contrazione

Con il termine contrazione (Latino contrahere = contrarsi) descrive il processo in cui un muscolo accorcia o aumenta la sua tensione. Esistono diversi tipi di contrazioni con diverso significato funzionale.

Qual è la trazione della corona?

Un muscolo può produrre due effetti meccanici sullo scheletro umano. O stabilizza le articolazioni e le aree del corpo o muove le ossa. Perché ciò avvenga, la forza generata nel muscolo deve essere trasferita all'osso. I tendini assumono questo compito.

Il muscolo totale è costituito da diverse sottounità, come fasci muscolari, fasci di fibre muscolari, fibre muscolari e, al livello più basso, le cellule muscolari, chiamate anche fibrille. Oltre agli organelli cellulari, questi contengono migliaia di sarcomeri collegati in serie, le più piccole unità funzionali di un muscolo. Ogni sarcomero può contrarsi e quindi sviluppare la forza. La forza totale di un muscolo risulta dalla somma della forza generata dai sarcomeri coinvolti.

Il centro funzionale di ogni sarcomero sono i complessi actina-miosina. Actina e miosina sono proteine ​​legate tra loro da ponti incrociati. I filamenti di actina più sottili sono attaccati ai confini esterni del sarcomero, le molecole di miosina più spesse si trovano tra due fili di actina.

Se un impulso nervoso raggiunge il muscolo, il calcio viene rilasciato ei sarcomeri si accorciano o si irrigidiscono mentre consumano energia. Le unità di miosina spingono le unità di actina al centro del sarcomero remando le loro teste. L'effetto sull'intero muscolo dipende da quanti sarcomeri vengono fatti contrarre.

Funzione e compito

Le contrazioni producono due effetti nel muscolo. Da un lato si sviluppa la potenza, dall'altro si genera il calore.

I muscoli hanno una scarsa efficienza meccanica. Circa l'80% del dispendio energetico durante il lavoro muscolare va nello sviluppo del calore, solo il 20% nella generazione di forza. Tuttavia, il calore prodotto fornisce un importante contributo alla regolazione della temperatura corporea e all'ottimizzazione dei processi metabolici.

La forza sviluppata dalla contrazione viene trasmessa attraverso i tendini agli attacchi sull'osso e porta al movimento delle articolazioni coinvolte o all'aumento della tensione. Se si verifica o meno il movimento dipende dall'obiettivo perseguito nei programmi di movimento nel cervello e trasmesso ai muscoli tramite impulsi nervosi. Se l'obiettivo è eseguire sequenze di movimento, tutte le catene muscolari necessarie per l'azione appropriata vengono automaticamente attivate e gli influssi inibitori vengono disattivati. Se si vuole mantenere una certa posizione, il comando è di stabilizzare i muscoli, le parti del corpo e le articolazioni.

L'interazione tra gli agonisti (muscoli attivi) e i loro avversari (antagonisti) gioca un ruolo importante in questo processo. Questo crea 3 possibili tipi di contrazioni.

Durante la contrazione isometrica, la tensione nel muscolo aumenta, ma non c'è movimento perché gli antagonisti o una resistenza esterna non lo consentono. Idealmente, gli agonisti e i loro avversari lavorano insieme. Questa forma di lavoro muscolare è importante per tutti i carichi statici, ad esempio per stabilizzare la schiena o le articolazioni.

Le contrazioni concentriche causano movimento nell'articolazione poiché il muscolo attivo si accorcia e gli antagonisti consentono questo movimento. Questa forma di lavoro muscolare è meccanicamente la più semplice ed economica per stimolare il metabolismo muscolare.

Le contrazioni eccentriche si verificano quando il muscolo controlla i movimenti che lo allungano. Deve fare molto lavoro meccanico, perché si contrae mentre il numero di ponti incrociati tra actina e miosina diminuisce. Tutte le attività di frenata appartengono a questa forma di contrazione.

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Malattie e disturbi

Una tipica disfunzione del muscolo e della contrazione è la debolezza muscolare (atrofia). Di solito si verifica perché un muscolo non viene utilizzato a sufficienza (atrofia da inattività). Questo fenomeno si osserva tipicamente nei pazienti allettati o quando gli arti sono immobilizzati (intonaco di Parigi). La forza di contrazione dei muscoli e la sezione trasversale del muscolo diminuiscono, la funzione è ridotta in misura maggiore o minore a seconda della gravità e della durata. Un altro fattore scatenante dell'inattività sono lesioni o altre irritazioni, ad esempio irritazione dolorosa agli attacchi dei tendini. In questo caso, il cervello attiva programmi di protezione che si traducono in un minore utilizzo dei muscoli. Le atrofie di inattività possono essere rigenerate se non persistono troppo a lungo.

La capacità dei muscoli di contrarsi dipende dagli stimoli nervosi che ricevono dal cervello. Se ciò non accade, non può verificarsi alcuna contrazione. La conduzione nervosa può essere compromessa centralmente (cervello o midollo spinale) o periferica (sistema nervoso periferico) o essere completamente danneggiata. Il risultato è una paralisi incompleta o completa. Le cause di ciò possono essere lesioni (paraplegia), ernie discali o malattie infiammatorie (SM, poliomielite) e metaboliche (polineuropatia, sclerosi laterale amiotrofica).

Le malattie che compromettono la capacità di contrarsi e hanno la loro causa nel muscolo stesso o alla giunzione tra nervo e muscolo sono riassunte sotto il termine distrofia muscolare. Hanno tutti in comune i sintomi, forse atrofia visibile, aumento della debolezza e rapida stanchezza. Inoltre, con il progredire della malattia, c'è spesso dolore durante il movimento, poiché aumenta la tensione sui muscoli indeboliti. Il progressivo rimodellamento del tessuto muscolare è anche tipico delle distrofie muscolari. Gli elementi contrattili vengono sempre più sostituiti dal tessuto connettivo, che non solo causa una debolezza crescente, ma anche una progressiva immobilità (contrattura).

Queste malattie sono causate da difetti genetici che causano danni irreparabili alle cellule muscolari, che riduce notevolmente o blocca completamente la formazione di proteine ​​nel muscolo. Le distrofie muscolari sono malattie rare ancora oggi incurabili.