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Tessuto muscolare

Il tessuto muscolare è il costituente principale di tutti i muscoli e permette tutti i movimenti volontari ed involontari del nostro corpo. Le cellule muscolari sono in grado di trasformare l'energia chimica (in forma di ATP) in energia meccanica e quindi in movimenti.

Le cellule del tessuto muscolare presentano due proprietà fondamentali: la contrattilità (capacità di contrarsi) e l'eccitabilità (capacità di reagire agli stimoli).

Il tessuto muscolare è costituito da cellule muscolari striate, che presentano una caratteristica alternanza di bande chiare e scure, e da cellule muscolari lisce, in cui la striatura non è evidente.

Si distinguono tre tipi di tessuto muscolare, diversi per struttura, funzione e localizzazione:

1) il tessuto muscolare striato o scheletrico, volontario
2) il tessuto muscolare liscio, involontario
3) il tessuto muscolare cardiaco, striato ma involontario

Tessuto muscolare striato

Il tessuto muscolare striato o scheletrico è formato da elementi cellulari lunghi e sottili detti fibre muscolari striate o fibrocellule striate. 

La fibra muscolare striata ha forma grossomodo cilindrica e si origina dalla fusione di più cellule progenitrici che formano una cellula molto più grande detta sincizio. Contiene numerosi nuclei (anche centinaia), situati nelle immediate vicinanze del sarcolemma (la membrana cellulare delle cellule muscolari). 

Le fibre muscolari striate presentano all'osservazione con il microscopio ottico una caratteristica e ben evidente striatura trasversale.

  • sezione trasversale di muscolatura striata
  • sezione longitudinale di muscolatura striata
  • struttura del muscolo striato

Nel citoplasma sono presenti numerosi apparati di Golgi, particelle di glicogeno, molti mitocondri, il reticolo sarcoplasmatico (corrispondente al reticolo endoplasmatico liscio) e le miofibrille, che costituiscono la parte contrattile delle fibre muscolari. 

L'unità contrattile presente nella miofibrilla è il sarcomero, costituito da due tipi di filamenti proteici: i filamenti sottili e i filamenti spessi, ordinati secondo uno schema ben preciso.

filamenti spessi sono composti prevalentemente da  miosina, una proteina che presenta una testa globulare ed una coda allungata. Molte proteine di miosina si associano a formare un filamento spesso, disponendosi con le code che guardano verso il centro del sarcomero e le teste poste all'estremità e sporgenti verso l'esterno. 

filamenti sottili sono prevalentemente composti da actina, proteina globulare che polimerizza formando sottili strutture filamentose.

La striatura delle cellule muscolari striate è dovuta alla particolare disposizione dei filamenti sottili e dei filamenti spessi all'interno dei sarcomeri.

Si distinguono diverse bande e linee: 

- La linea Z separa sarcomeri contigui e ad essa sono collegati sia i filamenti sottili che i filamenti spessi. Divide inoltre a metà la banda I.

- la banda I è costituita dalla zona in cui i filamenti sottili di actina non sono sovrapposti ai filamenti spessi di miosina (banda chiara). Nella miofibrilla contratta la banda I si riduce di lunghezza.

- la banda A è costituita dalla zona in cui i filamenti sottili sono sovrapposti ai filamenti spessi e appare scura al microscopio. La sua lunghezza è costante, indipendentemente dalla contrazione della miofibrilla. All'interno della banda A si trova la banda H.

- la banda H corrisponde alla zona in cui i filamenti spessi di miosina non sono contrapposti ai filamenti di actina. Questa banda durante la contrazione della miofibrilla scompare. 

- la linea M più scura che attraversa la banda H è dovuta alla presenza di ponti trasversali che connettono i filamenti spessi.

  • miofibrilla
  • sarcomero
  • sarcomero
  • actina e miosina

contrazione muscolare

La giunzione tra testa e coda della miosina (il fulcro) è flessibile e costituisce una cerniera che permette alle teste di flettersi. Le teste globulari della miosina formano ponti (legami) trasversali con i filamenti sottili di actina, che fungono da "fune", e quindi si piegano verso le code, determinando lo scorrimento reciproco di actina e miosina e l'accorciamento (la contrazione) del sarcomero.

