Sarcomero

Le molecole di actina e di miosina possono scivolare le une rispetto alle altre. Possiamo considerare ferme le molecole di miosina; esse come vedremo agiscono sulle molecole di actina e le muovono, in modo da accorciare il sarcomero.

sarcomero

Per iniziare l’analisi dei movimenti delle molecole nel sarcomero consideriamo che il Ca++ è presente in ogni cellula muscolare, separato dal resto tramite il reticolo citoplasmatico.

Il potenziale d’azione che deve far contrarre il muscolo fa liberare il Ca++, che così si riversa nel citoplasma. Esso, a causa di affinità chimica, si lega alla troponina, che in seguito a questa unione modifica la sua struttura e di conseguenza ruota sulla actina, trascinando con se la tropomiosina, che faceva da “tappo” ad un sito dell’actina contenente ATP.

come agisce la miosina sul sarcomero

Una volta che questo sito è aperto la miosina per affinità chimica (possiede ATP-asi) si lega alla actina. Ricordando la similitudine della miosina con una mazza da golf potremmo dire che essa si lega all’actina tramite la testa della mazza.

E’ importante notare che il questo processo anche la miosina va incontro a delle trasformazioni strutturali, che comportano una flessione della testa della molecola, una volta che essa è agganciata all’actina. Questa flessione provoca uno spostamento della molecola di actina al quale la testa è attaccata, e ciò provoca l’accorciamento del sarcomero.

L’energia necessaria alla flessione della testa è fornita dall’unione ATP + ATPasi. Una volta che la flessione è avvenuta non c’è più ATP e di conseguenza non esistendo più affinità chimica (che, lo ricordiamo, era data dall’ATP + ATPasi) la testa della molecola di miosina si stacca e torna dritta.

In questo modo la testa della miosina (avendo spostato l’actina) trova sotto di se una nuova porzione di miosina contenente ATP, e così si compie di nuovo il ciclo appena visto. Esso si concluderà quando non giungeranno più potenziali d’azione. Infatti se il Ca++ non viene liberato dai potenziali d’azione il ciclo non può nemmeno avere inizio.

Poichè la contrazione dei sarcomeri dura molto di più di un potenziale d’azione, segue che se i potenziali d’azione sono abbastanza frequenti si ha una somma delle contrazioni (esse, a differenza dei potenziali d’azione, possono sommarsi).

La tensione muscolare

A seconda della lunghezza del muscolo, la sua tensione. La tensione muscolare può essere di due tipi: tensione subìta perché qualcuno allunga il muscolo (tensione artificiale) o tensione attiva (contrazione conseguente all’accorciamento dei sarcomeri).

La somma delle due tensioni dà la tensione totale. Quando è completamente contratto o disteso non riesce ad contrarsi con altrettanta efficacia.

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