-5 coccigee – semifuse
Gabbia toracica
Dalle vertebre toraciche (12) partono 12 paia di costole. Davanti si
saldano allo sterno grazie alla cartilagine: le prime 7 paia di
costole si agganciano direttamente allo sterno costole vere; 3
paia di costole si agganciano tra loro e poi allo sterno costole
false; 2 non si agganciano allo sterno
costole fluttuanti.
L’insieme costole e sterno forma la gabbia toracica. Sotto la
cassa toracica c’è il diaframma . Tra le costole ci sono i muscoli
intercostali
Cinto/cingolo scapolare
È composto da 2 scapole e 2 clavicole. La clavicola si collega alla scapola, all’omero e allo sterno.
Funzione – dare sostegno alle articolazioni delle braccia e ai muscoli. La scapola è piatta di forma
triangolare. Nella cavità della scapola si articola l’omero. Funzione – protezione, resistenza,
permette i movimenti di adduzione, abduzione, rotazione.
Arti superiori
Inizia con cinto scapolare (2 scapole, 2 clavicole).Nella cavità della scapola si inserisce la testa
dell’omero che si lega grazie ai legamenti. Omero è collegato a 2 ossa: radio (più grosso,
allineato con il pollice), ulna (allineato con il mignolo). Poi ci sono le ossa corte del polso che
sono molto resistenti e formano le ossa carpali. 5 ossa del palmo costituiscono metacarpo.
Falangi (le dita) sono costituite da 3 ossa per ogni dito (falange, falangina, falangetta) e per il
pollice solo 2.
Ossa del bacino
Bacino ha funzione di collegare le gambe al
corpo e viceversa. Da sostegno e protezione agli
organi addominali. Il bacino è composto da osso
sacro, coccige, cintura pelvica. Cintura pelvica è
formato da 3 ossa completamente saldate
insieme: ileo (simile ad un orecchio), ischio
(dove ci appoggiamo quando siamo seduti) ,
pube . Cintura pelvica si salda con l’osso sacro
posteriormente.
Foro acetabolo (saldatura tra 3 ossa) – punto di
inserimento della testa del femore nella cintura
pelvica. Il bacino femminile è più stretto dall’
alto al basso ma più largo e inclinato in avanti
per favorire la gravidanza.
Sinfisi pubica – articolazione semimobile del bacino. Nella femmina è più larga perciò permette
un movimento maggiore dell’articolazione rispetto al maschio, utile durante il parto.
Arti inferiori
Inizia con le ossa del bacino. Nell’acetabolo si inserisce la testa del femore. Quando la testa non
si inserisce bene, abbiamo la displasia. Si interviene nei
primi mesi di vita, rischio zoppia.
Femore – l’osso più lungo di tutto il corpo, sopporta il peso
di tutto il corpo.
Tutte le ossa lunghe sono costituite da: diafisi (parte lunga),
epifisi (estremità). Nel femore, l’epifisi è costituita da:
grande trocantere, piccolo trocantere, testa.
Nell’articolazione bassa del femore (tra femore-tibia-perone)
c’è la rotula – serve per fermare articolazione. Dal femore
partono le ossa delle gambe: tibia (più grossa, si allinea con
alluce), perone/fibula (più sottile e più lungo, allineato con
il mignolo).
Piede è costituito da un gruppo di ossa che formano il tarso
(caviglia) qui si inserisce il tendine più lungo ( tendine di
Achille), metatarso (il collo del piede), falangi (3 per tutte le
dita, per l’alluce 2).
Le ossa sono tenute insieme grazie ai legamenti che sono
cordoni di tessuto connettivo fibroso molto resistenti.
Esistono anche legamenti anulari (forma di anello) che
tengono vicine 2 ossa (es.: ulna e radio).
Articolazione
Articolazione – collegamento tra 2 o più ossa.
3 tipi:
fisse (suture) – nessun movimento (es.: cranio, sterno,
osso sacro, bacino)
semimobili – grazie a una parte fibro-cartilaginea c’è una
ridotta mobilità (es.: costole, sinfisi pubica, dischi
intervertebrali).
