Fisiologia del Tessuto Muscolare e del Sistema Nervoso

Muscolo scheletrico

Il muscolo scheletrico ha la funzione principale di mantenere le ossa unite e facilitare il loro movimento. Ciò è possibile grazie alla sua forma a fibre e alle cellule multinucleate allungate, che contengono tre tipi di proteine:

• Proteine strutturali: responsabili del sostegno e della flessibilità del tessuto.
• Proteine regolatrici della contrazione: responsabili dell'attivazione e dell'inattivazione della contrazione muscolare. Sono principalmente due: la troponina e la tropomiosina.
• Proteine contrattili: responsabili della contrazione dei muscoli; sono la miosina e l'actina.

1.1. Componenti del tessuto connettivo che circonda il muscolo scheletrico

Attorno al muscolo si trovano diversi strati di tessuto connettivo:

• Tendine: estensione del tessuto connettivo situata sotto le fibre muscolari, responsabile del mantenimento dei muscoli attaccati alle ossa o ad altri muscoli.
• Epimisio: strato che circonda l'intero muscolo.
• Perimisio: strato che circonda i fasci muscolari.
• Endomisio: strato che circonda le singole cellule muscolari.

1.2. Apporto nervoso e sanguigno

Tutti i muscoli scheletrici sono dotati di un nervo, un'arteria e due vene. Poiché un motoneurone può innervare diverse fibre muscolari contemporaneamente, i muscoli ricevono costantemente il sangue e gli impulsi necessari per il loro funzionamento.

1.3. Meccanismi di contrazione del muscolo scheletrico

Una delle funzioni principali del muscolo scheletrico è facilitare il movimento tramite la contrazione, che può essere involontaria o volontaria a seconda dell'innervazione nervosa. La contrazione avviene quando la miosina tira i filamenti sottili affinché scorrano nella banda I; una volta all'interno, il disco Z si avvicina o si allontana a seconda che il muscolo si contragga o si rilassi.

Esiste una relazione tra la lunghezza e la tensione muscolare, che dipende dalla lunghezza dei sarcomeri (l'unità funzionale anatomica del muscolo, limitata da due dischi Z). Se la forza di contrazione dei sarcomeri è breve, la tensione sarà ridotta, e viceversa.

1.4. Affaticamento muscolare

L'affaticamento muscolare, comunemente noto come rigidità, si verifica quando vi è l'incapacità di contrarre i muscoli normalmente dopo un'attività continua. Alcuni fattori che favoriscono l'insorgere di questo fenomeno sono:

• Diminuzione di creatina fosfato.
• Riduzione del Ca+2 nel sarcoplasma.
• Mancanza di ossigeno e glicogeno.
• Mancanza del neurotrasmettitore acetilcolina.
• Aumento di acido lattico e ADP.

Muscolo liscio

La muscolatura liscia, nota anche come involontaria, è composta da cellule a forma di fuso, non striate e di tipo viscerale (funzionano come un'unica unità). Contiene le proteine actina e miosina. Si distinguono due tipi:

• Muscolo liscio unitario: a contrazione rapida, presente nel tratto gastrointestinale o nell'utero.
• Muscolo liscio multiunitario: dipende dalla stimolazione nervosa, presente nella trachea, nell'iride e nella membrana nittitante degli occhi.

Muscolo cardiaco

Il muscolo cardiaco si trova solo sulle pareti del cuore (miocardio). È caratterizzato da fibre muscolari unite da dischi intercalari contenenti desmosomi e giunzioni. Si distingue dagli altri tipi di muscolo perché lavora in modo involontario e ritmico.

Tessuto nervoso

Il tessuto nervoso è composto da circa un milione di neuroni e un numero imprecisato di interconnessioni che formano il sistema nervoso.

Neuroni

I neuroni sono le cellule fondamentali del sistema nervoso e consistono solitamente in tre parti:

• Corpo cellulare: parte centrale contenente il nucleo e il citoplasma.
• Dendriti: estensioni specializzate nel ricevere stimoli da cellule sensoriali, assoni e altri neuroni.
• Assone: estensione di lunghezza variabile, che può raggiungere fino a 1 metro.

Si distinguono tre tipi di neuroni: sensoriali (stimolati dalle cellule recettrici), motoneuroni (trasmettono impulsi) e interneuroni (collegano neuroni sensoriali e motori). La funzione principale è ricevere stimoli esterni e convertirli in impulsi nervosi. È stato dimostrato che i neuroni possono riprodursi, sebbene in modo estremamente lento.

Cellule gliali o nevroglia

Le cellule gliali, note come glia, sono responsabili del sostegno e della protezione dei neuroni.

Sistema nervoso

Il sistema nervoso è una rete di tessuti di origine ectodermica il cui obiettivo è catturare e processare rapidamente i segnali ambientali per coordinare gli organi.

3.1. Sistema Nervoso Centrale (SNC)

Il SNC è costituito dal midollo spinale e dal cervello. Si divide in:

• Materia grigia: costituita dai corpi cellulari dei neuroni.
• Sostanza bianca: costituita dai dendriti e dagli assoni.

3.2. Sistema Nervoso Periferico (SNP)

Il SNP è costituito da nervi e neuroni situati in tutto il corpo. La sua funzione principale è coordinare, regolare e integrare gli organi interni. A differenza del SNC, il SNP non è protetto da ossa o dalla barriera emato-encefalica, risultando più esposto a tossine ed effetti nocivi.