Tessuto muscolare: struttura, peculiarità e funzionalità

Il tessuto muscolare costituisce uno dei quattro tipi fondamentali di tessuto che compongono il corpo degli animali ed è responsabile dei movimenti volontari ed involontari.

Difatti, la maggior parte dei movimenti del corpo, dal battito cardiaco alla corsa di un maratoneta, sono determinati dalla contrazione di tale tipologia di tessuto che si distingue in: scheletrico, liscio e cardiaco.

Caratteristiche generali del tessuto muscolare

Il tessuto muscolare è altamente specializzato e presenta quattro principali proprietà funzionali: contrattilità, eccitabilità, estensibilità ed elasticità. Specificamente:

  • Contrattilità. Ovvero, la capacità del tessuto muscolare di accorciarsi esercitando una forza traente;
  • Eccitabilità. Capacità di rispondere ad uno stimolo elettrico;
  • Estensibilità. Cioè la capacità del muscolo di allungarsi oltre la normale lunghezza di riposo. Difatti, se ci si allunga per prendere la matita caduta per terra, i muscoli si allungano più del normale per recuperarla;
  • Elasticità. Capacità del tessuto muscolare di ritornare alla sua lunghezza originaria dopo che si è allungato.

Tipologie di tessuto muscolare

Il muscolo scheletrico, con il connettivo associato, costituisce circa il 40% del peso corporeo ed è responsabile della locomozione, delle espressioni facciali, della postura, dei movimenti respiratori e di molti altri movimenti del corpo.

In particolare, le funzionalità di tale tipologia di tessuto sono controllate volontariamente dal sistema nervoso.

Tessuto muscolare scheletrico
Figura 1 – Tessuto muscolare scheletrico [credits: people]

Il muscolo liscio è molto diffuso nel corpo. In particolare, si trova nella parete degli organi cavi, come lo stomaco e l’utero, dei vasi, all’interno dell’occhio e nei dotti di alcune ghiandole.

Tale tipologia di muscolo svolge diverse funzioni, come lo spingere l’urina attraverso le vie urinarie, mescolare i cibo nello stomaco e nell’intestino, dilatare e restringere la pupilla e regolare il flusso di sangue nei vasi sanguiferi.

Tessuto muscolare liscio
Figura 2 – Tessuto muscolare liscio [credits: istologia]

Infine, il muscolo cardiaco si trova solamente nel cuore e la sua contrazione spinge il sangue nei vasi del sistema circolatorio.

Specificamente, al contrario del muscolo scheletrico, il tessuto muscolare cardiaco e quello liscio sono autoritmici, cioè possono contrarsi spontaneamente ad intervalli regolari e gli stimoli nervosi ed ormonali possono modularne la contrazione.

In particolare, quello espletato dal sistema nervoso autonomo ed endocrino è un controllo involontario.

Tessuto muscolare cardiaco
Figura 3 – Tessuto muscolare cardiaco [credits: atlanteistologia]

Funzioni dell’apparato muscolare

L’apparato muscolare assolve a molteplici funzionalità. Nello specifico:

  • Movimenti del corpo. In particolare, la maggior parte dei muscoli scheletrici sono collegati alle ossa e sono responsabili della maggior parte dei movimenti del corpo, come camminare, correre, masticare e maneggiare gli oggetti;
  • Mantenimento della postura. Difatti, i muscoli scheletrici mantengono costantemente il tono, necessario al mantenimento della postura eretta o seduta;
  • Respirazione. Poiché, i muscoli scheletrici del torace sono responsabili dei movimenti necessari alla respirazione;
  • Produzione di calore. Specificamente, la contrazione dei muscoli scheletrici, determina la produzione di calore;
  • Comunicazione. In quanto, i muscoli scheletrici sono coinvolti in tutti gli aspetti della comunicazione come parlare, scrivere, la gestualità e le espressioni facciali;
  • Contrazione di organi e vasi. Difatti, la contrazione dei muscoli lisci presenti nella parete degli organi cavi e dei vasi causa la contrazione di tali strutture;
  • Contrazione cardiaca.

Muscolatura scheletrica

Ogni muscolo scheletrico è un organo completo composto da cellule, chiamate fibre muscolari scheletriche, associate a minori quantità di tessuto connettivo, vasi sanguiferi e fibre nervose.

In particolare, le fibre di tessuto connettivo che circondano un muscolo e le sue componenti interne si estendono perifericamente rispetto al centro del muscolo per diventare tendini, che connettono i muscoli stessi alle ossa o al derma.

Tessuto connettivo

Attorno ad ogni fibra muscolare striata vi è una delicata lamina esterna composta principalmente da fibre reticolari.

In particolare al di fuori di tale lamina ogni fibra muscolare è circondata dall’endomisio, una delicata rete di connettivo lasso con numerose fibre connettivali.