Articolazione della colonna vertebrale
Tra le vertebre c’è un disco cartilagineo dentro al quale c’è
una sostanza gelatinosa – nucleo polposo. Scopo:
ammortizzare gli urti. L’Articolazione della colonna
vertebrale è semimobile e grazie alla sua lunghezza
(determinata dalle tante vertebre) permette un
movimento ampio.
Ernia del disco –
il disco vertebrale si schiaccia ed
esce il nucleo polposo che tocca il nervo (dà dolore). Più colpite sono la zona cervicale e
lombare. In conseguenza più rigidità.
mobili (sinoviali) – grazie a capsula articolare (costituita da membrana sinoviale, cartilagine
articolare, liquido sinoviale) e una serie di legamenti (mantengono unite le ossa durante il
movimento) permette una più ampia mobilità (es.: dita della mano, gomito, ginocchio,
spalla)
Cartilagine articolare impedisce lo sfregamento tra un osso e l’altro. Può consumarsi con il
tempo. Fattori che possono consumare la cartilagine articolare sono: lavori usuranti, eccessivo
peso corporeo, carichi scorretti, scoliosi, certi sport a livello agonistico, età.
L’ usura della cartilagine porta ad artrosi. Se manca cartilagine, in quel punto viene prodotto osso
e i due capi possono saldarsi e questo blocca il movimento.
Membrana sinoviale produce liquido sinoviale che riempie tutta la capsula che ha funzioni di
lubrificante e permette maggiore movimento, ammortizzante, nutriente.
Artrosi – quando si consuma il tessuto cartilagineo a livello articolare.
Sistema muscolare
3 tipi di tessuto muscolare:
Liscio (dei visceri) – costituisce le pareti degli organi cavi: stomaco, vasi sanguigni, apparato
respiratorio (trachea, bronchi). È involontario, controllato da sistema autonomo, attraverso 2
neurotrasmettitori: adrenalina, che stimola la muscolatura liscia in caso di stress;
acetilcolina stimola la muscolatura liscia in caso di riposo. La contrazione è lunga e lenta.
Cardiaco – è muscolo intermedio tra liscio e striato, sono presenti bande chiare e scure. È
involontario, contrazione rapida e intensa (es.: solo nel miocardio).
Scheletrico (striato) – è volontario, controllato dalla corteccia cerebrale, attraverso il
neurotrasmettitore acetilcolina, che stimola la contrazione di actina e miosina sia in caso di
attività che di riposo. La contrazione è rapida ed intensa. Qui sono presenti bande chiare e
scure.
Funzioni del muscolo scheletrico: movimento, mantenimento della postura, protezione,
produzione di calore (per mantenere la temperatura corporea, i muscoli scaldano i vasi sanguigni
e quelli trasportano il calore in tutte le parti del corpo). Quando viene liberata ATP si produce
energia meccanica per il movimento 25% e energia termica- calore con una perdita di energia
75%.( Quando abbiamo freddo ci viene la pelle d’oca, cioè si alzano i peli e si chiudono i pori.
Questo evita la perdita di calore sotto forma di sudore. Poi tremiamo, cioè i muscoli si
contraggono producendo il calore).
Struttura di un muscolo striato-Il muscolo è rivestito da una membrana connettiva epimisio.
Nel muscolo scheletrico ci sono fibrocellule (fibre muscolare striate). Un insieme di
fibrocellule è rivestito da una membrana perimisio.Le fibre dell’ epimisio e del perimisio
continuano nei tendini.
Il tendine a sua volta si aggancia al periostio – membrana dell’osso. Ogni fibrocellula è rivestita
da una membrana endomisio. Dentro ogni fibrocellula ci sono da 100 a 250 miofibrille. Le
Miofibrille contengono i sarcomeri (unità fondamentale della contrazione). Il sarcomero è
costituito da filamenti proteici: actina (sottili) e miosina (grosse). Se il muscolo è stimolato dall’
acetilcolina (neurotrasmettitore liberato dalla placca motrice della fibra nervosa) i filamenti di
miosina attirano quelli di actina, provocando accorciamento del sarcomero e quindi il
movimento muscolare (contrazione). Quando un muscolo si contrae, il glicogeno (zucchero di
riserva) viene immediatamente diviso in molecole di glucosio e queste ultime vengono utilizzate
dalle cellule muscolari per produrre ATP attraverso la respirazione cellulare, che avviene nei
mitocondri presenti nelle cellule muscolari. Inoltre è presente nel muscolo un tipo di proteina,
mioglobina, che trasporta O2 dal sangue al muscolo e contiene Fe (da’ il colore al muscolo).
