Quali sono le meccaniche del movimento muscolare?

Il movimento muscolare è un fenomeno biologico che è solo relativamente recentemente raggiunto per essere pienamente compreso dagli scienziati. Una sequenza molto complessa di eventi, molti che si svolgono su un livello molecolare, che provoca il movimento muscolare. Ci sono diversi tipi di muscoli nel corpo, ma solo il muscolo scheletrico – i muscoli che muovono le ossa e le articolazioni – sono controllati volontariamente. I muscoli che controllano il sistema circolatorio e alcune funzioni dell’organo si muovono senza il nostro controllo e spesso senza di noi mai notare.

I muscoli scheletrici sono composti da cellule lunghe e sottili che sono anche note come fibre muscolari. Ogni fibra muscolare microscopica contiene i meccanismi necessari per causare il movimento muscolare su piccola scala. I vasi sanguigni e i neuroni sono presenti in e intorno a gruppi di fibre muscolari in bundle e forniscono l’energia e le informazioni del nervo necessarie per spostare il muscolo.

Ogni fibra muscolare è in sé un fascio di unità più piccole denominate miofibrille, dove origina il movimento muscolare. All’interno di ciascun miofibrile sono filamenti o filamenti costituiti da due diverse proteine ​​chiamate actina e miozina. Questi fili proteici sono ancorati alla struttura del miofibrile e sono paralleli tra loro. Quando agito da un impulso nervoso, i filamenti proteici si spingono oltre l’altro, come i remi di una barca a remi attraverso l’acqua.

I filamenti proteici sono in grado di farlo utilizzando l’energia chimica derivata da un composto noto come adenosina trifosfato (ATP). ATP è tra le sostanze chimiche più essenziali presenti nel corpo. Permette il funzionamento di ogni muscolo, compreso il cuore e il diaframma, e la vita sarebbe immediatamente cessata senza di essa.

Quando i filamenti di miosina e actina si muovono oltre l’uno dall’altro da uno stato rilassato, la fibra muscolare nel suo complesso si contrae. Quando tutte le cellule in un muscolo si contraggono nella stessa direzione, il muscolo sposta l’osso in cui è collegato in quella direzione. Al contrario, quando le fibre muscolari si rilassano, anche il muscolo nel suo complesso si rilassa. Ci sono altre reazioni chimiche molto complesse che si verificano, che coinvolgono calcio e altri elementi che aiutano a spostare le contrazioni muscolari in funzione e spenti, ma la meccanica del movimento muscolare viene effettuata dai filamenti proteici.

I muscoli sono spesso raggruppati in coppia, dove una contrazione di un muscolo muove un osso in un certo modo, e una contrazione dell’altro muscolo lo muove in senso opposto. Questo è il caso dei muscoli del bicipite e del tricipite del braccio superiore. Quando un impulso è dato dal sistema nervoso centrale per contrattare i bicipiti, si verifica un impulso corrispondente per rilassare i tricipiti e viceversa. Questi impulsi simultanei sono necessari per consentire la libertà di movimento in entrambe le direzioni.