Struttura e funzioni dei muscoli

Struttura e Funzioni delle Cellule Muscolari

Le cellule muscolari, note anche come miociti, sono le unità contrattili dei muscoli e si classificano in tre categorie: muscolo scheletrico, muscolo liscio e muscolo cardiaco. Il muscolo scheletrico è sotto controllo volontario e svolge funzioni essenziali quali il movimento, il sostegno posturale, la stabilizzazione delle articolazioni e la produzione di calore. Le fibre muscolari scheletriche sono multinucleate e caratterizzate da striature trasversali dovute all'organizzazione regolare dei filamenti di actina e miosina. Il sarcolemma, la membrana plasmatica della fibra muscolare, insieme ai tubuli T, facilita la trasmissione degli impulsi nervosi. Il sarcoplasma contiene il reticolo sarcoplasmatico, responsabile del rilascio di ioni calcio durante la contrazione, e mitocondri per la produzione di ATP. Il muscolo liscio, che opera involontariamente, è presente negli organi interni e nei vasi sanguigni, dove regola il flusso di sostanze attraverso il lume. Le cellule del muscolo liscio sono fusiformi, mononucleate e prive di striature. Il muscolo cardiaco, esclusivo del cuore, combina caratteristiche dei muscoli scheletrico e liscio, avendo una contrazione involontaria ma con una struttura striata. Le cellule cardiache sono mononucleate e connesse tra loro da dischi intercalari che permettono la rapida diffusione degli impulsi elettrici. I muscoli sono avvolti da tessuto connettivo che fornisce supporto e trasmette la forza di contrazione: l'epimisio avvolge il muscolo intero, il perimisio raggruppa le fibre in fascicoli e l'endomisio circonda ciascuna fibra singolarmente.

Tipologie di Fibre Muscolari e Meccanismo di Contrazione

Le fibre muscolari scheletriche si differenziano in base alla loro velocità di contrazione e al metabolismo energetico. Le fibre di tipo I, o fibre rosse, sono a contrazione lenta, ricche di mioglobina e mitocondri, e si affidano alla fosforilazione ossidativa per produrre ATP. Le fibre di tipo II, o fibre bianche, si dividono in IIa e IIb, con le prime più resistenti alla fatica e le seconde più rapide ma meno resistenti. La contrazione muscolare è innescata da un potenziale d'azione che si propaga lungo il sarcolemma e i tubuli T, inducendo il rilascio di Ca2+ dal reticolo sarcoplasmatico. Il Ca2+ si lega alla troponina, causando un cambiamento conformazionale nella tropomiosina che scopre i siti di legame sull'actina per la miosina. Questo permette alla miosina di formare ponti trasversali con l'actina e di trascinare i filamenti di actina verso il centro del sarcomero, generando la contrazione. Il rilasciamento muscolare avviene quando il Ca2+ viene sequestrato dal reticolo sarcoplasmatico e i ponti trasversali si dissociano.