Biologia per il liceo/Il sistema muscolare

Il tessuto muscolare

Le cellule muscolari sono specializzate per la contrazione. I muscoli consentono movimenti come camminare e facilitano anche processi corporei come la respirazione e la digestione. Il corpo contiene tre tipi di tessuto muscolare: muscolo scheletrico, muscolo cardiaco e muscolo liscio ( Figura 38.33 ).

Figura 38.33 Il corpo contiene tre tipi di tessuto muscolare: muscolo scheletrico, muscolo liscio e muscolo cardiaco, visualizzati qui tramite microscopia ottica. Le cellule muscolari lisce sono corte, affusolate a ciascuna estremità e hanno un solo nucleo tozzo in ciascuna. Le cellule muscolari cardiache sono ramificate e striate, ma corte. Il citoplasma può ramificarsi e hanno un nucleo al centro della cellula. (credito: modifica del lavoro di NCI, NIH; dati della barra di scala di Matt Russell)

Il tessuto muscolare scheletrico forma i muscoli scheletrici, che si attaccano alle ossa o alla pelle e controllano la locomozione e qualsiasi movimento che possa essere controllato coscientemente. Poiché può essere controllato dal pensiero, il muscolo scheletrico è anche chiamato muscolo volontario. I muscoli scheletrici sono lunghi e di aspetto cilindrico; se osservato al microscopio, il tessuto muscolare scheletrico ha un aspetto striato o striato. Le striature sono causate dalla disposizione regolare delle proteine ​​contrattili (actina e miosina). L'actina è una proteina contrattile globulare che interagisce con la miosina per la contrazione muscolare. Il muscolo scheletrico ha anche più nuclei presenti in una singola cellula.

Il tessuto muscolare liscio si trova nelle pareti di organi cavi come l'intestino, lo stomaco e la vescica urinaria, e attorno a passaggi come il tratto respiratorio e i vasi sanguigni. Il muscolo liscio non ha striature, non è sotto controllo volontario, ha un solo nucleo per cellula, è rastremato a entrambe le estremità e viene chiamato muscolo involontario.

Il tessuto muscolare cardiaco si trova solo nel cuore e le contrazioni cardiache pompano il sangue in tutto il corpo e mantengono la pressione sanguigna. Come il muscolo scheletrico, il muscolo cardiaco è striato, ma a differenza del muscolo scheletrico, il muscolo cardiaco non può essere controllato coscientemente e viene chiamato muscolo involontario. Ha un nucleo per cellula, è ramificato e si distingue per la presenza di dischi intercalari.

Struttura delle fibre muscolari scheletriche

Ogni fibra muscolare scheletrica è una cellula muscolare scheletrica. Queste cellule sono incredibilmente grandi, con diametri fino a 100 µm e lunghezze fino a 30 cm. La membrana plasmatica di una fibra muscolare scheletrica è chiamata sarcolemma . Il sarcolemma è il sito di conduzione del potenziale d'azione, che innesca la contrazione muscolare. All'interno di ogni fibra muscolare ci sono miofibrille , lunghe strutture cilindriche che giacciono parallele alla fibra muscolare. Le miofibrille corrono per l'intera lunghezza della fibra muscolare e, poiché hanno un diametro di circa 1,2 µm, all'interno di una fibra muscolare se ne possono trovare da centinaia a migliaia. Si attaccano al sarcolemma alle loro estremità, in modo che quando le miofibrille si accorciano, l'intera cellula muscolare si contrae ( Figura 38.34 ).

Figura 38.34 Una cellula muscolare scheletrica è circondata da una membrana plasmatica chiamata sarcolemma con un citoplasma chiamato sarcoplasma. Una fibra muscolare è composta da molte fibrille, impacchettate in unità ordinate.

L'aspetto striato del tessuto muscolare scheletrico è il risultato di bande ripetute delle proteine ​​actina e miosina che sono presenti lungo la lunghezza delle miofibrille. Le bande scure A e le bande chiare I si ripetono lungo le miofibrille e l'allineamento delle miofibrille nella cellula fa sì che l'intera cellula appaia striata o a bande.

Ogni banda I ha una linea densa che corre verticalmente attraverso il centro chiamata disco Z o linea Z. I dischi Z segnano il confine di unità chiamate sarcomeri , che sono le unità funzionali del muscolo scheletrico. Un sarcomero è lo spazio tra due dischi Z consecutivi e contiene un'intera banda A e due metà di una banda I, una su ciascun lato della banda A. Una miofibrilla è composta da molti sarcomeri che corrono lungo la sua lunghezza e, quando i sarcomeri si contraggono individualmente, le miofibrille e le cellule muscolari si accorciano ( Figura 38.35 ).

Figura 38.35 Un sarcomero è la regione da una linea Z alla successiva linea Z. Molti sarcomeri sono presenti in una miofibrilla, con conseguente schema di striatura caratteristico del muscolo scheletrico.

Le miofibrille sono composte da strutture più piccole chiamate miofilamenti . Esistono due tipi principali di filamenti: filamenti spessi e filamenti sottili; ognuno ha composizioni e posizioni diverse. I filamenti spessi si trovano solo nella banda A di una miofibrilla. I filamenti sottili si attaccano a una proteina nel disco Z chiamata alfa-actinina e si trovano lungo l'intera lunghezza della banda I e in parte nella banda A. La regione in cui i filamenti spessi e sottili si sovrappongono ha un aspetto denso, poiché c'è poco spazio tra i filamenti. I filamenti sottili non si estendono fino alle bande A, lasciando una regione centrale della banda A che contiene solo filamenti spessi. Questa regione centrale della banda A sembra leggermente più chiara del resto della banda A ed è chiamata zona H. Il centro della zona H ha una linea verticale chiamata linea M, in cui le proteine ​​accessorie tengono insieme i filamenti spessi. Sia il disco Z che la linea M tengono i miofilamenti in posizione per mantenere la disposizione strutturale e la stratificazione della miofibrilla. Le miofibrille sono collegate tra loro da filamenti intermedi, o desmina, che si attaccano al disco Z.

I filamenti spessi e sottili sono a loro volta composti da proteine. I filamenti spessi sono composti dalla proteina miosina. La coda di una molecola di miosina si collega ad altre molecole di miosina per formare la regione centrale di un filamento spesso vicino alla linea M, mentre le teste si allineano su entrambi i lati del filamento spesso dove i filamenti sottili si sovrappongono. Il componente principale dei filamenti sottili è la proteina actina. Altri due componenti del filamento sottile sono la tropomiosina e la troponina. L'actina ha siti di legame per l'attacco della miosina. I filamenti di tropomiosina bloccano i siti di legame e impediscono le interazioni actina-miosina quando i muscoli sono a riposo. La troponina è composta da tre subunità globulari. Una subunità si lega alla tropomiosina, una subunità si lega all'actina e una subunità lega gli ioni Ca ²⁺ .

Collegamento all'apprendimento

Guarda questa animazione che mostra l'organizzazione delle fibre muscolari.

Modello di contrazione del filamento scorrevole

Affinché una cellula muscolare si contragga, il sarcomero deve accorciarsi. Tuttavia, i filamenti spessi e sottili, i componenti dei sarcomeri, non si accorciano. Invece, scivolano l'uno sull'altro, causando l'accorciamento del sarcomero mentre i filamenti rimangono della stessa lunghezza. La teoria dei filamenti scorrevoli della contrazione muscolare è stata sviluppata per adattarsi alle differenze osservate nelle bande nominate sul sarcomero a diversi gradi di contrazione e rilassamento muscolare. Il meccanismo di contrazione è il legame della miosina all'actina, formando ponti trasversali che generano il movimento dei filamenti ( Figura 38.36 ).

Figura 38.36 Quando (a) un sarcomero (b) si contrae, le linee Z si avvicinano e la banda I diventa più piccola. La banda A mantiene la stessa larghezza e, a contrazione completa, i filamenti sottili si sovrappongono.

Quando un sarcomero si accorcia, alcune regioni si accorciano mentre altre rimangono della stessa lunghezza. Un sarcomero è definito come la distanza tra due dischi Z consecutivi o linee Z; quando un muscolo si contrae, la distanza tra i dischi Z si riduce. La zona H, la regione centrale della zona A, contiene solo filamenti spessi e si accorcia durante la contrazione. La banda I contiene solo filamenti sottili e si accorcia anch'essa. La banda A non si accorcia, rimane della stessa lunghezza, ma le bande A di diversi sarcomeri si avvicinano durante la contrazione, scomparendo infine. I filamenti sottili vengono tirati dai filamenti spessi verso il centro del sarcomero finché i dischi Z non si avvicinano ai filamenti spessi. La zona di sovrapposizione, in cui i filamenti sottili e i filamenti spessi occupano la stessa area, aumenta man mano che i filamenti sottili si spostano verso l'interno.

ATP e contrazione muscolare

Il movimento di accorciamento muscolare avviene quando le teste della miosina si legano all'actina e tirano l'actina verso l'interno. Questa azione richiede energia, che è fornita dall'ATP. La miosina si lega all'actina in un sito di legame sulla proteina actina globulare. La miosina ha un altro sito di legame per l'ATP in cui l'attività enzimatica idrolizza l'ATP in ADP, rilasciando una molecola di fosfato inorganico ed energia.

Il legame dell'ATP fa sì che la miosina rilasci l'actina, consentendo all'actina e alla miosina di staccarsi l'una dall'altra. Dopo che ciò accade, l'ATP appena legato viene convertito in ADP e fosfato inorganico, P _i . L'enzima nel sito di legame sulla miosina è chiamato ATPasi. L'energia rilasciata durante l'idrolisi dell'ATP modifica l'angolazione della testa della miosina in una posizione "armata". La testa della miosina è quindi in una posizione per un ulteriore movimento, possedendo energia potenziale, ma ADP e P _i sono ancora attaccati. Se i siti di legame dell'actina sono coperti e non disponibili, la miosina rimarrà nella configurazione ad alta energia con ATP idrolizzato, ma ancora attaccato.

Se i siti di legame dell'actina vengono scoperti, si formerà un ponte trasversale; ovvero, la testa della miosina attraversa la distanza tra le molecole di actina e miosina. P _i viene quindi rilasciato, consentendo alla miosina di spendere l'energia immagazzinata come un cambiamento conformazionale. La testa della miosina si muove verso la linea M, trascinando con sé l'actina. Mentre l'actina viene tirata, i filamenti si muovono di circa 10 nm verso la linea M. Questo movimento è chiamato colpo di potenza, poiché è il passaggio in cui viene prodotta la forza. Mentre l'actina viene tirata verso la linea M, il sarcomero si accorcia e il muscolo si contrae.

Quando la testa della miosina è "armata", contiene energia e si trova in una configurazione ad alta energia. Questa energia viene spesa mentre la testa della miosina si muove attraverso la corsa di potenza; alla fine della corsa di potenza, la testa della miosina si trova in una posizione a bassa energia. Dopo la corsa di potenza, viene rilasciato ADP; tuttavia, il ponte trasversale formato è ancora al suo posto e actina e miosina sono legate insieme. L'ATP può quindi attaccarsi alla miosina, il che consente al ciclo del ponte trasversale di ricominciare e può verificarsi un'ulteriore contrazione muscolare ( Figura 38.37 ).

Collegamento all'apprendimento

Guarda questo video che spiega come viene segnalata la contrazione muscolare.

Connessione visiva

Figura 38.37 È mostrato il ciclo di contrazione muscolare del ponte trasversale, che è innescato dal legame del Ca ²⁺ al sito attivo dell'actina. A ogni ciclo di contrazione, l'actina si muove rispetto alla miosina.

Quale delle seguenti affermazioni sulla contrazione muscolare è vera?

1. Il colpo di potenza si verifica quando l'ATP viene idrolizzato in ADP e fosfato.
2. Il colpo di potenza si verifica quando l'ADP e il fosfato si dissociano dalla testa della miosina.
3. Il colpo di potenza si verifica quando l'ADP e il fosfato si dissociano dal sito attivo dell'actina.
4. Il colpo di potenza si verifica quando il Ca ²⁺ si lega alla testa del calcio.

