Il sistema muscolare

Il corpo umano contiene più di seicento muscoli che possono essere classificati nei tre tipi di tessuti muscolari con caratteristiche strutturali e funzionali diverse:

• Lisci e involontari;
• Striati e volontari;
• Striati cardiaci involontari. 

I muscoli svolgono diverse funzioni che possono essere sintetizzate in:

• Funzioni di MOVIMENTO, SOSTEGNO ed EQUILIBRIO del corpo;
• Funzioni di PROTEZIONE nei confronti dei visceri;
• Funzione PLASTICA perché modellano il nostro corpo;
• Funzione TERMOREGOLATRICE perché tramite i brividi i muscoli intervengono per innalzare la temperatura del nostro corpo.

Credits: Bouglé, Julien., Public domain, via Wikimedia Commons

I muscoli lisci e involontari sono quelli che non possiamo controllare con la nostra volontà.

Si trovano negli organi interni e nei vasi sanguigni. Non hanno striature e sono formata da cellule con un solo nucleo.

Le cellule muscolari lisce sono più piccole delle striate e hanno una contrazione sincrona grazie alle sinapsi elettriche.

I muscoli lisci si distinguono in: 

• vascolari,
• gastrointestinali,
• oculari,
• riproduttivi,
• urinari,
• respiratori.

I muscoli striati e volontari sono quelli che controlliamo con la nostra volontà e si inseriscono sulle ossa per mezzo dei tendini. I tendini si possono distinguere dal muscolo per il loro colore biancastro.

Sono formati da tessuto muscolare striato.  

I muscoli striati volontari sono formati dall’unione di diverse fibre muscolari (insieme di miofibrille) organizzate in fasci che formano il muscolo vero e proprio.

Il muscolo è affusolato alle estremità e ingrossato nella parte centrale detta ventre.

Il muscolo è sempre circondato da una membrana connettivale che si prolunga nei tendini.

Possiamo distinguere:

• muscoli SCHELETRICI sono attaccati con entrambe le estremità allo scheletro. Ad esempio i muscoli che ci permettono di muovere le braccia e le gambe;
• muscoli CUTANEI si fissano almeno con una estremità allo scheletro. Ad esempio i muscoli della fronte, delle palpebre e i muscoli mimici che ci permettono di mutare l’espressione del volto.

I muscoli striati cardiaci involontari sono quelli che formano il cuore.

Sono simili a quelli striati, ma non possiamo controllarli e le loro cellule hanno un solo nucleo.

Le cellule che compongono il tessuto muscolare striato cardiaco prendono il nome di miocardiociti, hanno forma ramificata, sono lunghi 85-100 µm e larghi 15 µm.

Hanno delle striature trasversali ben visibili e un nucleo centrale evidente. 

Nel tessuto muscolare cardiaco sono presenti dispositivi specializzati per la giunzione tra cellula e cellula chiamati dischi intercalari. Inoltre sono presenti giunzioni gap che permettono di accoppiare elettricamente i miocardiociti permettendogli una contrazione simultanea.

A seconda della disposizione delle fibre muscolari possiamo distinguere diverse tipologie di muscoli:

• FUSIFORMI hanno fibre parallele disposte tra i due estremi dei tendini;
• PENNATI hanno le fibre disposte obliquamente sui due lati del tendine;
• SEMIPENNATI hanno le fibre disposte obliquamente solo su un lato del tendine;
• TRIANGOLARI hanno un piccolo tendine ad un’estremità e sono appiattiti;
• NASTRIFORMI hanno numerose inserzioni tendinee e fibre parallele in lunghezza;
• DIGASTRICI hanno un tratto tendineo tra i ventri muscolari;
• BICIPITE ha due capi di inserzione e un solo ventre;
• TRICIPITE ha tre capi di inserzione;
• QUADRICIPITE ha quattro capi di inserzione che si fondono in un unico tendine

La contrazione muscolare consiste in un accorciamento delle fibre muscolari dovuto allo scorrimento reciproco dei filamenti di actina e miosina, in seguito a un impulso che arriva attraverso una fibra nervosa. La contrazione muscolare si sviluppa in tre fasi consecutive che sono latenza, accorciamento e rilassamento. 

I muscoli per contrarsi necessitano di energia che si ottiene dal glicogeno.

Il glicogeno è uno zucchero complesso formato da tante molecole di glucosio ed è presente come sostanza di riserva all’interno dei muscoli. 

Inoltre per la contrazione del muscolo è necessario ossigeno, indispensabile per la respirazione cellulare che porta a liberare energia. Durante la respirazione cellulare il glucosio si deposita nei muscoli sotto forma di glicogeno, ottenendo energia dall’ATP (adenosintrifosfato), che viene prodotto dalle reazioni chimiche a partire dal glucosio.

