Funzionamento del sistema neuromuscolare
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Funzionamento del sistema neuromuscolare

Caratteristiche, struttura e funzionamento del sistema neuromuscolare, fibre lente, fibre veloci, e distribuzione nei muscoli

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Funzionamento del sistema neuromuscolare

La contrazione volontaria del muscolo ha origine in un'area ben definita del cervello, detta non a caso area motoria. L'impulso nervoso poi, attraverso il motoneurone discendente posto nel midollo spinale, raggiunge il muscolo attraverso una sinapsi che si realizza con l'unità motrice.

L'impulso nervoso attiva il muscolo raggiungendo la sua unità funzionale, vale a dire il sarcomero, per la precisione le fibre di actina e miosina che lo costituiscono.
Le fibre poc'anzi citate scorrono una sull'altra "accorciando" il muscolo, ovvero causandone la contrazione. La contrazione muscolare poi, per mezzo dei tendini, viene trasmessa alle ossa.

Ad un'analisi microscopica diremo che il sarcomero è il costituente funzionale di una miofibrilla, costituito a sua volta da un filamento di actina ed uno di miosina. L'energia per la contrazione è fornita dall'ATP mediante l'ATP-asi (enzima attivatore).

La contrazione muscolare produce forza, ma di natura e misura differente poiché, l'enzima sopra citato (ATP-asi) appartiene alle fibre di miosina che, al sopraggiungere dello stimolo nervoso, attraverso di se la fibra di actina per mezzo di un suo filamento.

Lo stimolo di una singola fibra muscolare ne provoca la contrazione e il conseguente rilassamento, tutto ciò avviene ad una frequenza relativamente bassa. All'aumentare di quest'ultima si ha una liberazione di potenza maggiore mediante lo sviluppo della massima tensione muscolare. Da ciò è facilmente deducibile come, un aumento di potenza, possa essere determinato tanto da un maggior numero di fibre muscolari reclutate, quanto da una maggior frequenza dello stimolo nervoso.

Muscolo % di fibre lente sul tot.
Grande adduttore55%
Grande gluteo50%
Grande dorsale50%
Bicipite brachiale50%
Deltoide60%
Bicipite femorale65%
Retto addominale46%
Grande pettorale42%
Tricipite brachiale33%

Le unità motorie sono costituite da fibre lente (molto resistenti ed attivabili a basse frequenze), e fibre veloci (scarsamente resistenti ma molto potenti, direttamente legate al metabolismo anaerobico). L'utilizzo prevalente delle une o delle altre è legato alla natura e alla durata del movimento. Generalmente movimenti di precisione e rapidità sono caratterizzati da un ampio utilizzo di fibre veloci, viceversa movimenti lenti, continuati, lunghi o ripetuti, sono delegati alle fibre lente. Per tali ragioni anche la loro distribuzione nell'organismo è percentualmente diversa. Nella tabella è riportata la percentuale di fibre lente presenti in vari distretti anatomici. Nella muscolatura umana questi differenti tipi di fibra sono omogeneamente distribuiti (pur potendo prevalere uno sull'altro non esistono distretti anatomici formati da un solo tipo di fibre). Studiandole più da vicino emergono ulteriori differenze fra loro:

Fibre lente Fibre veloci
Scarsa attività dell'ATP-asi miosinicaElevata attività dell'ATP-asi miosinica
Pari concentrazione dei depositi di glicogeno, Na+, K+
Scarsa presenza di mioglobina e mitocondriElevatissima presenza di mioglobina e mitocondri
Predomina la presenza degli isoenzimi LDH1 e LDH2 che favoriscono la produzione di acido piruvico a partire dall'acido latticoPredomina la presenza dell'isoenzima LDH5 che favorisce la produzione di acido lattico a partire dall'acido piruvico
Adatte per un lavoro prolungato con l'utilizzo aerobico dei substrati energetici (prevalentemente acidi grassi) Adatte per lavori massimali ma di breve durata con utilizzo anaerobico dei substrati energetici (prevalentemente gli colitici)
Tempo di contrazione delle fibre da 100 a 150 ms, con bassa frequenza di stimolo nervoso (5-30 Hz)Tempo di contrazione delle fibre da 40 a 80 ms, con alta frequenza di stimolo nervoso (60-80 Hz)