Collegamento all'apprendimento

Guarda questa animazione della contrazione del muscolo ponte trasversalmente.

Proteine ​​regolatrici

Quando un muscolo è in uno stato di riposo, l'actina e la miosina sono separate. Per impedire all'actina di legarsi al sito attivo sulla miosina, le proteine ​​regolatrici bloccano i siti di legame molecolare. La tropomiosina blocca i siti di legame della miosina sulle molecole di actina, impedendo la formazione di ponti trasversali e impedendo la contrazione in un muscolo senza input nervoso. La troponina si lega alla tropomiosina e aiuta a posizionarla sulla molecola di actina; lega anche gli ioni calcio.

Per consentire una contrazione muscolare, la tropomiosina deve cambiare conformazione, scoprendo il sito di legame della miosina su una molecola di actina e consentendo la formazione di ponti trasversali. Ciò può accadere solo in presenza di calcio, che è mantenuto a concentrazioni estremamente basse nel sarcoplasma. Se presenti, gli ioni calcio si legano alla troponina, causando cambiamenti conformazionali nella troponina che consentono alla tropomiosina di allontanarsi dai siti di legame della miosina sull'actina. Una volta rimossa la tropomiosina, può formarsi un ponte trasversale tra actina e miosina, innescando la contrazione. Il ciclo dei ponti trasversali continua fino a quando gli ioni Ca ²⁺ e l'ATP non sono più disponibili e la tropomiosina ricopre nuovamente i siti di legame sull'actina.

Accoppiamento eccitazione-contrazione

L'accoppiamento eccitazione-contrazione è il collegamento (trasduzione) tra il potenziale d'azione generato nel sarcolemma e l'inizio di una contrazione muscolare. L'innesco per il rilascio di calcio dal reticolo sarcoplasmatico nel sarcoplasma è un segnale neurale. Ogni fibra muscolare scheletrica è controllata da un motoneurone, che conduce segnali dal cervello o dal midollo spinale al muscolo. L'area del sarcolemma sulla fibra muscolare che interagisce con il neurone è chiamata piastra terminale motrice . L'estremità dell'assone del neurone è chiamata terminale sinaptico e in realtà non entra in contatto con la piastra terminale motrice. Un piccolo spazio chiamato fessura sinaptica separa il terminale sinaptico dalla piastra terminale motrice. I segnali elettrici viaggiano lungo l'assone del neurone, che si ramifica attraverso il muscolo e si collega alle singole fibre muscolari in una giunzione neuromuscolare.

La capacità delle cellule di comunicare elettricamente richiede che le cellule consumino energia per creare un gradiente elettrico attraverso le loro membrane cellulari. Questo gradiente di carica è trasportato da ioni, che sono distribuiti in modo differenziale attraverso la membrana. Ogni ione esercita un'influenza elettrica e un'influenza di concentrazione. Proprio come il latte alla fine si mescolerà con il caffè senza bisogno di mescolare, anche gli ioni si distribuiscono uniformemente, se è loro consentito di farlo. In questo caso, non è loro consentito di tornare a uno stato uniformemente miscelato.

L'ATPasi sodio-potassio usa l'energia cellulare per spostare gli ioni K ⁺ all'interno della cellula e gli ioni Na ⁺ all'esterno. Questo da solo accumula una piccola carica elettrica, ma un grande gradiente di concentrazione. C'è molto K ⁺ nella cellula e molto Na ⁺ all'esterno della cellula. Il potassio è in grado di lasciare la cellula attraverso i canali K ⁺ che sono aperti il ​​90% delle volte, e lo fa. Tuttavia, i canali Na ⁺ sono raramente aperti, quindi Na ⁺ rimane all'esterno della cellula. Quando K ⁺ lascia la cellula, obbedendo al suo gradiente di concentrazione, ciò lascia effettivamente una carica negativa. Quindi a riposo, c'è un grande gradiente di concentrazione per Na ⁺ per entrare nella cellula, e c'è un accumulo di cariche negative lasciate nella cellula. Questo è il potenziale di membrana a riposo. In questo contesto, il potenziale significa una separazione di carica elettrica in grado di svolgere lavoro. Si misura in volt, proprio come una batteria. Tuttavia, il potenziale transmembrana è notevolmente più piccolo (0,07 V); pertanto, il piccolo valore è espresso in millivolt (mV) o 70 mV. Poiché l'interno di una cellula è negativo rispetto all'esterno, il segno meno indica l'eccesso di cariche negative all'interno della cellula, ovvero -70 mV.

Se un evento modifica la permeabilità della membrana agli ioni Na ⁺ , questi entreranno nella cellula. Ciò modificherà la tensione. Questo è un evento elettrico, chiamato potenziale d'azione, che può essere utilizzato come segnale cellulare. La comunicazione avviene tra nervi e muscoli attraverso i neurotrasmettitori. I potenziali d'azione dei neuroni causano il rilascio di neurotrasmettitori dal terminale sinaptico nella fessura sinaptica, dove possono quindi diffondersi attraverso la fessura sinaptica e legarsi a una molecola recettrice sulla placca motrice. La placca motrice possiede pieghe giunzionali, pieghe nel sarcolemma che creano un'ampia superficie per il neurotrasmettitore per legarsi ai recettori. I recettori sono in realtà canali del sodio che si aprono per consentire il passaggio di Na ⁺ nella cellula quando ricevono un segnale del neurotrasmettitore.

L'acetilcolina (ACh) è un neurotrasmettitore rilasciato dai motoneuroni che si lega ai recettori nella placca terminale del motore. Il rilascio del neurotrasmettitore avviene quando un potenziale d'azione viaggia lungo l'assone del motoneurone, con conseguente alterazione della permeabilità della membrana terminale sinaptica e un afflusso di calcio. Gli ioni Ca ²⁺ consentono alle vescicole sinaptiche di muoversi e legarsi alla membrana presinaptica (sul neurone) e rilasciano il neurotrasmettitore dalle vescicole nella fessura sinaptica. Una volta rilasciata dal terminale sinaptico, l'ACh si diffonde attraverso la fessura sinaptica fino alla placca terminale del motore, dove si lega ai recettori dell'ACh. Quando un neurotrasmettitore si lega, questi canali ionici si aprono e gli ioni Na ⁺ attraversano la membrana nella cellula muscolare. Ciò riduce la differenza di tensione tra l'interno e l'esterno della cellula, che è chiamata depolarizzazione. Quando l'ACh si lega alla placca terminale del motore, questa depolarizzazione è chiamata potenziale di placca terminale. La depolarizzazione si diffonde quindi lungo il sarcolemma, creando un potenziale d'azione poiché i canali del sodio adiacenti al sito di depolarizzazione iniziale percepiscono il cambiamento di voltaggio e si aprono. Il potenziale d'azione si sposta attraverso l'intera cellula, creando un'onda di depolarizzazione.

L'ACh viene scomposta dall'enzima acetilcolinesterasi (AChE) in acetile e colina. L'AChE risiede nella fessura sinaptica, scomponendo l'ACh in modo che non rimanga legata ai recettori dell'ACh, il che causerebbe una contrazione muscolare estesa indesiderata ( Figura 38.38 ).

Connessione visiva

Figura 38.38 Questo diagramma mostra l'accoppiamento eccitazione-contrazione in una contrazione del muscolo scheletrico. Il reticolo sarcoplasmatico è un reticolo endoplasmatico specializzato presente nelle cellule muscolari.

Il gas nervino mortale Sarin inibisce irreversibilmente l'acetilcolinesterasi. Quale effetto avrebbe il Sarin sulla contrazione muscolare?

Dopo la depolarizzazione, la membrana torna al suo stato di riposo. Questo è chiamato ripolarizzazione, durante la quale i canali del sodio voltaggio-dipendenti si chiudono. I canali del potassio continuano al 90% di conduttanza. Poiché l'ATPasi sodio-potassio della membrana plasmatica trasporta sempre ioni, lo stato di riposo (carica negativa all'interno rispetto all'esterno) viene ripristinato. Il periodo immediatamente successivo alla trasmissione di un impulso in un nervo o muscolo, in cui un neurone o una cellula muscolare riacquista la sua capacità di trasmettere un altro impulso, è chiamato periodo refrattario. Durante il periodo refrattario, la membrana non può generare un altro potenziale d'azione. Il periodo refrattario consente ai canali ionici voltaggio-sensibili di tornare alle loro configurazioni di riposo. L'ATPasi sodio-potassio sposta continuamente Na ⁺ fuori dalla cellula e K ⁺ dentro la cellula, e il K ⁺ fuoriesce lasciandosi dietro una carica negativa. Molto rapidamente, la membrana si ripolarizza, in modo che possa essere nuovamente depolarizzata.

Controllo della tensione muscolare

Il controllo neurale avvia la formazione di ponti trasversali actina-miosina, che portano all'accorciamento del sarcomero coinvolto nella contrazione muscolare. Queste contrazioni si estendono dalla fibra muscolare attraverso il tessuto connettivo per tirare sulle ossa, causando il movimento scheletrico. La trazione esercitata da un muscolo è chiamata tensione e la quantità di forza creata da questa tensione può variare. Ciò consente agli stessi muscoli di muovere oggetti molto leggeri e oggetti molto pesanti. Nelle singole fibre muscolari, la quantità di tensione prodotta dipende dall'area trasversale della fibra muscolare e dalla frequenza della stimolazione neurale.

Il numero di ponti trasversali formati tra actina e miosina determina la quantità di tensione che una fibra muscolare può produrre. I ponti trasversali possono formarsi solo dove i filamenti spessi e sottili si sovrappongono, consentendo alla miosina di legarsi all'actina. Se si formano più ponti trasversali, più miosina tirerà sull'actina e verrà prodotta più tensione.

La lunghezza ideale di un sarcomero durante la produzione della tensione massima si verifica quando i filamenti spessi e sottili si sovrappongono al massimo grado. Se un sarcomero a riposo viene allungato oltre una lunghezza di riposo ideale, i filamenti spessi e sottili non si sovrappongono al massimo grado e si possono formare meno ponti trasversali. Ciò si traduce in meno teste di miosina che tirano sull'actina e si produce meno tensione. Quando un sarcomero si accorcia, la zona di sovrapposizione si riduce quando i filamenti sottili raggiungono la zona H, che è composta da code di miosina. Poiché sono le teste di miosina a formare i ponti trasversali, l'actina non si legherà alla miosina in questa zona, riducendo la tensione prodotta da questa miofibra. Se il sarcomero si accorcia ulteriormente, i filamenti sottili iniziano a sovrapporsi tra loro, riducendo ulteriormente la formazione di ponti trasversali e producendo ancora meno tensione. Al contrario, se il sarcomero viene allungato fino al punto in cui i filamenti spessi e sottili non si sovrappongono affatto, non si formano ponti trasversali e non si produce tensione. Questa quantità di allungamento di solito non si verifica perché le proteine ​​accessorie, i nervi sensoriali interni e il tessuto connettivo si oppongono all'allungamento estremo.

La variabile primaria che determina la produzione di forza è il numero di miofibre all'interno del muscolo che ricevono un potenziale d'azione dal neurone che controlla quella fibra. Quando si usa il bicipite per raccogliere una matita, la corteccia motoria del cervello segnala solo alcuni neuroni del bicipite e solo alcune miofibre rispondono. Nei vertebrati, ogni miofibra risponde completamente se stimolata. Quando si raccoglie un pianoforte, la corteccia motoria segnala tutti i neuroni nel bicipite e ogni miofibra partecipa. Questo è vicino alla forza massima che il muscolo può produrre. Come accennato in precedenza, aumentare la frequenza dei potenziali d'azione (il numero di segnali al secondo) può aumentare un po' di più la forza, perché la tropomiosina è inondata di calcio.

Le interazioni dei muscoli scheletrici, la loro disposizione dei fasci e i loro sistemi di leve

Per muovere lo scheletro, la tensione creata dalla contrazione delle fibre nella maggior parte dei muscoli scheletrici viene trasferita ai tendini. I tendini sono forti fasce di tessuto connettivo denso e regolare che collegano i muscoli alle ossa. La connessione ossea è il motivo per cui questo tessuto muscolare è chiamato muscolo scheletrico.

