Il tessuto muscolare è fondamentale per il movimento, sia volontario che involontario. I tessuti muscolari sono formati da cellule di origine mesodermica, derivando dallo stesso foglietto embrionale dei tessuti connettivi. Le strutture cellulari di tali tessuti assumono denominazioni diverse, come sarcolemma (membrana plasmatica), reticolo sarcoplasmatico (reticolo endoplasmatico) e sarcoplasma (citoplasma).
Tipi di Tessuto Muscolare
- Tessuto Muscolare Scheletrico: Permette i movimenti volontari del corpo nello spazio e l’interazione con l’ambiente. La contrazione è rapida, vigorosa e di breve durata. Le cellule (fibre muscolari o fibrocellule muscolari) sono cilindriche e polinucleate, formando un sincizio.
- Tessuto Muscolare Liscio: Responsabile delle contrazioni involontarie degli organi interni. Le cellule muscolari lisce non possiedono sarcomeri e quindi non presentano striature. Sono innervate e controllate dal sistema nervoso autonomo e sensibili a stimoli chimici come gli ormoni.
- Tessuto Muscolare Cardiaco (Miocardio): Deputato alla contrazione involontaria del cuore. I cardiomiociti sono mononucleati e presentano il caratteristico bandeggio del tessuto muscolare striato.
Il Tessuto Muscolare Striato Cardiaco
Il tessuto muscolare striato cardiaco costituisce il miocardio, ovvero la tonaca muscolare del cuore, ed è lo strato di maggiore entità rispetto ad epicardio ed endocardio; dal suo sviluppo dipende lo spessore dell’intera parete. Deriva dal tratto di splancnopleura (mesoderma) che circonda il tubo endoteliale cardiaco ed è costituito da tessuto muscolare striato cardiaco che, a differenza del tessuto muscolare striato scheletrico che è formato da sincizi polinucleati, è costituito da fibre cardiache che sono elementi cellulari distinti.
È innervato dal sistema nervoso autonomo, quindi non si contrae sotto il controllo della volontà. Questo, inoltre, non è necessario per iniziare il battito cardiaco; questo insorge spontaneamente in maniera ritmica in un gruppo di cellule muscolari specializzate costituenti il cosiddetto nodo seno-atriale e da questo si propaga attraverso il sistema di conduzione a tutte le fibre cardiache.
Caratteristiche dei Cardiomiociti
I cardiomiociti sono una via di mezzo tra il tessuto muscolare scheletrico e liscio. Sono mononucleati e responsabili della contrazione involontaria. Presentano il caratteristico bandeggio del tessuto muscolare striato e possiedono sarcomeri.
Le strie o dischi intercalari rappresentano sistemi di giunzioni che pongono i cardiomiociti in relazione sia dal punto di vista meccanico (giunzioni aderenti che uniscono le cellule durante gli spostamenti meccanici) sia dal punto di vista della comunicazione (giunzioni comunicanti che permettono le comunicazioni nel citoplasma). Il miocardio specifico forma la rete elettrica del cuore, costituita da nodi e fasci.
Struttura e Funzione del Miocardio
Buona parte della massa cardiaca è costituita dal miocardio, formato da cellule dette miociti cardiaci. Circa l'1% delle cellule miocardiche è deputato alla generazione spontanea dello stimolo contrattile. Tali cellule, chiamate autoritmiche o pace-maker, hanno un ruolo fondamentale nella regolazione della frequenza cardiaca.
Le proprietà anatomiche, metaboliche e biochimiche delle cellule miocardiche sono comparabili a quelle presenti negli altri tipi di tessuto muscolare. Analogamente alla muscolatura liscia, le cellule cardiache sono piccole e mononucleate. Come il muscolo scheletrico, il miocardio ha nel sarcomero la sua unità funzionale.
Una delle caratteristiche peculiari del cuore è il legame esistente tra le singole cellule, che spesso terminano con ramificazioni più o meno evidenti. Circa un terzo del volume di un miocita cardiaco è occupato dai mitocondri, "centrali energetiche" cellulari. Grazie all'abbondante presenza di mitocondri, la capacità del muscolo cardiaco di estrarre l'ossigeno dal sangue è nettamente superiore rispetto agli altri tessuti.
