vedi anche: Apparato scheletrico
Il sistema muscolare è l'insieme di tessuti che permette la locomozione del soggetto (muscoli striati o muscoli volontari, cioè controllati dal sistema nervoso centrale) e lo scorrimento di sostanze organiche interne come sangue e cibo (muscolatura liscia di vasi ed organi cavi del corpo umano). In genere il sistema muscolare è costituito da due tipologie di muscoli, i muscoli volontari o scheletrici, circa 600, che sono di natura striata e che permettono il movimento del soggetto, infatti si collegano all'apparato scheletrico mediante tendini e ligamenti e consentono, dopo contrazione, lo spostamento degli arti e del corpo e la propulsione della persona.
Viceversa i muscoli involontari, detti anche viscerali, data la loro locazione, sono invece di natura liscia e si repertano nelle strutture del tubo digerente, nelle tuniche muscolari, e nelle strutture muscolari dei vasi sanguigni, soprattutto le arterie, che ne sono dotate in maggior copia, per consentire la trasformazione del flusso pulsatile del cuore in flusso continuo.
La contrazione della muscolatura del tubo digerente favorisce il mescolamento del cibo con i succhi gastrici e i movimenti peristaltici che fanno progredire il cibo lungo l'intestino.
Vengono detti anche muscoli viscerali perché si trovano a ricoprire gran parte delle pareti degli organi interni, come nel tratto digestivo, nella vescica, nei dotti, nelle arterie, nelle vene, ecc. Il muscolo cardiaco (detto anche miocardio), di natura involontaria ma di struttura striata. I muscoli in sintesi hanno la funzione di:
1. dare forma al
corpo, poiché rivestono l'apparato scheletrico e danno la fisionomia del corpo.
2. permettere il sostegno dell'apparato scheletrico e conferire al corpo la
capacità di muoversi nell'ambiente.
3. assolvere alle funzioni vitali dell'organismo come per esempio la digestione,
la respirazione, la circolazione, ecc. Dal punto di vista della funzione motoria
distinguiamo:
— Muscoli deputati alla statica (muscoli della parte posteriori)
— Muscoli deputati alla dinamica (muscoli della parte anteriore del corpo partecipa alla contrazione muscolare.
I muscoli, a seconda del tipo di movimento a cui sono deputati possono essere suddivisi in:
-muscoli flessori, estensori, abduttori, adduttori
Inoltre possono concorrere allo stesso movimento ma in maniera opposta, avendo una funzione di muscoli agonisti e di muscoli antagonisti. Viceversa se la loro azione è sinergica, vuol dire che si contraggono in maniera associata. Ogni fibra muscolare è formata a sua volta da elementi più piccoli chiamati miofibrille, che sono costituite a loro volta da altri elementi detti sarcomeri, che gli conferiscono la tipica striatura a strisce. Infatti i sarcomeri sono costituiti da diversi tipi di elementi, a bande chiare e scure, cioè da due filamenti proteici differenti: un filamento formato da una proteina globulare chiamata actina i cui filamenti sono legati tra loro da un setto trasversale detto linea Z, mentre i filamenti più spessi sono costituiti da un'altra proteina, la miosina. Per questo i muscoli scheletrici sono anche detti muscoli striati.
I filamenti spessi costituiti da miosina sono situati nella zona centrale del sarcomero, mentre quelli sottili costituiti da actina sono ancorati alle estremità e si estendono verso il centro dove si sovrappongono parzialmente ai primi.
Durante la contrazione del muscolo i filamenti di actina si agganciano alle teste dei filamenti di miosina e si muovono verso il centro del sarcomero che si accorcia. L'intero processo ha luogo solo quando da un nervo giunge il segnale che ordina al muscolo di contrarsi.
Il segnale è di tipo chimico: una sostanza liberata dalle terminazioni nervose, l'acetilcolina (neurotrasmettitore) provoca una serie di eventi a cascata, che provocano la liberazione da parte del reticolo endoplasmatico della fibra muscolare di numerosissimi ioni calcio. Sono questi ultimi a causare la modificazione delle proteine actina e miosina che si agganciano tra loro e che scorrono nel modo che abbiamo descritto. Inoltre per potersi contrarre i muscoli hanno bisogno di energia che ricavano dalla respirazione cellulare sottoforma di ATP.
La forza della contrazione muscolare dipende dal numero di fibre che sono coinvolte nel processo. In ogni caso i nostri muscoli non sono mai completamente rilassati, poiché si trovano in uno stato di parziale contrazione detto tono muscolare: in questo modo il nostro corpo può mantenere una determinata postura (ossia una determinata posizione: esempio stare in piedi o seduti).
L'energia meccanica espressa dal movimento deriva dalla trasformazione dell'energia chimica a sua volta derivata dalla trasformazione degli alimenti. Tutti i cibi energetici, i carboidrati, i grassi e le proteine vengono degradati nelle cellule liberando una grande quantità di energia.
Questa energia viene immagazzinata sotto forma di un composto chimico chiamato ATP, (adenosintrifosfato). Quando il muscolo si contrae l'ATP si trasforma in ADP acido adenosindifosfato) cedendo cioè energia. Per proseguire l'attività muscolare occorre che l'ADP si trasformi di nuovo in ATP.
Questo avviene tramite due meccanismi:
1. Il processo anaerobico vale a dire in assenza di ossigeno, in cui si utilizzano le sostanze ricche di fosforo presenti nel muscolo e il glucosio, derivante dalla digestione dei carboidrati complessi che viene immagazzinato nelle cellule del fegato e dei muscoli sottoforma di glicogeno, che come sappiamo è un carboidrato di riserva.
2. Il processo aerobico in cui l'energia viene fornita dai depositi di grassi e zuccheri: quando queste sostanze vengono a contatto con l'ossigeno si produce una combustione ( chiamata anche ossidazione) e si libera energia che viene utilizzata per riformare l'ATP.