Interazioni dei muscoli scheletrici nel corpo

Per tirare un osso, cioè per cambiare l'angolazione della sua articolazione sinoviale, che essenzialmente muove lo scheletro, un muscolo scheletrico deve anche essere attaccato a una parte fissa dello scheletro. L'estremità mobile del muscolo che si attacca all'osso che viene tirato è chiamata inserzione del muscolo , e l'estremità del muscolo attaccata a un osso fisso (stabilizzato) è chiamata origine . Durante la flessione dell'avambraccio , ovvero piegando il gomito, il brachioradiale assiste il brachiale.

Sebbene un certo numero di muscoli possa essere coinvolto in un'azione, il muscolo principale coinvolto è chiamato motore primario o agonista . Per sollevare una tazza, un muscolo chiamato bicipite brachiale è in realtà il motore primario; tuttavia, poiché può essere assistito dal brachiale, il brachiale è chiamato sinergista in questa azione ( Figura 11.2 ). Un sinergista può anche essere un fissatore che stabilizza l'osso che è l'attacco per l'origine del motore primario.

Figura 11.2 Movimenti primari e sinergici Il bicipite brachiale flette l'avambraccio. Il brachoradiale, nell'avambraccio, e il brachiale, situato in profondità rispetto al bicipite nella parte superiore del braccio, sono entrambi sinergici che aiutano in questo movimento.

Un muscolo con l'azione opposta del motore primario è chiamato antagonista . Gli antagonisti svolgono due ruoli importanti nella funzione muscolare: (1) mantengono la posizione del corpo o degli arti, come tenere il braccio in fuori o stare in piedi eretti; e (2) controllano i movimenti rapidi, come nello shadow boxing senza sferrare un pugno o la capacità di controllare il movimento di un arto.

Ad esempio, per estendere il ginocchio, viene attivato un gruppo di quattro muscoli chiamati quadricipiti femorali nel compartimento anteriore della coscia (e sarebbero chiamati agonisti dell'estensione del ginocchio). Tuttavia, per flettere l'articolazione del ginocchio, viene attivato un set di muscoli opposto o antagonista chiamato ischiocrurali.

Come puoi vedere, questi termini verrebbero invertiti anche per l'azione opposta. Se consideri la prima azione come la flessione del ginocchio, i muscoli posteriori della coscia verrebbero chiamati agonisti e il quadricipite femorale verrebbe quindi chiamato antagonisti. Vedi la Tabella 11.1 per un elenco di alcuni agonisti e antagonisti.

Coppie di muscoli scheletrici agonisti e antagonisti

Agonista	Antagonista	Movimento
Bicipite brachiale: nel compartimento anteriore del braccio	Tricipite brachiale: nel compartimento posteriore del braccio	Il bicipite brachiale flette l'avambraccio, mentre il tricipite brachiale lo estende.
Muscoli posteriori della coscia: gruppo di tre muscoli nel compartimento posteriore della coscia	Quadricipite femorale: gruppo di quattro muscoli del compartimento anteriore della coscia	I muscoli posteriori della coscia flettono la gamba, mentre il quadricipite femorale la estende.
Flessore delle dita superficiali e flessore delle dita profonde: nel compartimento anteriore dell'avambraccio	Estensore delle dita: nel compartimento posteriore dell'avambraccio	Il flessore superficiale delle dita e il flessore profondo delle dita flettono le dita e la mano a livello del polso, mentre l'estensore delle dita estendono le dita e la mano a livello del polso.

Tavolo 11.1

Ci sono anche muscoli scheletrici che non tirano contro lo scheletro per i movimenti. Ad esempio, ci sono i muscoli che producono espressioni facciali. Le inserzioni e le origini dei muscoli facciali sono nella pelle, così che certi muscoli individuali si contraggono per formare un sorriso o un'espressione accigliata, formare suoni o parole e alzare le sopracciglia. Ci sono anche muscoli scheletrici nella lingua e negli sfinteri urinari e anali esterni che consentono la regolazione volontaria della minzione e della defecazione, rispettivamente. Inoltre, il diaframma si contrae e si rilassa per cambiare il volume delle cavità pleuriche ma non muove lo scheletro per farlo.

Esercizio e stretching

Quando ci si allena, è importante riscaldare prima i muscoli. Lo stretching tira le fibre muscolari e determina anche un aumento del flusso sanguigno nei muscoli che vengono allenati. Senza un riscaldamento adeguato, è possibile che si danneggino alcune fibre muscolari o che si strappi un tendine. Uno strappo al tendine, indipendentemente dalla posizione, provoca dolore, gonfiore e funzionalità ridotta; se è da moderato a grave, la lesione potrebbe immobilizzarti per un periodo prolungato.

Ricorda la discussione sui muscoli che attraversano le articolazioni per creare movimento. La maggior parte delle articolazioni che usi durante l'esercizio sono articolazioni sinoviali, che hanno liquido sinoviale nello spazio articolare tra due ossa. Anche l'esercizio e lo stretching possono avere un effetto benefico sulle articolazioni sinoviali. Il liquido sinoviale è una pellicola sottile ma viscosa con la consistenza dell'albume d'uovo. Quando ti alzi e inizi a muoverti, le tue articolazioni si sentono rigide per una serie di motivi. Dopo un adeguato stretching e riscaldamento, il liquido sinoviale può diventare meno viscoso, consentendo una migliore funzionalità articolare.

Modelli di organizzazione del fascicolo

Il muscolo scheletrico è racchiuso in un'impalcatura di tessuto connettivo a tre livelli. Ogni fibra muscolare (cellula) è ricoperta da endomisio e l'intero muscolo è ricoperto da epimisio. Quando un gruppo di fibre muscolari è "raggruppato" come un'unità all'interno dell'intero muscolo da un rivestimento aggiuntivo di un tessuto connettivo chiamato perimisio, quel gruppo di fibre muscolari raggruppate è chiamato fascicolo . La disposizione del fascicolo da parte del perimisio è correlata alla forza generata da un muscolo; influenza anche l'ampiezza del movimento del muscolo. Sulla base dei modelli di disposizione del fascicolo, i muscoli scheletrici possono essere classificati in diversi modi. Di seguito sono riportate le disposizioni più comuni del fascicolo.

I muscoli paralleli hanno fascicoli disposti nella stessa direzione dell'asse lungo del muscolo ( Figura 11.3 ). La maggior parte dei muscoli scheletrici del corpo ha questo tipo di organizzazione. Alcuni muscoli paralleli sono lamine piatte che si espandono alle estremità per formare ampi attacchi. Altri muscoli paralleli sono rotondi con tendini a una o entrambe le estremità. I ​​muscoli che sembrano paffuti hanno una grande massa di tessuto situata al centro del muscolo, tra l'inserzione e l'origine, che è nota come corpo centrale. Un nome più comune per questo muscolo è ventre . Quando un muscolo si contrae, le fibre contrattili lo accorciano fino a formare un rigonfiamento ancora più grande. Ad esempio, estendi e poi fletti il ​​muscolo bicipite brachiale; la grande sezione centrale è il ventre ( Figura 11.4 ). Quando un muscolo parallelo ha un ventre centrale grande che è a forma di fuso, il che significa che si assottiglia mentre si estende verso la sua origine e inserzione, a volte è chiamato fusiforme .

Figura 11.3 Forme muscolari e allineamento delle fibre I muscoli scheletrici del corpo presentano in genere sette diverse forme generali.

Figura 11.4 Contrazione del muscolo bicipite brachiale La grande massa al centro di un muscolo è chiamata ventre. I tendini emergono da entrambe le estremità del ventre e collegano il muscolo alle ossa, consentendo allo scheletro di muoversi. I tendini del bicipite si collegano alla parte superiore del braccio e all'avambraccio. (credito: Victoria Garcia)

I muscoli circolari sono anche chiamati sfinteri (vedi Figura 11.3 ). Quando si rilassano, i fasci di fibre muscolari degli sfinteri disposti concentricamente aumentano le dimensioni dell'apertura e, quando si contraggono, le dimensioni dell'apertura si riducono fino al punto di chiusura. Il muscolo orbicolare della bocca è un muscolo circolare che circonda la bocca. Quando si contrae, l'apertura orale diventa più piccola, come quando si arricciano le labbra per fischiare. Un altro esempio è l'orbicolare dell'occhio, uno dei quali circonda ciascun occhio. Considera, ad esempio, i nomi dei due muscoli orbicolari (orbicolare della bocca e oribicolare dell'occhio), dove parte del primo nome di entrambi i muscoli è lo stesso. La prima parte di orbicolare, orb (orb = "circolare"), è un riferimento a una struttura rotonda o circolare; può anche far pensare all'orbita, come il percorso della luna attorno alla terra. La parola oris (oris = "orale") si riferisce alla cavità orale o alla bocca. La parola oculi (oculare = “occhio”) si riferisce all’occhio.

Ci sono altri muscoli in tutto il corpo che prendono il nome dalla loro forma o posizione. Il deltoide è un muscolo grande, di forma triangolare, che ricopre la spalla. È così chiamato perché la lettera greca delta assomiglia a un triangolo. Il retto dell'addome (rettore = "dritto") è il muscolo dritto nella parete anteriore dell'addome, mentre il retto femorale è il muscolo dritto nel compartimento anteriore della coscia.

Quando un muscolo ha un'espansione diffusa su un'area considerevole, ma poi i fascicoli giungono a un singolo punto di attacco comune, il muscolo è detto convergente . Il punto di attacco per un muscolo convergente potrebbe essere un tendine, un'aponeurosi (un tendine piatto e largo) o un rafe (un tendine molto sottile). Il grande muscolo sul torace, il grande pettorale, è un esempio di muscolo convergente perché converge sul tubercolo maggiore dell'omero tramite un tendine. Il muscolo temporale del cranio è un altro.

I muscoli pennati (penna = "piume") si fondono in un tendine che attraversa la regione centrale del muscolo per tutta la sua lunghezza, un po' come la penna di una piuma con il muscolo disposto in modo simile alle piume. A causa di questa progettazione, le fibre muscolari in un muscolo pennato possono tirare solo ad angolo e, di conseguenza, i muscoli pennati in contrazione non muovono molto i loro tendini. Tuttavia, poiché un muscolo pennato generalmente può contenere più fibre muscolari al suo interno, può produrre relativamente più tensione per le sue dimensioni. Esistono tre sottotipi di muscoli pennati.

In un muscolo unipennato , i fascicoli sono situati su un lato del tendine. L'estensore delle dita dell'avambraccio è un esempio di muscolo unipennato. Un muscolo bipennato ha fascicoli su entrambi i lati del tendine. In alcuni muscoli pennati, le fibre muscolari si avvolgono attorno al tendine, a volte formando fascicoli individuali nel processo. Questa disposizione è definita multipennato . Un esempio comune è il muscolo deltoide della spalla, che copre la spalla ma ha un singolo tendine che si inserisce sulla tuberosità deltoidea dell'omero.

Grazie ai fascicoli, una porzione di un muscolo multipennato come il deltoide può essere stimolata dal sistema nervoso per cambiare la direzione della trazione. Ad esempio, quando il muscolo deltoide si contrae, il braccio si abduce (si allontana dalla linea mediana nel piano sagittale), ma quando viene stimolato solo il fascicolo anteriore, il braccio si abduce e si flette (si muove anteriormente all'articolazione della spalla).

Il sistema di leve delle interazioni tra muscoli e ossa

I muscoli scheletrici non lavorano da soli. I muscoli sono disposti in coppie in base alle loro funzioni. Per i muscoli attaccati alle ossa dello scheletro, la connessione determina la forza, la velocità e l'ampiezza del movimento. Queste caratteristiche dipendono l'una dall'altra e possono spiegare l'organizzazione generale dei sistemi muscolare e scheletrico.

Lo scheletro e i muscoli agiscono insieme per muovere il corpo. Hai mai usato il dorso di un martello per rimuovere un chiodo dal legno? Il manico agisce come una leva e la testa del martello agisce come un fulcro, il punto fisso a cui viene applicata la forza quando tiri indietro o spingi verso il basso il manico. Lo sforzo applicato a questo sistema è la trazione o la spinta sul manico per rimuovere il chiodo, che è il carico, o "resistenza" al movimento del manico nel sistema. Il nostro sistema muscolo-scheletrico funziona in modo simile, con le ossa che sono leve rigide e le terminazioni articolari delle ossa, racchiuse in articolazioni sinoviali, che agiscono come fulcri. Il carico sarebbe un oggetto sollevato o qualsiasi resistenza a un movimento (la tua testa è un carico quando la sollevi), e lo sforzo, o forza applicata, deriva dalla contrazione del muscolo scheletrico.

La denominazione dei muscoli scheletrici

I Greci e i Romani condussero i primi studi sul corpo umano nella cultura occidentale. La classe istruita delle società successive studiò il latino e il greco, e quindi i primi pionieri dell'anatomia continuarono ad applicare la terminologia o le radici latine e greche quando denominarono i muscoli scheletrici. Il gran numero di muscoli nel corpo e le parole non familiari possono rendere scoraggiante l'apprendimento dei nomi dei muscoli del corpo, ma comprendere l'etimologia può aiutare. L'etimologia è lo studio di come la radice di una particolare parola è entrata in una lingua e di come l'uso della parola si è evoluto nel tempo. Prendersi il tempo per imparare la radice delle parole è fondamentale per comprendere il vocabolario di anatomia e fisiologia. Quando capisci i nomi dei muscoli, ti aiuterà a ricordare dove si trovano i muscoli e cosa fanno ( Figura 11.5 , Figura 11.6 e Tabella 11.2 ). La pronuncia di parole e termini richiederà un po' di tempo per essere padroneggiata, ma dopo aver acquisito alcune informazioni di base, i nomi e le pronunce corrette diventeranno più facili.

Figura 11.5 Panoramica del sistema muscolare Nelle viste anteriore e posteriore del sistema muscolare sopra, i muscoli superficiali (quelli in superficie) sono mostrati sul lato destro del corpo mentre i muscoli profondi (quelli sotto i muscoli superficiali) sono mostrati sulla metà sinistra del corpo. Per le gambe, i muscoli superficiali sono mostrati nella vista anteriore mentre la vista posteriore mostra sia i muscoli superficiali che quelli profondi.

Figura 11.6 Comprensione del nome di un muscolo dal latino

Dispositivo mnemonico per le radici latine

Esempio	Traduzione latina o greca	Dispositivo mnemonico
a.D	a; verso	Avanza verso il tuo obiettivo
da	lontano da	n / a
sub	Sotto	I SOTTOMARINI si muovono sott'acqua.
leader	qualcosa che si muove	Un CONDUTTORE fa muovere un treno.
anti	contro	Se sei asociale, sei contrario a partecipare ad attività sociali.
E	in cima a	n / a
O	al lato di	n / a
il più lungo	più lungo	“Longissimus” è più lungo della parola “lungo”.
lungo	lungo	lungo
breve	corto	breve
massimo	grande	massimo
medio	medio	Sia "Medius" che "medium" iniziano con "med".
minimo	minuscolo; piccolo	piccolo
Giusto	Dritto	RETTIFICHE: rettificare una situazione significa sistemarla.
multi	molti	Se qualcosa è MULTIcolore, ha molti colori.
lui	uno	L'unicorno ha un solo corno.
bi/di	due	Se un anello è DIcast, è costituito da due metalli.
tre	tre	Triplicare la quantità di denaro equivale a tre volte tanto.
quadrilatero	quattro	I QUADRUPLETI sono quattro bambini nati con un unico parto.
esterno	al di fuori	Esterno
interno	dentro	Interno

Tavolo 11.2

Gli anatomisti danno un nome ai muscoli scheletrici in base a una serie di criteri, ognuno dei quali descrive il muscolo in qualche modo. Questi includono dare un nome al muscolo in base alla sua forma, alle sue dimensioni rispetto ad altri muscoli nella zona, alla sua posizione nel corpo o alla posizione dei suoi attacchi allo scheletro, a quante origini ha o alla sua azione.

La posizione anatomica del muscolo scheletrico o la sua relazione con un osso particolare spesso determinano il suo nome. Ad esempio, il muscolo frontale è situato sulla parte superiore dell'osso frontale del cranio. Allo stesso modo, le forme di alcuni muscoli sono molto distintive e i nomi, come orbicolare, riflettono la forma. Per i glutei, la dimensione dei muscoli influenza i nomi: gluteus maximus (il più grande), gluteus medius (medio) e gluteus minimus (il più piccolo). I nomi sono stati dati per indicare la lunghezza: brevis (corto), longus (lungo) e per identificare la posizione relativa alla linea mediana: lateralis (verso l'esterno lontano dalla linea mediana) e medialis (verso la linea mediana). La direzione delle fibre muscolari e dei fascicoli viene utilizzata per descrivere i muscoli relativi alla linea mediana, come il retto (dritto) dell'addome o i muscoli obliqui (ad angolo) dell'addome.

Alcuni nomi di muscoli indicano il numero di muscoli in un gruppo. Un esempio di questo è il quadricipite, un gruppo di quattro muscoli situato sulla coscia anteriore (anteriore). Altri nomi di muscoli possono fornire informazioni su quante origini ha un muscolo particolare, come il bicipite brachiale. Il prefisso bi indica che il muscolo ha due origini e tri indica tre origini.

La posizione dell'attacco di un muscolo può anche apparire nel suo nome. Quando il nome di un muscolo si basa sugli attacchi, l'origine viene sempre nominata per prima. Ad esempio, il muscolo sternocleidomastoideo del collo ha una doppia origine sullo sterno (sterno) e sulla clavicola (cleido), e si inserisce sul processo mastoideo dell'osso temporale. L'ultima caratteristica con cui nominare un muscolo è la sua azione. Quando i muscoli vengono nominati in base al movimento che producono, si possono trovare parole di azione nel loro nome. Alcuni esempi sono flessore (diminuisce l'angolo all'articolazione), estensore (aumenta l'angolo all'articolazione), abduttore (allontana l'osso dalla linea mediana) o adduttore (sposta l'osso verso la linea mediana).

I muscoli assiali della testa, del collo e della schiena

I muscoli scheletrici sono divisi in categorie assiali (muscoli del tronco e della testa) e appendicolari (muscoli delle braccia e delle gambe). Questo sistema riflette le ossa del sistema scheletrico, che sono anche disposte in questo modo. I muscoli assiali sono raggruppati in base alla posizione, alla funzione o a entrambe. Alcuni muscoli assiali possono sembrare confusi nei confini perché attraversano lo scheletro appendicolare. Il primo raggruppamento dei muscoli assiali che esaminerai include i muscoli della testa e del collo, poi esaminerai i muscoli della colonna vertebrale e infine esaminerai i muscoli obliqui e retti.

Muscoli che creano l'espressione facciale

Le origini dei muscoli dell'espressione facciale sono sulla superficie del cranio (ricorda, l'origine di un muscolo non si muove). Le inserzioni di questi muscoli hanno fibre intrecciate con il tessuto connettivo e il derma della pelle. Poiché i muscoli si inseriscono nella pelle anziché sull'osso, quando si contraggono, la pelle si muove per creare l'espressione facciale ( Figura 11.7 ).

Figura 11.7 Muscoli dell'espressione facciale Molti dei muscoli dell'espressione facciale si inseriscono nella pelle che circonda le palpebre, il naso e la bocca, producendo espressioni facciali muovendo la pelle anziché le ossa.

L' orbicolare della bocca è un muscolo circolare che muove le labbra, mentre l' orbicolare dell'occhio è un muscolo circolare che chiude l'occhio. Il muscolo occipitofrontale si muove lungo il cuoio capelluto e le sopracciglia. Il muscolo ha un ventre frontale e un ventre occipitale (vicino all'osso occipitale nella parte posteriore del cranio). In altre parole, c'è un muscolo sulla fronte ( frontalis ) e uno sulla parte posteriore della testa ( occipitalis ), ma non c'è alcun muscolo sulla parte superiore della testa. Invece, i due ventri sono collegati da un ampio tendine chiamato aponeurosi epicranica , o aponeurosi galea (galea = "elmo"). I medici che originariamente studiavano l'anatomia umana pensavano che il cranio sembrasse un elmo.

Una grande porzione del viso è composta dal muscolo buccinatore , che comprime la guancia. Questo muscolo ti consente di fischiare, soffiare e succhiare; e contribuisce all'azione della masticazione. Ci sono diversi piccoli muscoli facciali, uno dei quali è il corrugatore supercilii , che è il motore principale delle sopracciglia. Posiziona il dito sulle sopracciglia all'altezza del ponte del naso. Alza le sopracciglia come se fossi sorpreso e abbassale come se stessi corrucciando la fronte. Con questi movimenti, puoi sentire l'azione del corrugatore supercilii. Altri muscoli dell'espressione facciale sono presentati nella Figura 11.8 .

Figura 11.8 Muscoli nell'espressione facciale

Muscoli che muovono gli occhi

Il movimento del bulbo oculare è sotto il controllo dei muscoli oculari estrinseci , che hanno origine all'esterno dell'occhio e si inseriscono sulla superficie esterna del bianco dell'occhio. Questi muscoli si trovano all'interno della cavità oculare e non possono essere visti in nessuna parte del bulbo oculare visibile ( Figura 11.9 e Tabella 11.3 ). Se sei mai stato da un medico che ti ha mostrato un dito e ti ha chiesto di seguirlo verso l'alto, verso il basso e verso entrambi i lati, il medico sta controllando per assicurarsi che i muscoli oculari agiscano secondo uno schema coordinato.

Figura 11.9 Muscoli degli occhi (a) I muscoli oculari estrinseci hanno origine all'esterno dell'occhio, sul cranio. (b) Ogni muscolo si inserisce sul bulbo oculare.

Muscoli degli occhi

Movimento	Bersaglio	Direzione del movimento target	Motore primario	Origine	Inserimento
Muove gli occhi verso l'alto e verso il naso; ruota gli occhi dall'1 alle 3	Bulbi oculari	Superiore (eleva); mediale (adduce)	In alto a destra	Anello tendineo comune (l'anello si attacca al forame ottico)	Superficie superiore del bulbo oculare
Muove gli occhi verso il basso e verso il naso; ruota gli occhi dalle ore 6 alle ore 3	Bulbi oculari	Inferiore (deprime); mediale (adduce)	In basso a destra	Anello tendineo comune (l'anello si attacca al forame ottico)	Superficie inferiore del bulbo oculare
Allontana gli occhi dal naso	Bulbi oculari	Laterale (abduzione)	Retto laterale	Anello tendineo comune (l'anello si attacca al forame ottico)	Superficie laterale del bulbo oculare
Muove gli occhi verso il naso	Bulbi oculari	Mediale (addotti)	Retto mediale	Anello tendineo comune (l'anello si attacca al forame ottico)	Superficie mediale del bulbo oculare
Sposta gli occhi verso l'alto e lontano dal naso; ruota il bulbo oculare dalle ore 12 alle ore 9	Bulbi oculari	Superiore (eleva); laterale (abduce)	Inferiore obliquamente	Pavimento dell'orbita (mascella)	Superficie del bulbo oculare tra il retto inferiore e il retto laterale
Sposta gli occhi verso il basso e lontano dal naso; ruota il bulbo oculare dalle ore 6 alle ore 9	Bulbi oculari	Inferiore (deprime); laterale (abduce)	Superiore obliquamente	Osso sfenoide	Superficie del bulbo oculare tra il retto superiore e il retto laterale
Apre gli occhi	Palpebra superiore	Superiore (eleva)	Elevatore superiore palpabile	Tetto dell'orbita (osso sfenoide)	Pelle delle palpebre superiori
Chiude le palpebre	Pelle delle palpebre	Compressione lungo l'asse superiore-inferiore	Occhio orbicolare	Ossa mediali che compongono l'orbita	Circonferenza dell'orbita

Tavolo 11.3

Muscoli che muovono la mascella inferiore

Nella terminologia anatomica, la masticazione è chiamata masticazione . I muscoli coinvolti nella masticazione devono essere in grado di esercitare una pressione sufficiente per mordere e poi masticare il cibo prima che venga inghiottito ( Figura 11.10 e Tabella 11.4 ). Il muscolo massetere è il muscolo principale utilizzato per la masticazione perché solleva la mandibola (mascella inferiore) per chiudere la bocca, ed è assistito dal muscolo temporale , che ritrae la mandibola. Puoi sentire il temporale muoversi mettendo le dita sulla tempia mentre mastichi.

Figura 11.10 Muscoli che muovono la mandibola I muscoli che muovono la mandibola sono in genere situati all'interno della guancia e hanno origine da processi nel cranio. Ciò fornisce ai muscoli della mandibola la grande quantità di leva necessaria per masticare.

Muscoli della mascella inferiore

Movimento	Bersaglio	Direzione del movimento target	Motore primario	Origine	Inserimento
Chiude la bocca; aiuta la masticazione	Mandibola	Superiore (eleva)	Massetere	Arco mascellare; arco zigomatico (per il massetere)	Mandibola
Chiude la bocca; tira la mascella inferiore sotto la mascella superiore	Mandibola	Superiore (eleva); posteriore (ritrae)	Temporale	Osso temporale	Mandibola
Apre la bocca; spinge la mascella inferiore sotto la mascella superiore; muove la mascella inferiore da un lato all'altro	Mandibola	Inferiore (deprime); posteriore (protrae); laterale (abduce); mediale (adduce)	Pterigoideo laterale	Processo pterigoideo dell'osso sfenoide	Mandibola
Chiude la bocca; spinge la mascella inferiore sotto la mascella superiore; muove la mascella inferiore da un lato all'altro	Mandibola	Superiore (eleva); posteriore (protrae); laterale (abduce); mediale (adduce)	Pterigoideo mediale	Osso sfenoide; mascella	Mandibola; articolazione temporo-mandibolare

Tavolo 11.4

Sebbene il massetere e il temporale siano responsabili dell'elevazione e della chiusura della mascella per sminuzzare il cibo in pezzi digeribili, i muscoli pterigoideo mediale e pterigoideo laterale aiutano a masticare e a spostare il cibo all'interno della bocca.

Muscoli che muovono la lingua

Sebbene la lingua sia ovviamente importante per assaggiare il cibo, è anche necessaria per la masticazione, la deglutizione (deglutizione) e la parola ( Figura 11.11 e Figura 11.12 ). Poiché è così mobile, la lingua facilita modelli e suoni complessi del linguaggio.

Figura 11.11 Muscoli che muovono la lingua

Figura 11.12 Muscoli per il movimento della lingua, la deglutizione e la parola

I muscoli della lingua possono essere estrinseci o intrinseci. I muscoli della lingua estrinseci si inseriscono nella lingua da origini esterne, mentre i muscoli della lingua intrinseci si inseriscono nella lingua da origini interne. I muscoli estrinseci muovono l'intera lingua in direzioni diverse, mentre i muscoli intrinseci consentono alla lingua di cambiare forma (ad esempio, arricciando la lingua in un anello o appiattindola).

I muscoli estrinseci includono tutti la radice della parola glossus (glossus = "lingua"), e i nomi dei muscoli derivano dal luogo in cui il muscolo ha origine. Il genioglosso (genio = "mento") ha origine sulla mandibola e consente alla lingua di muoversi verso il basso e in avanti. Lo stiloglosso ha origine sull'osso stiloideo e consente il movimento verso l'alto e all'indietro. Il palatoglosso ha origine sul palato molle per sollevare la parte posteriore della lingua, e l' ioglosso ha origine sull'osso ioide per muovere la lingua verso il basso e appiattirla.

Connessione quotidiana

Anestesia e muscoli della lingua

Prima dell'intervento, il paziente deve essere preparato per l'anestesia generale. I normali controlli omeostatici del corpo vengono messi "in attesa" in modo che il paziente possa essere preparato per l'intervento. Il controllo della respirazione deve essere commutato dal controllo omeostatico del paziente al controllo dell'anestesista. I farmaci utilizzati per l'anestesia rilassano la maggior parte dei muscoli del corpo.

Tra i muscoli interessati durante l'anestesia generale ci sono quelli necessari per respirare e muovere la lingua. Sotto anestesia, la lingua può rilassarsi e bloccare parzialmente o completamente le vie aeree, e i muscoli della respirazione potrebbero non muovere il diaframma o la parete toracica. Per evitare possibili complicazioni, la procedura più sicura da utilizzare su un paziente è chiamata intubazione endotracheale. L'inserimento di un tubo nella trachea consente ai medici di mantenere le vie aeree (aperte) del paziente verso i polmoni e di sigillare le vie aeree dall'orofaringe. Dopo l'intervento, l'anestesista modifica gradualmente la miscela dei gas che mantengono il paziente incosciente e quando i muscoli della respirazione iniziano a funzionare, il tubo viene rimosso. Ci vogliono ancora circa 30 minuti perché un paziente si svegli e perché i muscoli respiratori riprendano il controllo della respirazione. Dopo l'intervento, la maggior parte delle persone ha mal di gola o mal di gola per alcuni giorni.

Muscoli del collo anteriore

I muscoli del collo anteriore aiutano nella deglutizione (deglutizione) e nella parola controllando le posizioni della laringe (scatola vocale) e dell'osso ioide, un osso a forma di ferro di cavallo che funge da solida base su cui la lingua può muoversi. I muscoli del collo sono categorizzati in base alla loro posizione rispetto all'osso ioide ( Figura 11.13 ). I muscoli sopraioidei sono superiori ad esso e i muscoli infraioidei sono situati inferiormente.

Figura 11.13 Muscoli del collo anteriore I muscoli anteriori del collo facilitano la deglutizione e la parola. I muscoli sopraioidei originano da sopra l'osso ioide nella regione del mento. I muscoli infraioidei originano da sotto l'osso ioide nella parte inferiore del collo.

I muscoli sopraioidei sollevano l'osso ioide, il pavimento della bocca e la laringe durante la deglutizione. Tra questi c'è il muscolo digastrico , che ha ventri anteriori e posteriori che lavorano per sollevare l'osso ioide e la laringe quando si deglutisce; inoltre, abbassa la mandibola. Il muscolo stiloioideo sposta l'osso ioide posteriormente, sollevando la laringe, e il muscolo miloioideo lo solleva e aiuta a premere la lingua sulla parte superiore della bocca. Il genioioideo abbassa la mandibola oltre a sollevare e tirare l'osso ioide anteriormente.

I muscoli infraioidei a forma di cinghia generalmente abbassano l'osso ioide e controllano la posizione della laringe. Il muscolo omoioideo , che ha ventri superiore e inferiore, abbassa l'osso ioide insieme ai muscoli sternoioideo e tiroioideo . Il muscolo tiroioideo solleva anche la cartilagine tiroidea della laringe, mentre lo sternotiroideo la abbassa per creare diversi toni di voce.

Muscoli che muovono la testa

La testa, attaccata alla sommità della colonna vertebrale, è bilanciata, mossa e ruotata dai muscoli del collo ( Tabella 11.5 ). Quando questi muscoli agiscono unilateralmente, la testa ruota. Quando si contraggono bilateralmente, la testa si flette o si estende. Il muscolo principale che flette e ruota lateralmente la testa è lo sternocleidomastoideo . Inoltre, entrambi i muscoli che lavorano insieme sono i flessori della testa. Posiziona le dita su entrambi i lati del collo e gira la testa verso sinistra e verso destra. Sentirai che il movimento ha origine lì. Questo muscolo divide il collo in triangoli anteriori e posteriori se visto di lato ( Figura 11.14 ).

Figura 11.14 Viste posteriori e laterali del collo I muscoli superficiali e profondi del collo sono responsabili del movimento della testa, delle vertebre cervicali e delle scapole.

Muscoli che muovono la testa

Movimento	Bersaglio	Direzione del movimento target	Motore primario	Origine	Inserimento
Ruota e inclina la testa di lato; inclina la testa in avanti	Cranio; vertebre	Individualmente: ruota la testa verso il lato opposto; bilateralmente: flessione	Sternocleidomastoideo	Sterno; clavicola	Osso temporale (processo mastoideo); osso occipitale
Ruota e inclina la testa all'indietro	Cranio; vertebre	Individualmente: flette lateralmente e ruota la testa verso lo stesso lato; bilateralmente: estensione	Testa semispinale	Processi trasversali e articolari delle vertebre cervicali e toraciche	Osso occipitale
Ruota e inclina la testa di lato; inclina la testa all'indietro	Cranio; vertebre	Individualmente: flette lateralmente e ruota la testa verso lo stesso lato; bilateralmente: estensione	Splenio della testa	Processi spinosi delle vertebre cervicali e toraciche	Osso temporale (processo mastoideo); osso occipitale
Ruota e inclina la testa di lato; inclina la testa all'indietro	Cranio; vertebre	Individualmente: flette lateralmente e ruota la testa verso lo stesso lato; bilateralmente: estensione	La testa più lunga	Processi trasversali e articolari delle vertebre cervicali e toraciche	Osso temporale (processo mastoideo)

Tavolo 11.5

Muscoli del collo posteriore e della schiena

I muscoli posteriori del collo sono principalmente interessati ai movimenti della testa, come l'estensione. I muscoli della schiena stabilizzano e muovono la colonna vertebrale e sono raggruppati in base alle lunghezze e alla direzione dei fascicoli.

I muscoli splenio hanno origine sulla linea mediana e corrono lateralmente e superiormente alle loro inserzioni. Dai lati e dalla parte posteriore del collo, lo splenio della testa si inserisce sulla regione della testa e lo splenio del collo si estende sulla regione cervicale. Questi muscoli possono estendere la testa, fletterla lateralmente e ruotarla ( Figura 11.15 ).

Figura 11.15 Muscoli del collo e della schiena I muscoli grandi e complessi del collo e della schiena muovono la testa, le spalle e la colonna vertebrale.

Il gruppo degli erettori spinali costituisce la maggior parte della massa muscolare della schiena ed è l'estensore primario della colonna vertebrale. Controlla la flessione, la flessione laterale e la rotazione della colonna vertebrale e mantiene la curva lombare. L'erettore spinale comprende il gruppo iliocostale (posizionato lateralmente), il gruppo longissimus (posizionato intermediamente) e il gruppo spinale (posizionato medialmente).

Il gruppo iliocostale comprende l' ileocostale cervice , associato alla regione cervicale; l' ileocostale toracico , associato alla regione toracica; e l' ileocostale lombare , associato alla regione lombare. I tre muscoli del gruppo longissimus sono il longissimus capitis , associato alla regione della testa; il longissimus cervice , associato alla regione cervicale; e il longissimus thoracis , associato alla regione toracica. Il terzo gruppo, il gruppo spinale , comprende lo spinalis capitis (regione della testa), lo spinalis cervice (regione cervicale) e lo spinalis thoracis (regione toracica).

I muscoli trasversospinali vanno dai processi trasversi ai processi spinosi delle vertebre. Simili ai muscoli erettori spinali, i muscoli semispinali di questo gruppo prendono il nome dalle aree del corpo a cui sono associati. I muscoli semispinali includono il semispinale della testa , il semispinale del collo e il semispinale del torace . Il muscolo multifido della regione lombare aiuta a estendere e flettere lateralmente la colonna vertebrale.

Importante nella stabilizzazione della colonna vertebrale è il gruppo muscolare segmentale , che include i muscoli interspinali e intertrasversari. Questi muscoli uniscono i processi spinosi e trasversali di ogni vertebra consecutiva. Infine, i muscoli scaleni lavorano insieme per flettere, flettere lateralmente e ruotare la testa. Contribuiscono anche all'inspirazione profonda. I muscoli scaleni includono il muscolo scaleno anteriore (anteriore allo scaleno medio), il muscolo scaleno medio (il più lungo, intermedio tra lo scaleno anteriore e quello posteriore) e il muscolo scaleno posteriore (il più piccolo, posteriore allo scaleno medio).

I muscoli assiali della parete addominale e del torace

È un lavoro complesso bilanciare il corpo su due piedi e camminare eretti. I muscoli della colonna vertebrale, del torace e della parete addominale si estendono, si flettono e stabilizzano diverse parti del tronco del corpo. I muscoli profondi del nucleo del corpo aiutano a mantenere la postura e a svolgere altre funzioni. Il cervello invia impulsi elettrici a questi vari gruppi muscolari per controllare la postura mediante contrazione e rilassamento alternati. Ciò è necessario affinché nessun singolo gruppo muscolare si affatici troppo rapidamente. Se un gruppo non riesce a funzionare, la postura del corpo sarà compromessa.

Muscoli dell'addome

Ci sono quattro paia di muscoli addominali che ricoprono la regione addominale anteriore e laterale e si incontrano sulla linea mediana anteriore. Questi muscoli della parete addominale anterolaterale possono essere divisi in quattro gruppi: gli obliqui esterni, gli obliqui interni, il trasverso dell'addome e il retto dell'addome ( Figura 11.16 e Tabella 11.6 ).

Figura 11.16 Muscoli dell'addome (a) I muscoli addominali anteriori includono il retto addominale situato medialmente, che è ricoperto da uno strato di tessuto connettivo chiamato guaina del retto. Sui fianchi del corpo, medialmente al retto addominale, la parete addominale è composta da tre strati. I muscoli obliqui esterni formano lo strato superficiale, mentre i muscoli obliqui interni formano lo strato intermedio e il trasverso dell'addome forma lo strato più profondo. (b) I muscoli della parte bassa della schiena muovono la colonna lombare ma aiutano anche nei movimenti del femore.

Muscoli dell'addome

Movimento	Bersaglio	Direzione del movimento target	Motore primario	Origine	Inserimento
Torsione in vita; anche piegamento laterale	Colonna vertebrale	Supinazione; flessione laterale	Obliqui esterni; obliqui interni	Costole 5–12; ilio	Costole 7–10; linea bianca; di lui
Contrazione dell'addome durante espirazioni forzate, defecazione, minzione e parto	Cavità addominale	Compressione	Addome trasversale	Ilio; costole 5–10	Sterno; linea bianca; il pubblico
Seduto	Colonna vertebrale	Flessione	Retto dell'addome	Pube	Sterno; costole 5 e 7
Piegarsi di lato	Colonna vertebrale	Flessione laterale	Lombi quadrati	Ilio; costole 5–10	Costola 12; vertebre L1–L4

Tavolo 11.6

Ci sono tre muscoli scheletrici piatti nella parete antero-laterale dell'addome. L' obliquo esterno , più vicino alla superficie, si estende inferiormente e medialmente, nella direzione in cui si infilano le quattro dita nelle tasche dei pantaloni. Perpendicolare ad esso c'è l' obliquo interno intermedio , che si estende superiormente e medialmente, la direzione in cui solitamente vanno i pollici quando le altre dita sono nelle tasche dei pantaloni. Il muscolo profondo, il trasverso dell'addome , è disposto trasversalmente attorno all'addome, simile alla parte anteriore di una cintura su un paio di pantaloni. Questa disposizione di tre fasce di muscoli in diversi orientamenti consente vari movimenti e rotazioni del tronco. I tre strati di muscoli aiutano anche a proteggere gli organi addominali interni in un'area in cui non c'è osso.

La linea alba è una fascia bianca e fibrosa che è composta dalle guaine bilaterali del retto che si uniscono alla linea mediana anteriore del corpo. Queste racchiudono i muscoli retti dell'addome (una coppia di muscoli lunghi e lineari, comunemente chiamati muscoli "sit-up") che hanno origine dalla cresta pubica e dalla sinfisi e si estendono per tutta la lunghezza del tronco del corpo. Ogni muscolo è segmentato da tre fasce trasversali di fibre di collagene chiamate intersezioni tendinee . Ciò determina l'aspetto di "addominali scolpiti", poiché ogni segmento si ipertrofizza negli individui in palestra che fanno molti sit-up.

La parete addominale posteriore è formata dalle vertebre lombari, parti dell'ileo delle ossa dell'anca, muscoli psoas major e iliaco e muscolo quadrato dei lombi . Questa parte del core svolge un ruolo chiave nella stabilizzazione del resto del corpo e nel mantenimento della postura.

Collegamento di carriera

Fisioterapisti

Chi ha un infortunio muscolare o articolare verrà molto probabilmente mandato da un fisioterapista (PT) dopo aver visto il proprio medico curante. I PT hanno un master o un dottorato e sono esperti altamente qualificati nella meccanica dei movimenti del corpo. Molti PT sono anche specializzati in infortuni sportivi.

Se ti sei infortunato alla spalla mentre facevi kayak, la prima cosa che un fisioterapista farebbe durante la tua prima visita è valutare la funzionalità dell'articolazione. L'ampiezza del movimento di una particolare articolazione si riferisce ai normali movimenti che l'articolazione esegue. Il fisioterapista ti chiederà di abdurre e addurre, circondurre e flettere ed estendere il braccio. Il fisioterapista noterà il grado di funzionalità della spalla e, in base alla valutazione della lesione, creerà un piano di fisioterapia appropriato.

Il primo passo della terapia fisica sarà probabilmente l'applicazione di un impacco caldo sulla zona infortunata, che agisce in modo molto simile a un riscaldamento per far affluire il sangue nella zona, per migliorare la guarigione. Ti verrà chiesto di fare una serie di esercizi per continuare la terapia a casa, seguiti da ghiaccio, per ridurre l'infiammazione e il gonfiore, che continueranno per diverse settimane. Una volta completata la terapia fisica, il fisioterapista eseguirà un esame di uscita e invierà al tuo medico un rapporto dettagliato sul miglioramento dell'ampiezza di movimento e sul ritorno della normale funzionalità dell'arto. Gradualmente, man mano che la lesione guarisce, la spalla inizierà a funzionare correttamente. Un fisioterapista lavora a stretto contatto con i pazienti per aiutarli a tornare al loro normale livello di attività fisica.

Muscoli del torace

I muscoli del torace servono a facilitare la respirazione modificando le dimensioni della cavità toracica ( Tabella 11.7 ). Quando inspiri, il torace si solleva perché la cavità si espande. In alternativa, quando espiri, il torace si abbassa perché la cavità toracica diminuisce di dimensioni.

Muscoli del torace

Movimento	Bersaglio	Direzione del movimento target	Motore primario	Origine	Inserimento
Inspirazione; espirazione	Cavità toracica	Compressione; espansione	Diaframma	Sterno; costole 6–12; vertebre lombari	Tendine centrale
Inspirazione;espirazione	Costolette	Elevazione (espande la cavità toracica)	Intercostali esterni	Costola superiore a ciascun muscolo intercostale	Costola inferiore a ciascun muscolo intercostale
Espirazione forzata	Costolette	Movimento lungo l'asse superiore/inferiore per avvicinare le costole	Intercostali interni	Costola inferiore a ciascun muscolo intercostale	Costola superiore a ciascun muscolo intercostale

Tavolo 11.7

Il diaframma

Il cambiamento di volume della cavità toracica durante la respirazione è dovuto alla contrazione e al rilassamento alternati del diaframma ( Figura 11.17 ). Separa la cavità toracica da quella addominale e, a riposo, ha una forma a cupola. La superficie superiore del diaframma è convessa, creando il pavimento elevato della cavità toracica. La superficie inferiore è concava, creando il tetto curvo della cavità addominale.

Figura 11.17 Muscoli del diaframma Il diaframma separa la cavità toracica da quella addominale.

La defecazione, la minzione e persino il parto implicano la cooperazione tra il diaframma e i muscoli addominali (questa cooperazione è chiamata "manovra di Valsalva"). Si trattiene il respiro con una contrazione costante del diaframma; questo stabilizza il volume e la pressione della cavità peritoneale. Quando i muscoli addominali si contraggono, la pressione non può spingere il diaframma verso l'alto, quindi aumenta la pressione sul tratto intestinale (defecazione), sul tratto urinario (minzione) o sul tratto riproduttivo (parto).

La superficie inferiore del sacco pericardico e le superfici inferiori delle membrane pleuriche (pleura parietale) si fondono sul tendine centrale del diaframma. Ai lati del tendine si trovano le porzioni muscolari scheletriche del diaframma, che si inseriscono nel tendine mentre hanno una serie di origini, tra cui il processo xifoideo dello sterno anteriormente, le sei costole inferiori e le loro cartilagini lateralmente e le vertebre lombari e la dodicesima costola posteriormente.

Il diaframma comprende anche tre aperture per il passaggio delle strutture tra il torace e l'addome. La vena cava inferiore passa attraverso l' apertura cavale , e l'esofago e i nervi ad essa collegati passano attraverso lo iato esofageo. L'aorta, il dotto toracico e la vena azygos passano attraverso lo iato aortico del diaframma posteriore.

I muscoli intercostali

Ci sono tre serie di muscoli, chiamati muscoli intercostali , che attraversano ciascuno degli spazi intercostali. Il ruolo principale dei muscoli intercostali è quello di assistere nella respirazione modificando le dimensioni della gabbia toracica ( Figura 11.18 ).

Figura 11.18 Muscoli intercostali Gli intercostali esterni sono localizzati lateralmente sui lati del corpo. Gli intercostali interni sono localizzati medialmente vicino allo sterno. Gli intercostali più interni sono localizzati in profondità rispetto agli intercostali interni ed esterni.

Le 11 paia di muscoli intercostali superficiali esterni aiutano nell'inspirazione dell'aria durante la respirazione perché quando si contraggono, sollevano la gabbia toracica, che la espande. Le 11 paia di muscoli intercostali interni , appena sotto gli esterni, sono usati per l'espirazione perché avvicinano le costole per restringere la gabbia toracica. I muscoli intercostali più interni sono i più profondi e agiscono come sinergici per l'azione degli intercostali interni.

Muscoli del pavimento pelvico e del perineo

Il pavimento pelvico è un foglio muscolare che definisce la porzione inferiore della cavità pelvica. Il diaframma pelvico , che si estende anteriormente e posteriormente dal pube al coccige, comprende l'elevatore dell'ano e l'ischiococcigeo. Le sue aperture includono il canale anale e l'uretra e la vagina nelle femmine.

Il grande elevatore dell'ano è costituito da due muscoli scheletrici, il pubococcigeo e l' iliacococcigeo ( Figura 11.19 ). L'elevatore dell'ano è considerato il muscolo più importante del pavimento pelvico perché sostiene i visceri pelvici. Resiste alla pressione prodotta dalla contrazione dei muscoli addominali in modo che la pressione venga applicata al colon per aiutare la defecazione e all'utero per aiutare il parto (assistito dall'ischiococcigeo , che tira il coccige anteriormente). Questo muscolo crea anche sfinteri muscolari scheletrici nell'uretra e nell'ano.

Figura 11.19 Muscoli del pavimento pelvico I muscoli del pavimento pelvico sostengono gli organi pelvici, resistono alla pressione intra-addominale e funzionano come sfinteri per l'uretra, il retto e la vagina.

Il perineo è lo spazio a forma di diamante tra la sinfisi pubica (anteriormente), il coccige (posteriormente) e le tuberosità ischiatiche (lateralmente), che si trova appena al di sotto del diaframma pelvico (elevatore dell'ano e coccigeo). Diviso trasversalmente in triangoli, quello anteriore è il triangolo urogenitale , che include i genitali esterni. Quello posteriore è il triangolo anale , che contiene l'ano ( Figura 11.20 ). Il perineo è anche diviso in strati superficiali e profondi con alcuni dei muscoli comuni alle persone di qualsiasi sesso ( Figura 11.21 ). Le femmine hanno anche l' uretra compressore e lo sfintere uretrovaginale , che hanno la funzione di chiudere la vagina. Nei maschi, c'è il muscolo perineale trasverso profondo che svolge un ruolo nell'eiaculazione.

Figura 11.20 Muscoli del perineo I muscoli del perineo svolgono un ruolo nella minzione in entrambi i sessi, nell'eiaculazione nei maschi e nella contrazione vaginale nelle femmine.

Figura 11.21 Muscoli del perineo comuni a tutti gli esseri umani

I muscoli della cintura pettorale e degli arti superiori

I muscoli della spalla e dell'arto superiore possono essere divisi in quattro gruppi: muscoli che stabilizzano e posizionano la cintura pettorale, muscoli che muovono il braccio, muscoli che muovono l'avambraccio e muscoli che muovono polsi, mani e dita. La cintura pettorale , o cintura scapolare, è costituita dalle estremità laterali della clavicola e della scapola, insieme all'estremità prossimale dell'omero e dai muscoli che ricoprono queste tre ossa per stabilizzare l'articolazione della spalla. La cintura crea una base da cui la testa dell'omero, nella sua articolazione a sfera e cavità con la fossa glenoidea della scapola, può muovere il braccio in più direzioni.

Muscoli che posizionano la cintura pettorale

I muscoli che posizionano la cintura pettorale si trovano sul torace anteriore o sul torace posteriore ( Figura 11.22 e Tabella 11.8 ). I muscoli anteriori includono il succlavio , il piccolo pettorale e il dentato anteriore . I muscoli posteriori includono il trapezio , il grande romboide e il piccolo romboide . Quando i romboidi sono contratti, la scapola si muove medialmente, il che può tirare la spalla e l'arto superiore posteriormente.

Figura 11.22 Muscoli che posizionano la cintura pettorale I muscoli che stabilizzano la cintura pettorale la rendono una base stabile su cui altri muscoli possono muovere il braccio. Nota che il grande pettorale e il deltoide, che muovono l'omero, sono tagliati qui per mostrare i muscoli di posizionamento più profondi.

Muscoli che posizionano la cintura pettorale

Posizione nel torace	Movimento	Bersaglio	Direzione del movimento target	Motore primario	Origine	Inserimento
Torace anteriore	Stabilizza la clavicola durante il movimento premendola	Clavicola	Depressione	Succlavio	Prima costola	Superficie inferiore della clavicola
Torace anteriore	Ruota la spalla anteriormente (movimento di lancio); aiuta con l'inalazione	Scapola; costole	Scapola: deprime; costole: eleva	Piccolo pettorale	Superfici anteriori di alcune costole (2–4 o 3–5)	Processo coracoideo della scapola
Torace anteriore	Muove il braccio dal lato del corpo alla parte anteriore del corpo; aiuta con l'inalazione	Scapola; costole	Scapola: si protrae; costole: si eleva	Fronte seghettato	Scivolamenti muscolari da alcune costole (1–8 o 1–9)	Superficie anteriore del bordo vertebrale della scapola
Torace posteriore	Solleva le spalle (scrollando le spalle); avvicina le scapole; inclina la testa all'indietro	Scapola; colonna cervicale	Scapola: si ruota inferiormente, si ritrae, si eleva e si abbassa; spina: si estende	Trapezio	Cranio; colonna vertebrale	Acromion e spina della scapola; clavicola
Torace posteriore	Stabilizza la scapola durante il movimento della cintura pettorale	Scapola	Si ritrae; ruota verso il basso	Romboide maggiore	Vertebre toraciche (T2–T5)	Bordo mediale della scapola
Torace posteriore	Stabilizza la scapola durante il movimento della cintura pettorale	Scapola	Si ritrae; ruota verso il basso	Romboide minore	Vertebre cervicali e toraciche (C7 e T1)	Bordo mediale della scapola

Tavolo 11.8

Muscoli che muovono l'omero

Simili ai muscoli che posizionano la cintura pettorale, i muscoli che attraversano l'articolazione della spalla e muovono l'osso dell'omero del braccio includono sia muscoli assiali che scapolari ( Figura 11.23 e Figura 11.24 ). I due muscoli assiali sono il grande pettorale e il grande dorsale. Il grande pettorale è spesso e a forma di ventaglio, e copre gran parte della porzione superiore del torace anteriore. Il grande dorsale , largo e triangolare , si trova nella parte inferiore della schiena, dove si inserisce in una spessa guaina di tessuto connettivo chiamata aponeurosi.

Figura 11.23 Muscoli che muovono l'omero (a, c) I muscoli che muovono l'omero anteriormente sono generalmente situati sul lato anteriore del corpo e originano dallo sterno (ad esempio, grande pettorale) o dal lato anteriore della scapola (ad esempio, sottoscapolare). (b) I muscoli che muovono l'omero superiormente generalmente originano dalle superfici superiori della scapola e/o della clavicola (ad esempio, deltoidi). I muscoli che muovono l'omero inferiormente generalmente originano dalla parte centrale o inferiore della schiena (ad esempio, gran dorsale). (d) I muscoli che muovono l'omero posteriormente sono generalmente situati sul lato posteriore del corpo e si inseriscono nella scapola (ad esempio, infraspinato).

Figura 11.24 Muscoli che muovono l'omero

Il resto dei muscoli della spalla origina sulla scapola. La struttura anatomica e legamentosa dell'articolazione della spalla e la disposizione dei muscoli che la ricoprono, consente al braccio di eseguire diversi tipi di movimenti. Il deltoide , il muscolo spesso che crea le linee arrotondate della spalla è il principale abduttore del braccio, ma facilita anche la flessione e la rotazione mediale, così come l'estensione e la rotazione laterale. Il sottoscapolare origina sulla scapola anteriore e ruota medialmente il braccio. Chiamati per la loro posizione, il sovraspinato (superiore alla spina della scapola) e l' infraspinato (inferiore alla spina della scapola) abducono il braccio e ruotano lateralmente il braccio, rispettivamente. Il teres major spesso e piatto è inferiore al teres minor ed estende il braccio e aiuta nell'adduzione e nella rotazione mediale dello stesso. Il teres minor lungo ruota lateralmente ed estende il braccio. Infine, il coracobrachiale flette e adduce il braccio.

I tendini del sottoscapolare profondo, sovraspinato, infraspinato e piccolo rotondo collegano la scapola all'omero, formando la cuffia dei rotatori (cuffia muscolotendinea), il cerchio di tendini attorno all'articolazione della spalla. Quando i lanciatori di baseball si sottopongono a un intervento chirurgico alla spalla, di solito è sulla cuffia dei rotatori, che diventa pizzicata e infiammata e può staccarsi dall'osso a causa del movimento ripetitivo di portare il braccio sopra la testa per lanciare un lancio veloce.

Muscoli che muovono l'avambraccio

L'avambraccio, costituito dalle ossa del radio e dell'ulna, ha quattro tipi principali di azione sulla cerniera dell'articolazione del gomito: flessione, estensione, pronazione e supinazione. I flessori dell'avambraccio includono il bicipite brachiale, il brachiale e il brachioradiale. Gli estensori sono il tricipite brachiale e l'anconeo . I pronatori sono il pronatore rotondo e il pronatore quadrato , e il supinatore è l'unico che gira l'avambraccio anteriormente. Quando l'avambraccio è rivolto anteriormente, è supinato. Quando l'avambraccio è rivolto posteriormente, è pronato.

Il bicipite brachiale, il brachiale e il brachioradiale flettono l'avambraccio. Il bicipite brachiale a due teste attraversa le articolazioni della spalla e del gomito per flettere l'avambraccio, prendendo parte anche alla supinazione dell'avambraccio nelle articolazioni radioulnari e alla flessione del braccio nell'articolazione della spalla. In profondità rispetto al bicipite brachiale, il brachiale fornisce ulteriore potenza nella flessione dell'avambraccio. Infine, il brachioradiale può flettere rapidamente l'avambraccio o aiutare a sollevare un carico lentamente. Questi muscoli e i vasi sanguigni e i nervi associati formano il compartimento anteriore del braccio (compartimento flessore anteriore del braccio) ( Figura 11.25 e Figura 11.26 ).

Figura 11.25 Muscoli che muovono l'avambraccio I muscoli che hanno origine nella parte superiore del braccio flettono, estendono, pronano e supinano l'avambraccio. I muscoli che hanno origine nell'avambraccio muovono i polsi, le mani e le dita.

Figura 11.26 Muscoli che muovono l'avambraccio

Muscoli che muovono il polso, la mano e le dita

I movimenti del polso, della mano e delle dita sono facilitati da due gruppi di muscoli. L'avambraccio è l'origine dei muscoli estrinseci della mano . Il palmo è l'origine dei muscoli intrinseci della mano.

Muscoli del braccio che muovono i polsi, le mani e le dita

I muscoli nel compartimento anteriore dell'avambraccio (compartimento flessore anteriore dell'avambraccio) hanno origine dall'omero e si inseriscono in diverse parti della mano. Questi costituiscono la maggior parte dell'avambraccio. Da laterale a mediale, il compartimento anteriore superficiale dell'avambraccio include il flessore radiale del carpo , il palmare lungo , il flessore ulnare del carpo e il flessore superficiale delle dita . Il flessore superficiale delle dita flette la mano e le dita sulle nocche, il che consente rapidi movimenti delle dita, come quando si digita o si suona uno strumento musicale (vedere Figura 11.27 e Tabella 11.9 ). Tuttavia, una scarsa ergonomia può irritare i tendini di questi muscoli mentre scivolano avanti e indietro con il tunnel carpale del polso anteriore e pizzicano il nervo mediano, che attraversa anch'esso il tunnel, causando la sindrome del tunnel carpale. Il compartimento anteriore profondo produce flessione e piega le dita per formare un pugno. Questi sono il flessore lungo del pollice e il flessore profondo delle dita .

I muscoli del compartimento posteriore superficiale dell'avambraccio (compartimento estensore posteriore superficiale dell'avambraccio) hanno origine sull'omero. Questi sono l' estensore radiale lungo , l'estensore radiale breve del carpo , l'estensore delle dita , l'estensore del minimo delle dita e l' estensore ulnare del carpo .

I muscoli del compartimento posteriore profondo dell'avambraccio (compartimento estensore posteriore profondo dell'avambraccio) hanno origine sul radio e sull'ulna. Questi includono l' abduttore lungo del pollice , l'estensore breve del pollice , l'estensore lungo del pollice e l'estensore dell'indice (vedere Figura 11.27 ).

Figura 11.27 Muscoli che muovono il polso, le mani e l'avambraccio

I tendini dei muscoli dell'avambraccio si attaccano al polso e si estendono nella mano. Fasce fibrose chiamate retinacoli rivestono i tendini del polso. Il retinacolo flessore si estende sulla superficie palmare della mano mentre il retinacolo estensore si estende sulla superficie dorsale della mano.

Muscoli intrinseci della mano

I muscoli intrinseci della mano hanno origine e si inseriscono al suo interno ( Figura 11.28 ). Questi muscoli consentono alle dita di compiere anche movimenti precisi per azioni, come digitare o scrivere. Questi muscoli sono divisi in tre gruppi. I muscoli tenari sono sulla parte radiale del palmo. I muscoli ipotenari sono sulla parte mediale del palmo e i muscoli intermedi sono mediopalmari.

I muscoli tenar includono l' abduttore breve del pollice , l'opponente del pollice , il flessore breve del pollice e l' adduttore del pollice . Questi muscoli formano l' eminenza tenar , il contorno arrotondato della base del pollice e agiscono tutti sul pollice. I movimenti del pollice svolgono un ruolo fondamentale nella maggior parte dei movimenti precisi della mano.

I muscoli ipotenar includono l' abduttore del mignolo , il flessore del mignolo brevis e l' opponente del mignolo . Questi muscoli formano l' eminenza ipotenar , il contorno arrotondato del mignolo e, in quanto tali, agiscono tutti sul mignolo. Infine, i muscoli intermedi agiscono su tutte le dita e includono il lombricale , l' interosseo palmare e l' interosseo dorsale .

Figura 11.28 Muscoli intrinseci della mano I muscoli intrinseci della mano hanno origine e si inseriscono all'interno della mano. Questi muscoli forniscono il controllo motorio fine delle dita flettendo, estendendo, abducendo e adducendo i segmenti più distali del dito e del pollice.

Muscoli intrinseci della mano

Muscolo	Movimento	Bersaglio	Direzione del movimento target	Motore primario	Origine	Inserimento
Muscoli tenari	Muove il pollice verso il corpo	Pollice	Rapimento	Pollice dell'abduttore corto	Retinacolo dei flessori; e carpi vicini	Base laterale della falange prossimale del pollice
Muscoli tenari	Muove il pollice sul palmo per toccare le altre dita	Pollice	Opposizione	Pollice opposto	Piego la retina; trapezio	Anteriore del primo metacarpo
Muscoli tenari	Flette il pollice	Pollice	Flessione	Pollice flessore corto	Piego la retina; trapezio	Base laterale della falange prossimale del pollice
Muscoli tenari	Allontana il pollice dal corpo	Pollice	Adduzione	Pollice adduttore	Osso capitato; basi dei metacarpi 2–4; parte anteriore del metacarpo 3	Base mediale della falange prossimale del pollice
Muscoli ipotenari	Muove il mignolo verso il corpo	Mignolo	Rapimento	Rapitore del mignolo	Osso pisiforme	Lato mediale della falange prossimale del mignolo
Muscoli ipotenari	Flette il mignolo	Mignolo	Flessione	Flessore breve delle dita	Amate bene; Piego la retina	Lato mediale della falange prossimale del mignolo
Muscoli ipotenari	Muove il mignolo sul palmo per toccare il pollice	Mignolo	Opposizione	Di fronte al mignolo	Amate bene; Piego la retina	Lato mediale del quinto metacarpo
Muscoli intermedi	Flette ogni dito nelle articolazioni metacarpo-falangee; estende ogni dito nelle articolazioni interfalangee	Dita	Flessione	Lumbricali	Palmo (lati laterali dei tendini del flessore delle dita in profondità)	Dita 2–5 (bordi laterali delle espansioni estensionali sulle prime falangi)
Muscoli intermedi	Adduce e flette ogni dito nelle articolazioni metacarpo-falangee; estende ogni dito nelle articolazioni interfalangee	Dita	Adduzione; flessione; estensione	Interossei palmari	Lato di ciascun metacarpo che si affaccia sul metacarpo 3 (assente dal metacarpo 3)	Espansione dell'estensore sulla prima falange di ogni dito (tranne il dito 3) sul lato rivolto verso il dito 3
Muscoli intermedi	Abduce e flette le tre dita medie nelle articolazioni metacarpo-falangee; estende le tre dita medie nelle articolazioni interfalangee	Dita	Abduzione; flessione; estensione	Interossei dorsali	Lati dei metacarpi	Entrambi i lati del dito 3; per ogni altro dito, espansione dell'estensore sulla prima falange sul lato opposto al dito 3

Tavolo 11.9

I muscoli appendicolari della cintura pelvica e degli arti inferiori

I muscoli appendicolari della parte inferiore del corpo posizionano e stabilizzano la cintura pelvica , che funge da fondamento per gli arti inferiori. Comparativamente, c'è molto più movimento nella cintura pettorale che nella cintura pelvica. C'è molto poco movimento della cintura pelvica a causa della sua connessione con il sacro alla base dello scheletro assiale. La cintura pelvica ha un raggio di movimento inferiore perché è stata progettata per stabilizzare e sostenere il corpo.

Muscoli della coscia

Cosa accadrebbe se la cintura pelvica, che collega gli arti inferiori al torso, fosse in grado di avere la stessa ampiezza di movimento della cintura pettorale? Per prima cosa, camminare consumerebbe più energia se le teste dei femori non fossero fissate negli acetaboli del bacino. Il baricentro del corpo si trova nell'area del bacino. Se il baricentro non rimanesse fisso, anche stare in piedi sarebbe difficile. Pertanto, ciò che i muscoli delle gambe non hanno in ampiezza di movimento e versatilità, lo compensano in dimensioni e potenza, facilitando la stabilizzazione, la postura e il movimento del corpo.

Muscoli della regione glutea che muovono il femore

La maggior parte dei muscoli che si inseriscono sul femore (l'osso della coscia) e lo muovono, hanno origine nella cintura pelvica. Il grande psoas e l'iliaco costituiscono il gruppo ileopsoas . Alcuni dei muscoli più grandi e potenti del corpo sono i muscoli glutei o gruppo gluteo . Il grande gluteo è il più grande; profondo al grande gluteo è il medio gluteo , e profondo al medio gluteo è il piccolo gluteo , il più piccolo del trio ( Figura 11.29 e Figura 11.30 ).

Figura 11.29 Muscoli dell'anca e della coscia I muscoli grandi e potenti dell'anca che muovono il femore in genere hanno origine sulla cintura pelvica e si inseriscono nel femore. I muscoli che muovono la parte inferiore della gamba in genere hanno origine sul femore e si inseriscono nelle ossa dell'articolazione del ginocchio. I muscoli anteriori del femore estendono la parte inferiore della gamba ma aiutano anche a flettere la coscia. I muscoli posteriori del femore flettono la parte inferiore della gamba ma aiutano anche a estendere la coscia. Una combinazione di muscoli dei glutei e della coscia adduce, abduce e ruota anche la coscia e la parte inferiore della gamba.

Figura 11.30 Muscoli della regione glutea che muovono il femore

La fascia tensore lata è un muscolo spesso e squadrato nella parte superiore della coscia laterale. Agisce come sinergico del gluteo medio e dell'ileopsoas nella flessione e nell'abduzione della coscia. Aiuta anche a stabilizzare la parte laterale del ginocchio tirando il tratto ileotibiale (fascia), rendendolo teso. In profondità rispetto al grande gluteo, il piriforme , l'otturatore interno , l'otturatore esterno , il gemello superiore , il gemello inferiore e il quadrato del femore ruotano lateralmente il femore all'altezza dell'anca.

L' adduttore lungo , l'adduttore breve e l'adduttore grande possono ruotare la coscia sia medialmente che lateralmente a seconda della posizione del piede. L'adduttore lungo flette la coscia, mentre l'adduttore grande la estende. Il pettineo adduce e flette anche il femore all'anca. Il pettineo si trova nel triangolo femorale , che si forma alla giunzione tra l'anca e la gamba e include anche il nervo femorale, l'arteria femorale, la vena femorale e i linfonodi inguinali profondi.

Muscoli della coscia che muovono il femore, la tibia e il perone

La fascia profonda nella coscia la separa in compartimenti mediale, anteriore e posteriore (vedere Figura 11.29 e Figura 11.31 ). I muscoli nel compartimento mediale della coscia sono responsabili dell'adduzione del femore all'anca. Insieme all'adduttore lungo, all'adduttore breve, all'adduttore grande e al pettineo, il gracile a forma di cinghia adduce la coscia oltre a flettere la gamba al ginocchio.

Figura 11.31 Muscoli della coscia che muovono il femore, la tibia e il perone

I muscoli del compartimento anteriore della coscia flettono la coscia ed estendono la gamba. Questo compartimento contiene il gruppo del quadricipite femorale , che in realtà comprende quattro muscoli che estendono e stabilizzano il ginocchio. Il retto femorale si trova sulla parte anteriore della coscia, il vasto laterale si trova sulla parte laterale della coscia, il vasto mediale si trova sulla parte mediale della coscia e il vasto intermedio si trova tra il vasto laterale e il vasto mediale e profondo al retto femorale. Il tendine comune a tutti e quattro è il tendine del quadricipite (tendine rotuleo), che si inserisce nella rotula e continua sotto di essa come legamento rotuleo . Il legamento rotuleo si attacca alla tuberosità tibiale. Oltre al quadricipite femorale, il sartorio è un muscolo a forma di banda che si estende dalla spina iliaca antero-superiore al lato mediale della tibia prossimale. Questo muscolo versatile flette la gamba al ginocchio e flette, abduce e ruota lateralmente la gamba all'anca. Questo muscolo ci consente di sederci a gambe incrociate.

Il compartimento posteriore della coscia comprende muscoli che flettono la gamba ed estendono la coscia. I tre muscoli lunghi sul retro del ginocchio sono il gruppo dei muscoli posteriori della coscia , che flettono il ginocchio. Questi sono il bicipite femorale , il semitendinoso e il semimembranoso . I tendini di questi muscoli formano la fossa poplitea , lo spazio a forma di diamante nella parte posteriore del ginocchio.

Muscoli che muovono i piedi e le dita dei piedi

Similmente ai muscoli della coscia, i muscoli della gamba sono divisi dalla fascia profonda in compartimenti, anche se la gamba ne ha tre: anteriore, laterale e posteriore ( Figura 11.32 e Figura 11.33 ).

Figura 11.32 Muscoli della parte inferiore della gamba I muscoli del compartimento anteriore della parte inferiore della gamba sono generalmente responsabili della dorsiflessione, mentre i muscoli del compartimento posteriore della parte inferiore della gamba sono generalmente responsabili della flessione plantare. I muscoli laterali e mediali in entrambi i compartimenti invertono, evertono e ruotano il piede.

Figura 11.33 Muscoli che muovono i piedi e le dita dei piedi

I muscoli del compartimento anteriore della gamba : il tibiale anteriore , un muscolo lungo e spesso sulla superficie laterale della tibia, l' estensore lungo dell'alluce , in profondità sotto di esso, e l' estensore lungo delle dita , lateralmente ad esso, contribuiscono tutti a sollevare la parte anteriore del piede quando si contraggono. Il fibularis tertius , un piccolo muscolo che ha origine sulla superficie anteriore del perone, è associato all'estensore lungo delle dita e talvolta fuso con esso, ma non è presente in tutte le persone. Spesse fasce di tessuto connettivo chiamate retinacolo degli estensori superiore (legamento trasverso della caviglia) e retinacolo degli estensori inferiore , mantengono i tendini di questi muscoli in posizione durante la dorsiflessione.

Il compartimento laterale della gamba comprende due muscoli: il peroneo lungo (peroneus longus) e il peroneo breve (peroneus brevis). I muscoli superficiali nel compartimento posteriore della gamba si inseriscono tutti sul tendine calcaneare (tendine di Achille), un tendine robusto che si inserisce nell'osso calcaneare della caviglia. I muscoli in questo compartimento sono grandi e robusti e mantengono gli esseri umani in posizione eretta. Il muscolo più superficiale e visibile del polpaccio è il gastrocnemio . Profondo al gastrocnemio c'è il soleo largo e piatto . Il plantare corre obliquamente tra i due; alcune persone possono avere due di questi muscoli, mentre non si osserva alcun plantare in circa il sette percento delle altre dissezioni di cadaveri. Il tendine plantare è un sostituto desiderabile della fascia lata nella riparazione dell'ernia, nei trapianti di tendine e nella riparazione dei legamenti. Anche nel compartimento posteriore della gamba si trovano quattro muscoli profondi: il popliteo , il flessore lungo delle dita , il flessore lungo dell'alluce e il tibiale posteriore .

Il piede ha anche muscoli intrinseci, che hanno origine e si inseriscono al suo interno (simili ai muscoli intrinseci della mano). Questi muscoli forniscono principalmente supporto al piede e al suo arco, e contribuiscono ai movimenti delle dita ( Figura 11.34 e Figura 11.35 ). Il supporto principale per l'arco longitudinale del piede è una fascia profonda chiamata aponeurosi plantare , che va dall'osso calcaneare alle dita (l'infiammazione di questo tessuto è la causa della "fascite plantare", che può colpire i corridori). I muscoli intrinseci del piede sono costituiti da due gruppi. Il gruppo dorsale include solo un muscolo, l' estensore breve delle dita . Il secondo gruppo è il gruppo plantare , che è costituito da quattro strati, a partire dal più superficiale.

Figura 11.34 Muscoli intrinseci del piede I muscoli lungo il lato dorsale del piede (a) generalmente estendono le dita mentre i muscoli del lato plantare del piede (b, c, d) generalmente flettono le dita. I muscoli plantari esistono in quattro strati, fornendo al piede la forza per controbilanciare il peso del corpo. In questo diagramma, tre degli strati sono mostrati da una vista plantare iniziando con lo strato più in basso appena sotto la pelle plantare del piede (b) e terminando con lo strato più in alto (d) situato appena sotto il piede e le ossa delle dita.

Figura 11.35 Muscoli intrinseci nel piede

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Tipi di muscolo

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Il muscolo scheletrico

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La contrazione muscolare

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I muscoli scheletrici

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Il muscolo liscio

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Il muscolo cardiaco

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