Già a riposo il cuore estrae circa il 70-80% dell'ossigeno contenuto nel sangue arterioso, più del doppio rispetto alla quantità estratta dalle altre cellule dell'organismo. In risposta a un impegno fisico intenso, le aumentate richieste energetiche del cuore possono quindi essere soddisfatte soltanto attraverso un incremento del flusso sanguigno all'interno delle arterie coronarie (vasi deputati all'irrorazione sanguigna del miocardio). Il cuore è un organo altamente vascolarizzato (circa 3-4 volte in più rispetto al muscolo scheletrico) e ogni sua cellula viene irrorata da almeno un capillare.
L'ossigeno è un elemento fondamentale per l'ottimale funzionamento del muscolo cardiaco. A differenza degli altri muscoli striati, il cuore possiede infatti una limitata capacità di trarre energia da processi anaerobici. Se private dell'ossigeno le cellule del muscolo cardiaco muoiono già dopo pochi minuti e, se tale necrosi, chiamata infarto, coinvolge un numero importante di cellule, può essere fatale per l'individuo o comunque causare gravi deficit, dato che le cellule miocardiche danneggiate non hanno capacità di rigenerarsi.
Come tutti i muscoli, anche il cuore si contrae in risposta a uno stimolo elettrico. A differenza di questi, il miocardio è però in grado di generare autonomamente lo stimolo alla contrazione, grazie alla presenza di un particolare elemento anatomico, detto nodo seno atriale. Da questa struttura, ricca di cellule pace-maker, si propagano ondate di impulsi elettrici che, raggiungendo le cellule muscolari cardiache, generano e regolano il battito cardiaco.
Benché il cuore abbia capacità contrattile autonoma, essa è comunque influenzata dall'attività del sistema nervoso che regola la frequenza cardiaca in base alle mutevoli esigenze dell'organismo. Per trarre l'energia necessaria alla contrazione cardiaca, il cuore ricorre soprattutto dall'ossidazione degli acidi grassi.
Contrazione del Tessuto Muscolare Striato
Nel tessuto muscolare striato, la contrazione è dovuta all’alternarsi e al sovrapporsi di miofilamenti spessi (miosina) e filamenti sottili (actina). I filamenti spessi sono fatti di miosina, proteina che idrolizza l’ATP per generare movimento. L’actina si associa a proteine di supporto: troponina e tropomiosina.
Le miofibrille generano bande scure (bande A) e bande chiare (bande I). Le miofibrille comprese fra due linee Z definiscono un sarcomero, l’unità contrattile nella cellula muscolare. All’interno di un sarcomero a riposo, c’è una regione interna che contiene miosina a cui si intersecano i filamenti di actina (banda A). La banda H è la porzione centrale della banda A senza miofilamenti di actina. La linea M è una struttura perpendicolare alla miosina che stabilizza il sarcomero.
La testa della miosina lega il sito di attacco sull’actina precedentemente coperto da troponina-tropomiosina. Le fibre muscolari si contraggono solo in seguito alla stimolazione da parte di un motoneurone. L’assone di questo neurone penetra nel muscolo e si ramifica per raggiungere le fibre muscolari. Il punto di contatto fra assone e miofibrilla è la giunzione neuromuscolare o placca motrice.
In caso di danno muscolare, il muscolo viene rigenerato per migrazione e differenziamento delle cellule satelliti nel tessuto muscolare. L’esercizio fisico stimola l’aumento del numero e del volume dei miociti (ipertrofia).
Tabella Comparativa dei Tessuti Muscolari
| Caratteristica | Muscolo Scheletrico | Muscolo Liscio | Muscolo Cardiaco |
|---|---|---|---|
| Controllo | Volontario | Involontario | Involontario |
| Nuclei | Multinucleato | Mononucleato | Mononucleato |
| Sarcomeri | Presenti | Assenti | Presenti |
| Striature | Presenti | Assenti | Presenti |
| Innervazione | Sistema Nervoso Somatico | Sistema Nervoso Autonomo | Sistema Nervoso Autonomo |
| Velocità di Contrazione | Rapida | Lenta | Intermedia |
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