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Le cellule muscolari, note anche come fibre muscolari o miociti, sono le unità fondamentali dei muscoli. Gli umani hanno tre tipi di muscoli: scheletrici, lisci e cardiaci. I muscoli scheletrici sono sotto controllo cosciente, mentre i muscoli lisci, presenti nelle pareti dei vasi sanguigni e degli organi cavi, e i muscoli cardiaci no. Tutte le cellule muscolari condividono quattro proprietà primarie che le distinguono dalle altre cellule.
Eccitabilità
Affinché un muscolo si contragga e funzioni, le sue cellule devono essere stimolate, molto spesso dai nervi che le forniscono. Gli impulsi nervosi causano il rilascio del neurotrasmettitore acetilcolina nella giunzione nervo-muscolare e l'acetilcolina attiva i recettori sulla superficie della cellula muscolare. Ciò provoca un afflusso di ioni sodio caricati positivamente nella cellula muscolare e una depolarizzazione della membrana cellulare muscolare, che nello stato di riposo è caricata in modo abbastanza negativo. Se la membrana diventa sufficientemente depolarizzata, si ottiene un potenziale d'azione; la cellula muscolare viene quindi "eccitata" dal punto di vista elettrochimico.
contrattilità
Nel caso dei muscoli scheletrici, le cellule muscolari si contraggono quando stimolate dall'input neurale; i muscoli lisci e cardiaci non richiedono questo input. Quando una cellula muscolare viene eccitata, l'impulso viaggia lungo varie membrane della cellula al suo interno, dove conduce all'apertura dei canali del calcio. Gli ioni calcio fluiscono verso e si legano a una molecola proteica chiamata troponina, portando a cambiamenti sequenziali nella forma e nella posizione delle proteine associate tropomiosina, miosina e actina. Il risultato è che la miosina si lega a piccoli fili all'interno della cellula chiamati miofilamenti e li trascina, causando l'accorciamento o la contrazione della cellula. Poiché ciò avviene simultaneamente e in modo coordinato in molte migliaia di miociti contemporaneamente, il muscolo nel suo insieme si contrae.
Estensibilità
La maggior parte delle cellule del tuo corpo non ha la capacità di allungarsi; tentare di farlo solo li danneggia o li distrugge. Le tue lunghe cellule muscolari cilindriche, tuttavia, sono una storia diversa. Le cellule muscolari si contraggono e per conservare questa capacità devono possedere di conseguenza estensibilità o capacità di allungamento. Le cellule muscolari possono essere allungate di circa tre volte la loro lunghezza contratta senza rompersi. Ciò è importante perché in molti movimenti coordinati, i cosiddetti muscoli antagonisti operano in modo tale che uno si allunghi mentre l'altro si contrae. Ad esempio, quando corri, il tendine del ginocchio nella parte posteriore della coscia si contrae mentre i quadricipiti si estendono e viceversa.
Elasticità
Quando qualcosa viene descritto come elastico, questa è semplicemente un'affermazione che può essere allungata o contratta di una quantità superiore o inferiore alla sua lunghezza di riposo o predefinita senza danneggiarla e che tornerà a questa lunghezza di riposo una volta che lo stimolo per lo stretching o la contrazione è rimosso. I tuoi muscoli richiedono la proprietà del rinculo elastico per poter fare il loro lavoro. Se, diciamo, i muscoli del bicipite non riescono a tornare indietro alla loro lunghezza di riposo dopo essere stati allungati durante una serie di esercizi di curling, diventerebbero allentati e i muscoli allentati senza tensione non sono in grado di generare alcuna forza e sono quindi inutili come leve.