Meccanismo della contrazione muscolare: guida rapida per i quiz d’ingresso

Ti chiedono spesso: “Quali proteine fanno scivolare i filamenti?”, “Perché serve il calcio?”, “Che differenza c’è tra contrazione isometrica e isotonica?”
Nei test d’ingresso di Medicina, Professioni sanitarie, Scienze Motorie (e non solo) queste domande compaiono di continuo. Oggi le ripassiamo una volta per tutte, con spiegazioni lineari ed esempi nuovi, così quando vedrai le crocette saprai dove mettere la X senza esitare.

I filamenti sottili: actina, troponina e tropomiosina

I filamenti sottili sono composti da due catene elicoidali di actina avvolte insieme. Su di esse si adagiano:

• Tropomiosina, lunga proteina che copre il sito di legame per la miosina.
• Troponina, complesso proteico che cambia forma quando lega Ca²⁺.

Da ricordare per il quiz: senza calcio, la tropomiosina resta al suo posto e la miosina non può agganciarsi.

I filamenti spessi: miosina con coda e testa

Ogni filamento spesso contiene circa 200 molecole di miosina. Ogni miosina possiede:

• una coda che si dispone parallela alle altre code;
• una testa globulare mobile che si piega come un braccio.

Le teste si attaccano all’actina, formano ponti trasversali e con un colpo di leva trascinano il filamento sottile verso il centro del sarcomero.

Dallo stimolo nervoso allo scorrimento dei filamenti

1. Il potenziale d’azione raggiunge la fibra muscolare.
2. Il reticolo sarcoplasmatico rilascia Ca²⁺.
3. Il calcio lega la troponina → la tropomiosina si sposta → il sito sull’actina si libera.
4. Le teste di miosina, cariche di ATP, si agganciano all’actina e tirano.
5. Le linee Z si avvicinano: il sarcomero si accorcia, la banda I si riduce, la zona H scompare.
6. Quando lo stimolo finisce, la pompa del calcio riporta Ca²⁺ nel reticolo e il muscolo si rilassa.

Contrazione isometrica e contrazione isotonica

• Contrazione isometrica: la lunghezza del muscolo resta invariata mentre il tono aumenta.
• Esempio: tenere una valigia ferma all’altezza del ginocchio.
• Contrazione isotonica: il muscolo si accorcia mentre il tono rimane costante.
• Esempio: sollevare la valigia dal pavimento fino al tavolo.

ATP: carburante indispensabile

• L’idrolisi dell’ATP permette alla testa di miosina di staccarsi dall’actina, ricaricarsi e riattaccarsi più avanti.
• In assenza di ATP i ponti miosina-actina restano bloccati, causa del rigor mortis.

Come si rigenera l’ATP

• Sforzo leggero e prolungato → respirazione aerobica → produzione abbondante di ATP, poco lattato.
• Sforzo intenso e rapido → glicolisi anaerobica → ATP veloce, formazione di acido lattico → affaticamento.

L’acido lattico raggiunge il fegato, dove viene riconvertito in glucosio consumando ulteriore ossigeno: è il famoso debito di ossigeno.

Mioglobina: deposito di ossigeno interno

Proteina con un solo gruppo eme e affinità per l’O₂ più alta di quella dell’emoglobina:

• Cattura l’ossigeno dal sangue.
• Lo rilascia quando la fibra ne ha più bisogno, prolungando la produzione aerobica di ATP.

Fibre rosse e fibre bianche: caratteristiche chiave

Fibre rosse (a contrazione lenta)

• Contrazione: più lenta e continua.
• Mitocondri: numerosi.
• Mioglobina: abbondante (colore rosso scuro).
• Funzione: postura, resistenza di lunga durata (maratona, stabilità).

Fibre bianche (a contrazione rapida)

• Contrazione: rapida e potente.
• Mitocondri: pochi.
• Mioglobina: scarsa, ma molto glicogeno e enzimi di glicolisi.
• Funzione: sprint, sollevamento pesi, movimenti esplosivi.

Confronto essenziale tra muscolo striato e muscolo liscio

Muscolo striato (scheletrico)

• Cellule polinucleate fuse in fibre cilindriche di 10–100 μm.
• Bande chiare e scure visibili.
• Controllo volontario tramite sistema nervoso centrale.
• Contrazione rapida per muovere lo scheletro e interagire con l’ambiente.

Muscolo liscio (viscerale)

• Cellule singole, mononucleate e fusiformi di 2–10 μm.
• Aspetto uniforme, privo di striature visibili.
• Controllo involontario via sistema nervoso autonomo, ormoni o fattori locali.
• Contrazione lenta che regola peristalsi, calibro dei vasi, apertura dell’iride, ecc.

Nota frequente nei quiz: il muscolo che regola il flusso sanguigno è liscio.