Le fibre muscolari formano la base cellulare e l'unità di lavoro di tutti i muscoli scheletrici umani. Possono assumere una lunghezza inferiore a 1 mm a 50 cm con uno spessore di circa 0, 01 a 0, 2 mm. Diverse fibre muscolari diventano fasci di fibre muscolari che, combinati in diversi modi, formano il muscolo nella sua interezza. Le fibre muscolari multinucleate possono rispondere agli stimoli nervosi elettrici con contrazione o rilassamento. Esistono diversi tipi di fibre muscolari che differiscono per risposta, affaticamento e metabolismo energetico.

Cosa sono le fibre muscolari?

Le fibre muscolari sono le cellule muscolari striate che compongono il muscolo scheletrico. Altri nomi comuni sono cellule di fibre muscolari o miociti. Le fibre muscolari multinucleate raggiungono una lunghezza compresa tra pochi mm e 50 cm e hanno un diametro compreso tra 0, 01 e 0, 2 mm. Diverse fibre muscolari allineate in parallelo sono raggruppate in fasci di fibre muscolari e avvolte da una membrana.

L'effettiva funzione contrattile è svolta dalle miofibrille, di cui diverse centinaia sono presenti in ciascuna fibra muscolare. Una contrazione del muscolo è ottenuta dall'attina parallela giustapposta scorrevole e dal Myosinfilamenten senza accorciarsi. Per adempiere a diverse funzioni dei muscoli come la velocità con il tempo di reazione o la resistenza più brevi, si possono distinguere diversi tipi di fibre muscolari, che differiscono nel tempo di reazione e nel loro metabolismo energetico.

Le fibre muscolari reattive che affaticano rapidamente operano nella regione anaerobica, mentre le fibre muscolari, che sono caratterizzate da tempi di reazione più lunghi, operano prevalentemente in funzionamento aerobico continuo. La distribuzione di diversi tipi di fibre muscolari all'interno di un muscolo è in gran parte genetica e molto probabilmente non può essere modificata dall'allenamento di forza e resistenza.

Anatomia e costruzione

Le fibre muscolari sono i mattoni cellulari del muscolo scheletrico striato. È un sincizio, una fusione di molte singole cellule, i cui citoplasma e nuclei vengono preservati e diventano parte della nuova cellula di grandi dimensioni. In una fibra muscolare possono essere presenti fino a 40 nuclei cellulari per mm. Ogni singola fibra muscolare contiene diverse centinaia di miofibrille, composte solo da sarcomeri lunghi circa 2 μm.

I sarcomeri assomigliano a piccoli "compartimenti" in cui sono allineati miofilamenti di actina allineati in parallelo e, lateralmente compensati, proteine ​​motorie della miosina. Sono disposti in modo così regolare uno dietro l'altro che la tipica striatura trasversale può essere riconosciuta alla luce polarizzata. In una fibra muscolare con 10 cm di lunghezza circa 40.000 sarcomeri sono allineati in fila. Dopo aver ricevuto un adeguato potenziale d'azione, i filamenti di actina e miosina si spostano l'uno nell'altro e portano ad un accorciamento della cellula muscolare.

Ogni miofibrilla, insieme ai suoi organelli associati, è avvolta da una membrana, il sarcolemma. Per aumentare la resistenza meccanica, le miofibrille contengono anche fibre di tessuto connettivo cresciute sulla membrana basale. Una funzione molto importante è svolta dai cosiddetti mandrini muscolari o propriocettori, che sono interposti tra le fibre muscolari e informano il sistema nervoso centrale (SNC) dello stato di contrazione momentanea del muscolo attraverso le fibre nervose afferenti.

Funzione e compiti

I muscoli scheletrici possono svolgere le loro funzioni principali come la stabilizzazione del corpo, il movimento degli arti individuali e il rilascio di calore nel corpo solo attraverso l'interazione delle loro singole fibre muscolari. Al fine di garantire che tutte le fibre muscolari si accorcino contemporaneamente durante una contrazione muscolare, tutte le fibre muscolari devono ricevere il potenziale d'azione per la contrazione (quasi) allo stesso tempo, altrimenti si verificherebbero tensioni muscolari e rilassamento.

Il sarcolemma è responsabile della trasmissione del comando di contrazione a tutte le cellule muscolari di un muscolo specifico, che offre i prerequisiti anatomici a causa delle sue numerose invaginazioni nelle miofibrille. Le fibre FT a reazione estremamente rapida (quasi contrazioni), che appaiono pallide a causa dei loro bassi livelli di mioglobina e mitocondri, sono anche chiamate fibre muscolari bianche. Sviluppano un elevato potenziale di potenza, ma si stancano rapidamente. Il corpo ha bisogno di questo tipo di fibre muscolari per le reazioni di fuga o di attacco, nonché per la forza di salto o di impatto elevata.

Al contrario, ci sono le cosiddette fibre di contrazione più lente (contrazione lenta), che sono anche chiamate fibre muscolari rosse a causa del loro alto contenuto di mioglobina e mitocondri. Sviluppano meno forza, ma lavorano nell'area aerobica e si stancano molto più lentamente. In caso di ipotermia delle cellule muscolari del corpo dei muscoli scheletrici dal sistema nervoso vegetativo può essere causata da brividi deliberatamente incontrollabili (tremori muscolari), che alla fine il glucosio viene convertito in calore e la temperatura corporea può aumentare di nuovo.

Malattie e lamentele

Le malattie e i disturbi delle fibre muscolari possono essere causati da malattie e infiammazioni dirette delle fibre muscolari o da lesioni ai nervi innervanti o ai loro nodi nervosi superiori. Il primo caso è una miriade di possibili miopatie miofibrillari e, nel secondo caso, una malattia neuromuscolare.

Un danno meccanico diretto delle fibre muscolari può essere causato da un muscolo lacerato, se il muscolo viene perforato troppo puntualmente. Nella maggior parte dei casi, sono interessate diverse fibre muscolari o persino fasci di fibre muscolari intere. Le miopatie miofibrillari si manifestano in progressiva debolezza muscolare e deperimento muscolare, che possono essere attribuiti a uno o più difetti genetici. Mentre i tremori muscolari sotto forma di brividi possono essere considerati normali, i tremori muscolari (tremori) possono anche essere innescati da una varietà di malattie neurologiche. Viene fatta una distinzione tra tremore di riposo, azione, movimento o intenzione.

I vari tipi di tremore forniscono indizi iniziali sul tipo di possibili lesioni presenti nel cervello. Una grave compromissione delle fibre muscolari può essere causata dalla malattia dei motoneuroni. O vengono colpiti i primi motoneuroni (primari), i cui assoni hanno origine nella corteccia motoria, oppure i secondi motoneuroni, che derivano dal midollo spinale. La sclerosi laterale amiotrofica (SLA) appartiene al gruppo delle malattie dei motoneuroni. È caratterizzato da debolezza muscolare o rigidità muscolare e ha un corso progressivo diverso.

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