Struttura del muscolo scheletrico
Figura 4 – Struttura del muscolo scheletrico [credits: youcoach]

Inoltre, un fascio di fibre, ognuna rivestita da endomisio, viene a sua volta rivestito da un altro strato di tessuto connettivo più spesso, denominato perimisio.

Specificamente, un muscolo è formato da numerosi fasci riuniti assieme e rivestiti interamente da un terzo strato di connettivo fibroso denso, chiamato epimisio.

Infine, la fascia muscolare è uno strato di connettivo fibroso che riveste il corpo formando una lamina al di sotto della cute; essa circonda muscoli isolati o gruppi di muscoli.

In particolare, i componenti connettivali di un muscolo sono interconnessi tra loro. Specificamente, alle estremità di un muscolo essi sono in continuità con i tendini e con il periostio che riveste l’osso.

Il tessuto connettivo del muscolo unisce tra di loro le fibre muscolari, permette il passaggio dei vasi sanguiferi e dei nervi, e collega il muscolo ai tendini ed alle ossa.

Struttura delle fibre muscolari scheletriche

Le cellule del muscolo scheletrico sono altamente specializzate. In particolare, ogni cellula è denominata fibra muscolare.

Struttura della fibra muscolare scheletrica
Figura 5 – Struttura della fibra muscolare scheletrica [credits: obiettivorunning]

Specificamente, la fibra muscolare è allungata, cilindrica contenente molti nuclei localizzati perifericamente in prossimità della membrana plasmatica. Inoltre, una singola fibra può estendersi da un capo all’altro di un muscolo.

In particolare, nella maggior parte dei muscoli, le fibre hanno una lunghezza che va da 1 mm a circa 4 cm ed un diametro da 10 μm a 100 μm.

Nello specifico, muscoli più grandi contengono una grossa percentuale di fibre di grande diametro, mentre muscoli più piccoli e delicati detengono un’elevata percentuale di fibre di piccolo diametro. Però, alcuni muscoli possono contenere sia fibre di grande diametro che di piccolo diametro.

Infine, peculiarità distintiva della fibra muscolare scheletrica è l’alternarsi di bande chiare e scure che le conferiscono un tipico aspetto striato.

Sarcomero

Il sarcomero è l’unità strutturale e funzionale di base del muscolo scheletrico.

Schema strutturale del sarcomero
Figura 6 – Schema strutturale del sarcomero [credits: slidetodoc]

In particolare, ogni sarcomero è separato da quello successivo da alcune strutture, le strie Z. Specificamente, la stria Z è formata da un intreccio di filamenti proteici che costituiscono una struttura discoidale a cui si ancorano i miofilamenti di actina.

Inoltre, ogni sarcomero è costituito da due bande a colorazione chiara separate da una banda a colorazione scura. Nello specifico, le bande a colorazione chiara sono dette isotrope, o bande I. Mentre, quella a colorazione scura sita al centro di ogni sarcomero, è chiamata anisotropa o banda A.

In particolare, ogni banda isotropa, o banda I, comprende una stria Z e si estende dai due lati di quest’ultima sino alle estremità dei miofilamenti di miosina. Inoltre, in sezione longitudinale e trasversale, da ciascun lato della stria Z, tali bande sono costituite da soli miofilamenti di actina.

Invece, ogni banda anisotropa o banda A, si estende per tutta la lunghezza dei filamenti di miosina. In ciascuna estremità di tale banda, i miofilamenti di actina e miosina tendono a sovrapporsi per un certo tratto. Inoltre, nella parte centrale di ciascuna banda A esiste una banda più piccola, chiamata zona H, dove i miofilamenti spessi e sottili non si sovrappongono e sono presenti solo quelli di miosina.

Infine, una zona scura, denominata linea M, rappresenta il centro della zona H ed è costituita da sottili filamenti che si ancorano al centro dei miofilamenti di miosina. In particolare, Linea M e linea Z mantengono in sede, rispettivamente, i miofilamenti di miosina e quelli di actina.

Struttura complessiva del muscolo scheletrico
Figura 7 – Struttura complessiva del muscolo scheletrico [credits: google]

Tipi di fibre muscolari

Vi sono due tipi di fibre muscolari scheletriche: a contrazione lenta ed a contrazione rapida.

Fibre lente e fibre rapide
Figura 8 – Fibre lente e fibre rapide [credits: elettrostimolatoretop]
Fibre muscolari a contrazione lenta (fibre di tipo I)Si contraggono più lentamente. Hanno un diametro più piccolo, un numero maggiore di mitocondri, un miglior apporto ematico ed una maggior resistenza alla fatica.
Fibre muscolari a contrazione rapida (fibre di tipo II)Rispondono rapidamente alla stimolazione nervosa. Difatti, le loro teste miosiniche hanno una forma veloce di ATPasi che gli consente di scindere ATP più rapidamente.

Per quanto concerne la distribuzione di tali fibre, i grandi muscoli posturali presentano più fibre a contrazione lenta, mentre i muscoli dell’arto superiore contengono un numero maggiore di fibre a contrazione rapida.