Il processo di contrazione del sarcomero può essere diviso in due fasi: 

1) aggancio (formazione dei ponti trasversali) tra filamenti di miosina (spessi) e filamenti di actina (sottili) 

2) scorrimento dei filamenti di actina lungo i filamenti di miosina 

Lo scorrimento dei filamenti di actina sui filamenti di miosina avviene grazie alla formazione di legami temporanei tra queste molecole e determina la scomparsa della banda H, la riduzione dell'ampiezza della banda I e la riduzione della lunghezza complessiva del sarcomero e quindi la sua contrazione. 

La contrazione muscolare richiede energia, per questo motivo le fibre muscolari sono molto ricche di mitocondri, e dipende dalla presenza di ioni Calcio.

Tessuto muscolare liscio

Il tessuto muscolare liscio è costituito da fibrocellule muscolari lisce, caratterizzate da un citoplasma ricchissimo di miofibrille allineate lungo l'asse maggiore della cellula, ma senza costituire sarcomeri ordinati, per cui non presentano le bande caratteristiche del muscolo striato. 

La fibrocellula liscia ha forma allungata, affusolata, con la parte centrale che contiene il nucleo più larga rispetto alle estremità. Contiene due tipi di filamenti, spessi e sottili, simili a quelli della fibra striata; la contrazione avviene, quindi, con lo stesso meccanismo di base descritto per le fibre striate.

Il tessuto muscolare liscio costituisce la muscolatura della parete del tubo digerente, delle vie respiratorie, delle vie genitali e urinarie; è presente nella parete delle arterie, delle vene e dei tronchi linfatici maggiori. Muscolatura liscia si trova anche nei condotti escretori delle ghiandole, nell'iride. Ogni pelo del nostro corpo è collegato ad un fascetto di cellule muscolari lisce, che formano il muscolo erettore del pelo o orripilatore.

Il fenomeno dell'orripilazione si manifesta con l'erezione dei peli per contrazione dei muscoli lisci annessi ai bulbi piliferi. Si può manifestare per azione del freddo o in seguito a forti emozioni e provoca i fenomeni dei "brividi" e della "pelle d'oca". Ed è, ovviamente, un riflesso involontario.

La contrazione della muscolatura liscia è involontaria e sotto il controllo del sistema nervoso autonomo. 

Questo tessuto muscolare presenta alcune caratteristiche: 

- contrazione lenta e prolungata 
- contrazione indipendentemente dalla volontà e mediata dal sistema nervoso autonomo o da ormoni 
- contrazione contemporanea di tutto il muscolo: il muscolo si comporta come se si trattasse di un'unica fibra, anche se nella realtà ci sono più fibre che si susseguono l'una all'altra.

  • sezione trasversale di muscolatura striata
  • fibre muscolari lisce
  • muscolo orripilatore

Tessuto muscolare cardiaco

Il tessuto muscolare cardiaco è composto da cellule muscolari, caratterizzate generalmente da un solo nucleo disposto centralmente e da una striatura trasversale analoga alle fibre muscolari scheletriche. 

Nelle fibre muscolari cardiache la contrazione è involontaria, sotto il controllo del sistema nervoso autonomo.

La forma delle fibre muscolari cardiache è cilindrica, ma le cellule spesso si biforcano alle estremità formando in questo modo una rete tridimensionale. Le cellule sono connesse le une alle altre attraverso delle interdigitazioni di membrana (incastri a forma di dita tra le membrane cellulari) dette strie intercalari o scalariformi, molto resistenti. Grazie a queste forti connessioni, le cellule si contraggono quasi simultaneamente. 

Circa un terzo del volume di una cellula muscolare cardiaca è occupato dai mitocondri, vere e proprie "centrali energetiche" cellulari indispensabili per il continuo funzionamento del muscolo cardiaco.

sezione di muscolatura cardiaca ESCAPE='HTML'

sezione di muscolatura cardiaca

muscolatura cardiaca ESCAPE='HTML'

struttura della muscolatura cardiaca