L’ossigeno necessario alla trasformazione proviene dai polmoni e arriva ai muscoli grazie ai vasi sanguigni presenti al loro interno. Per questo motivo l’attività muscolare comporta un aumento della frequenza cardiaca e respiratoria.

In seguito alla contrazione muscolare si creano sostanze di rifiuto che devono essere eliminate dall’organismo come ad esempio l’anidride carbonica, che viene eliminata tramite i polmoni, e altre sostanze che devono giungere ai reni.

Quando l’attività fisica è molto intensa ai muscoli non arriva abbastanza ossigeno per bruciare completamente gli zuccheri. Si innesca quindi un processo di fermentazione che porta alla formazione di acido lattico. La quantità di energia ottenuta tramite fermentazione è minore rispetto a quella ottenuta tramite respirazione cellulare.

Se lo sforzo è troppo prolungato si possono percepire i crampi muscolari, che bloccano la funzionalità del muscolo. I crampi muscolari sono causati da un insufficiente apporto di sangue al muscolo.

Non tutta l’energia liberata nei muscoli viene utilizzata per la contrazione e una parte si trasforma in calore. Per questo motivo quando si compie attività fisica si percepisce una sensazione di calore.

Credits Immagine: OpenStax, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

I muscoli superficiali assili sono muscoli superficiali che coprono muscoli più profondi e più piccoli.

La muscolatura assile è fondamentale per i movimenti della testa e della colonna vertebrale.

Si possono individuare quattro gruppi di muscoli assili: 

• della TESTA e del collo. Tali muscoli permettono i movimenti di faccia, lingua, faringe, laringe e occhi; sono pertanto fondamentali nella comunicazione verbale e non verbale;
• della COLONNA VERTEBRALE (o rachide), include numerosi muscoli flessori ed estensori dello scheletro assile;
• OBLIQUI e RETTI che formano la parete muscolare delle cavità toracica. Questi muscoli muovono la parete toracica durante la respirazione (inspirazione ed espirazione), comprimono la cavità addominale e ruotano la colonna vertebrale.
• del PERINEO e del DIAFRAMMA PELVICO. Questi muscoli sostengono gli organi della cavità pelvica, flettono le articolazioni del sacro e del coccige e controllano il passaggio dei materiali attraverso l’uretra e l’ano.

I muscoli appendicolari hanno il compito di muovere e stabilizzare i componenti dello scheletro appendicolare.

Si possono individuare due gruppi principali di muscoli appendicolari:

- Muscoli del cingolo scapolare e dell’arto superiore. In questo gruppo possiamo distinguere:

• muscoli del CINGOLO SCAPOLARE, si originano sullo scheletro assile e si inseriscono sulla clavicola e sulla scapola;
• muscoli del BRACCIO, si originano sul cingolo scapolare e sulla gabbia toracica per inserirsi sull’omero;
• muscoli DELL’AVAMBRACCIO, si originano sul cingolo scapolare e sull’omero per inserirsi in radio, ulna e ossa carpali;
• muscoli della MANO e delle dita, si originano in omero, radio e ulna per inserirsi su ossa metacarpali e falangi.

- Muscoli del cingolo pelvico e dell’arto inferiore. In questo gruppo possiamo distinguere:

• muscoli del CINGOLO PELVICO,
• muscoli della COSCIA, si originano nella regione pelvica per inserirsi sul femore;
• muscoli della GAMBA, si originano sulle pelvi e sul femore per inserirsi in tibia e fibula;
• muscoli del piede e delle dita, possono essere intrinseci o estrinseci e si inseriscono sulle falangi.

Credits Immagini: Henry Vandyke Carter, Public domain, via Wikimedia Commons

I movimenti che avvengono nel nostro corpo sono dovuti all’azione dei muscoli che spesso sono in opposizione.

In base all’azione che svolgono i muscoli possono essere:

• ADDUTTORI e ABDUTTORI che provocano avvicinamento e allontanamento di un arto dal corpo;
• FLESSORI e ESTENSORI che permettono all’arto di piegarsi o distendersi;
• ELEVATORI e ABBASSATORI che provocano movimenti dall’alto verso il basso.

Ad esempio possiamo distendere o piegare un braccio, flettere o raddrizzare una gamba.

Se pieghiamo il braccio utilizziamo il muscolo bicipite, se lo distendiamo si rilassa il bicipite e agisce il tricipite contraendosi. Il bicipite e il tricipite sono quindi muscoli antagonisti.