Muscolatura liscia

La muscolatura liscia è ampiamente distribuita nell’organismo.

Muscolatura liscia
Figura 9 – Muscolatura liscia [credits: nature-microscope-photo-video]

In particolare, le fibrocellule muscolari lisce sono più piccole di quelle scheletriche, avendo una lunghezza di 15-200 µm e un diametro di 5-8 µm. Sono generalmente fusiformi, con un nucleo singolo posto al centro della cellula.

Inoltre, le fibrocellule muscolari lisce possiedono un minor numero di filamenti di actina e miosina, con una prevalenza dei filamenti di actina. Specificamente, in essi non sono evidenti sarcomeri e, di conseguenza, questi elementi cellulari non presentano striature visibili al microscopio ottico.

Struttura delle fibrocellule muscolari lisce
Figura 10 – Struttura delle fibrocellule muscolari lisce [credits: chimica-online]

Specificamente, i microfilamenti di actina sono connessi a strutture chiamate corpi densi sparsi nel citoplasma e aree dense situate nella membrana plasmatica. Corpi densi e aree dense sono gli equivalenti delle linee Z delle fibre muscolari scheletriche.

I filamenti intermedi ed i corpi densi formano un citoscheletro intracellulare che possiede un’organizzazione longitudinale o spirale.

Le fibrocellule muscolari lisce si accorciano quando i miofilamenti di actina e miosina scivolano reciprocamente durante la contrazione.

Contrazione della fibrocellula muscolare liscia
Figura 11 – Contrazione della fibrocellula muscolare liscia [credits: howtomed]

Tipi di muscolo liscio

Esistono due tipi di muscolatura liscia: viscerale o multiunitaria.

Tessuto muscolare liscio viscerale. Tonaca muscolare di intestino umano
Figura 12 – Tessuto muscolare liscio viscerale. Tonaca muscolare di intestino umano [credits: istologia]
Muscolatura liscia visceraleSi trova nelle tonache degli apparati digerente, riproduttivo ed urinario. Presenta numerose gap junctions. E’ spesso autoritmica ma, in alcune aree, si contrae solo se stimolata (muscolatura liscia dell’apparato digerente).
Muscolatura liscia multiunitariaSi può trovare in alcune tonache (parte dei vasi sanguigni), in piccole fasce (muscolo erettore del pelo ed iride dell’occhio), o in singole cellule (capsula della milza). Presentano un minor numero di gap junctions e ciascuna cellula agisce come un’unità indipendente.
Tessuto muscolare liscio multiunitario. Milza umana
Figura 13 – Tessuto muscolare liscio multiunitario. Milza umana [credits: istologia]

Giovanna Spinosa

Fonti

  • Vanputte, Regan, Russo “Anatomia umana“. Seeley, IV edizione;
  • Daniele Bani, Gastone Bani, Silvia Nistri, Tatiana Bani Sacchi “Istologia atlante”. Idelson-Gnocchi, VII edizione.

Crediti immagini

  • Figura 1:http://people.unipi.it/static/istologia/tessuto%20muscolare/tessuto_muscolare.htm;
  • Figura 2:http://www.istologia.unige.it/styled-19/page4/styled-13/index.html;
  • Immagine 3:https://www.atlanteistologia.unito.it/page-2226fa0.html?xsl=tavole&xml=muscolare.muscolare%20striato&tavola=Cardiaco;
  • Immagine 4:https://www.youcoach.it/it/articolo/il-tessuto-muscolare-scheletrico-cos%C3%A8-e-come-funziona;
  • Figura 5:https://obiettivorunning.com/muscoli-e-fibre-muscolari/;
  • Figura 6:https://slidetodoc.com/le-basi-strutturali-della-contrazione-muscolare-muscolo-costituito/;
  • Immagine 7:https://sites.google.com/site/lacontrazionemuscolare/home/componenti-e-struttura-muscolare;
  • Immagine 8:http://www.elettrostimolatoretop.it/fibre-muscolari-e-come-stimolarle/;
  • Figura 9:https://www.nature-microscope-photo-video.com/it/foto/istologia-animale/istologia-comparata-dei-vertebrati/altri-apparati-e-sistemi/apparato-muscolare/mammiferi/muscolatura-liscia/010505c0208050101z01-mammifero-muscolatura-liscia-sezione-trasversale-125x.html;
  • Figura 10:https://www.chimica-online.it/biologia/tessuto-muscolare-liscio.htm;
  • Immagine 11:https://www.howtomed.it/tessuto-muscolare-liscio/;
  • Figura 12:http://www.istologia.unige.it/styled-19/page4/styled-13/index.html;
  • Figura 13:http://www.istologia.unige.it/styled-19/page3/page21/page27/styled-7/index.html;
  • Immagine in evidenza: https://www.fioriblu.it/salute/anatomia/muscoli.htm.

Rispondi

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: