La muscolatura scheletrica

Il corpo umano contiene circa 650 muscoli scheletrici.

La maggior parte dei muscoli collega 2 o più ossa tra loro e attraversa quindi un numero corrispondente di articolazioni. Per questo vengono classificati come muscoli mono-, bi- o poliarticolari.

Ogni muscolo ha un'origine e un'inserzione ed è formato da capo muscolare e ventre muscolare. Alcuni muscoli hanno anche più origini, quindi più capi, e vengono perciò chiamati bicipiti, tricipiti o policipiti. L'origine si trova nella zona del tronco o nella parte prossimale degli arti. L'inserzione si trova invece in posizione distale.

Oltre che in base al numero di capi e di articolazioni, i muscoli vengono classificati anche in base alla forma e alla disposizione delle fibre. Si distinguono muscoli fusiformi, pennati e piatti. Nella maggior parte dei casi i muscoli vengono denominati in base alla loro funzione e alla loro posizione. I muscoli che flettono sono chiamati flessori, quelli che estendono sono chiamati estensori.

I tipi di contrazione

Il muscolo può modificare la sua lunghezza tramite contrazione (accorciamento) o dilatazione (allungamento). La dilatazione è per lo più provocata dall'antagonista (il muscolo opposto). Il muscolo che esegue il movimento vero e proprio è chiamato agonista. Quando due muscoli si sostengono a vicenda nella loro azione, vengono chiamati sinergisti.

A seconda della variazione di forza o di lunghezza del muscolo, si distinguono diversi tipi di contrazione:

• Isotonica: il muscolo si accorcia senza variazione di forza. Il tono (la tensione) rimane costante.
• Isometrica: a lunghezza muscolare invariata, la forza aumenta (statica, di tenuta).
• Auxotonica: cambiano sia la forza sia la lunghezza. È il tipo di contrazione più frequente nei movimenti quotidiani.

In base alla variazione di lunghezza che ne risulta, le contrazioni si suddividono come segue:

• Isocinetica: la resistenza viene superata a una velocità costante.
• Concentrica: il muscolo supera la resistenza e di conseguenza si accorcia. La tensione intramuscolare cambia, i muscoli si accorciano.
• Eccentrica: la resistenza è maggiore della tensione nel muscolo, per cui il muscolo viene allungato. Il muscolo viene allungato nonostante la tensione.

Struttura della muscolatura scheletrica

Ogni muscolo scheletrico ha la stessa struttura, indipendentemente dalla sua lunghezza o dalla sua forma.

Ogni muscolo è composto da un fascio di fibre muscolari. Una singola fibra muscolare (cellula muscolare) è circondata da capillari, che ne garantiscono l'afflusso di sangue. Una fibra muscolare è a sua volta composta dalle cosiddette fibrille (miofibrille). Ogni fibra è formata da più miofibrille. Una fibrilla è composta da più sarcomeri. Ogni sarcomero è composto da miofilamenti. Esistono tre tipi di miofilamenti: i filamenti di actina, i filamenti di miosina e i filamenti di titina. I filamenti di miosina sono i più spessi, i filamenti di actina sono più sottili. Il diverso diametro dei filamenti di actina e miosina dà origine alla muscolatura striata.

Un sarcomero è la distanza tra una linea Z e la linea Z successiva. Le linee Z rappresentano l'estremità dei filamenti di actina. Tra i filamenti di actina si trovano i filamenti di miosina. Il filamento di miosina è collegato alla linea Z tramite il filamento di titina.

La contrazione muscolare

Durante la contrazione cambia la posizione dei filamenti. Quando il muscolo si contrae, le teste della miosina si legano al filamento di actina e

tirano verso la linea Z. Durante la contrazione muscolare, il filamento di actina e quello di miosina non si accorciano di per sé. Il distacco della testa della miosina richiede energia sotto forma di ATP (adenosina trifosfato). Questo permette poi al muscolo di accorciarsi. Se non c'è più ATP disponibile, questo scatena un crampo.

Il comando di contrazione viene innescato da uno stimolo nervoso (impulso). Un singolo impulso nervoso provoca solo una scossa semplice. Quando molti stimoli si susseguono, si verificano numerose contrazioni e quindi la contrazione muscolare (visibile dall'esterno).

Tipi di fibre muscolari

Nell'essere umano i muscoli si suddividono in tre tipi di fibre: tipo 1, tipo 2A e tipo 2X. Ogni persona possiede tutti e tre i tipi di fibre. Le fibre di tipo 1 sono fibre a contrazione lenta con una ridotta affaticabilità. La produzione di energia avviene per lo più in modo aerobico. La mioglobina (il pigmento muscolare rosso) è responsabile del trasporto di ossigeno nella cellula muscolare (in modo simile all'emoglobina nel sangue). Le fibre di tipo 1 contengono più mioglobina delle fibre di tipo 2. Inoltre hanno un numero elevato di mitocondri. Le fibre di tipo 2 sono fibre a contrazione rapida e lavorano prevalentemente in modo anaerobico. Queste fibre si affaticano più rapidamente delle fibre di tipo 1. Si suddividono nei gruppi 2A e 2X. Le fibre 2X sono quelle che si contraggono rapidamente e si affaticano rapidamente, le fibre 2A sono anch'esse fibre a contrazione rapida ma si affaticano meno rapidamente.

Attraverso l'allenamento (di forza o di resistenza) si verifica uno spostamento nella composizione delle fibre muscolari. Questo spostamento va dalle fibre 2X alle fibre 2A.

Il nostro muscolo presenta sempre una forma mista dei diversi tipi di fibre. In media abbiamo circa il 40% di fibre di tipo 1 e il 60% di fibre di tipo 2. La composizione esatta è determinata geneticamente, per cui si può anche dire quali sport si addicano di più al proprio «tipo».

Allenamento e muscolatura

Quando un muscolo viene sottoposto a un carico maggiore del solito, si verifica un adattamento. Il muscolo immagazzina più proteine e aumenta quindi di volume. Si tratta della cosiddetta ipertrofia (il contrario è l'atrofia, ovvero la diminuzione), cioè l'aumento delle fibre muscolari (vale a dire l'aumento della superficie delle miofibrille). L'iperplasia è l'aumento fisiologico della sezione trasversale del muscolo dovuto all'aumento del numero di fibre muscolari (non ancora dimostrato nell'essere umano).

Crescita longitudinale (crescita in lunghezza): aumento della lunghezza delle singole fibre muscolari a sezione trasversale invariata. I muscoli possono adattarsi a una nuova lunghezza funzionale aggiungendo in serie nuovi sarcomeri alle estremità delle miofibrille.

Il muscolo non si adatta però solo all'allenamento di forza, ma anche all'allenamento di resistenza. I cambiamenti avvengono in primo luogo nell'approvvigionamento energetico della muscolatura: il numero di mitocondri aumenta, la capillarizzazione della muscolatura aumenta, il sistema energetico del muscolo funziona meglio e le riserve energetiche possono essere utilizzate più rapidamente nel muscolo.

Un allenamento intenso può causare indolenzimento muscolare. L'indolenzimento muscolare compare soprattutto in seguito a movimenti insoliti e intensi (per lo più eccentrici, cioè frenanti), che provocano un eccessivo allungamento di parti cellulari, piccole lacerazioni e deformazioni nel muscolo. Queste microlesioni causano un accumulo di liquido nelle fibre muscolari. L'accumulo e i processi di riparazione irritano le terminazioni nervose del dolore: è proprio questo l'indolenzimento muscolare. Per alleviare il dolore possono essere utili leggeri massaggi, movimenti leggeri o bagni caldi. Un allenamento intenso non è consigliabile, poiché si tratta di una lesione del muscolo.