Il sistema muscolare: come funzionano i muscoli

Il sistema muscolare, con la sua rete di tessuti che riveste tutto il corpo, è un pilastro che sostiene non solo il movimento ma anche funzioni vitali come la respirazione e la circolazione sanguigna.

Il corpo umano contiene più di 600 muscoli che possono essere classificati nei tre tipi di tessuti muscolari con caratteristiche strutturali e funzionali diverse: scheletrici, lisci e cardiaci, ognuno con ruoli e caratteristiche uniche.

Vediamo come i muscoli lavorano in sinergia con il sistema nervoso per coordinare il movimento, e come la salute muscolare sia cruciale per il benessere generale.

• Che cos'è il muscolo
• I muscoli lisci e involontari
• I muscoli striati e volontari
• I muscoli striati cardiaci e involontari
• Classificazione dei muscoli in base alle fibre
• La contrazione muscolare
• Muscoli superficiali assili
• Muscoli superficiali appendicolari
• Muscoli antagonisti

Che cos’è il muscolo

Un muscolo è un tessuto corporeo specializzato composto principalmente da fibre muscolari, le quali hanno la capacità di contrarsi e rilassarsi per produrre movimento o mantenere la postura. I muscoli svolgono una vasta gamma di funzioni essenziali per la vita, tra cui il movimento del corpo, il mantenimento della postura, il controllo dei movimenti degli organi interni, come il battito del cuore e la peristalsi intestinale, nonché la regolazione della temperatura corporea attraverso il brivido.

Esistono tre tipi principali di muscoli nel corpo umano:

• Muscoli Scheletrici: Sono attaccati alle ossa tramite i tendini e controllano il movimento volontario, come camminare o sollevare oggetti. Sono chiamati “scheletrici” perché la maggior parte di essi è associata allo scheletro, e presentano un aspetto striato sotto il microscopio a causa dell’organizzazione regolare delle loro fibre.
• Muscoli Lisci: Si trovano nelle pareti degli organi interni, come stomaco, intestino, vasi sanguigni e vescica. Controllano movimenti involontari come la dilatazione e la contrazione dei vasi sanguigni e il movimento del cibo attraverso il tratto digestivo. Questi muscoli non presentano le striature caratteristiche dei muscoli scheletrici.
• Muscolo Cardiaco: È il tessuto muscolare che compone il cuore. Come i muscoli scheletrici, anche il muscolo cardiaco è striato, ma funziona in modo involontario, simile ai muscoli lisci, per pompare il sangue attraverso il sistema circolatorio.

I muscoli lisci e involontari

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 formati 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

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, ed è sempre circondato da una membrana connettivale che si prolunga nei tendini.

Possiamo distinguere:

• • i muscoli scheletrici, che sono attaccati con entrambe le estremità allo scheletro. Ad esempio i muscoli che ci permettono di muovere le braccia e le gambe;
  • i muscoli cutanei, che 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 e involontari

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.

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.

Classificazione dei muscoli in base alle fibre

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

La contrazione muscolare è il processo attraverso il quale i muscoli del corpo generano forza e movimento. Essa 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: 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 sempre una sensazione di calore.

Muscoli superficiali assili

I muscoli del corpo umano possono anche essere classificati, in base alla loro posizione e funzione, in muscoli superficiali assili, muscoli superficiali appendicolari e muscoli antagonisti.

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

Muscoli superficiali appendicolari

I muscoli appendicolari hanno il compito di muovere e stabilizzare i componenti dello scheletro appendicolare. Sono associati agli arti, sia superiori che inferiori. Questi muscoli facilitano un’ampia gamma di movimenti e sono cruciali per le attività quotidiane come camminare, afferrare oggetti e manipolare l’ambiente circostante. 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.

Muscoli antagonisti

I muscoli antagonisti si riferiscono a coppie di muscoli che lavorano in contrasto tra loro per controllare il movimento attorno a un’articolazione. Quando un muscolo si contrae per muovere un’articolazione in una direzione, il suo antagonista si rilassa. Ad esempio, il bicipite e il tricipite sono antagonisti: quando il bicipite si contrae per flettere l’avambraccio, il tricipite si rilassa, e viceversa durante l’estensione dell’avambraccio.

In base all’azione che svolgono, i muscoli antagonisti 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.