La forza della contrazione muscolare non è data dal grado di contrazione di actina e miosina, ma
dal numero delle fibrocellule attivate. L’impulso del movimento parte dalla corteccia motoria. La
corteccia motoria invia l’impulso sulla quantità di forza da usare al midollo spinale, l’impulso
prosegue nei nervi spinali (motori) che escono dalla colonna vertebrale fino a raggiungere il
muscolo nella placca motoria-sinapsi tra le terminazioni nervose e il muscolo. Ogni fibrocellula è
raggiunta da una fibra nervosa e controllata da una propria placca motrice. Le fibre nervose
liberano acetilcolina, che stimola le miofibrille necessarie, provocando accorciamento del
sarcomero e quindi il muscolo si contrae. Se faccio movimenti poco impegnativi si attivano
poche miofibrille, quelle non attivate col tempo regrediscono e vengono sostituite da tessuto
connettivo fibroso o da tessuto adiposo.
Formazione dell’ATP:
nel citoplasma- senza O2 (attività anaerobica)
C6H12O6
2 molecole acido lattico + 2ATP -> Questo avviene quando facciamo un attività
fisica molto intensa che porta a stanchezza ed affaticamento
nel mitocondrio- con O2 (attività aerobica)
C6H12O6+6O2 6CO2 +6 H2O + 36 ATP -> Questo avviene quando facciamo un attività leggera
ma costante per permettere all’ossigeno di arrivare ai muscoli.
L’ossigeno al muscolo arriva attraverso il sangue (emoglobina- porta ossigeno) e la mioglobinamolecola che si trova sulle fibre muscolari e che lega l’ossigeno di scorta.
Mioglobina mio = muscolo; Fibre rosse contengono tanta mioglobina, fibre bianche ne
contengono poca
Emoglobina emo = sangue;
Le cellule muscolari non possono riprodursi, ma grazie all’ attività fisica le miofibrille aumentano
di volume.
La nostra muscolatura non è mai completamente rilassata. Anche quando il muscolo non
è contatto un certo numero di cellule muscolari vengono attivate involontariamente e in
modo alternato (non sono sempre le stesse miofibrille a contrarsi).
Tono muscolare –è una leggera contrazione che ci permette di mantenere
l’allineamento del corpo e la postura. È involontaria ed è controllata dal tronco cerebrale.
Esistono vari disturbi motori che possono causare la modificazione del tono muscolare.
Ipertono muscolare- è una eccessiva contrazione (ragidità dei muscoli) che avviene
nelle paralisi spastiche.
Ipotono muscolare- il tono muscolare non è sufficiente, perche i muscoli sono molto
rilassati (debolezza muscolare), causano la paralisi flaccida.
Classificazione dei muscoli
Nel corpo umano sono presenti più di 400 muscoli.
Per la forma:
lunghi (bicipiti, tricipiti, delle gambe…)
larghi (trapezio…)
corti
orbicolari (degli occhi, delle labbra)
Per funzione:
rotatori - producono un movimento di rotazione
flessori - avvicinano un osso ad altro
estensori - allontanano un osso da un altro
adduttori- interno coscia o braccio , si attivano durante l’avvicinamento dell’arto al corpo
abduttori- esterno coscia o braccio, si attivano durante l’allontanamento dell’arto dal corpo
elevatori - che alzano
abbassatori - che portano in basso
Proprietà dei muscoli : elasticità, tonicità,contrattilità
I muscoli, per permettere il movimento, devono prendere il contatto con le ossa e lo fanno
attraverso i tendini - tessuto connettivo ricco di fibre collagene. Gli unici muscoli che non si
legano alle ossa attraverso i tendini sono muscoli mimici ( non confondere con quelli della faccia).
I muscoli mimici si trovano nel derma e si inseriscono nel sottocutaneo. Se i muscoli mimici non
vengono usati la persona perde la capacità espressiva(es. Parkinson). Gli animali hanno più
muscoli mimici, perciò hanno sviluppato maggiormente la capacità mimica.