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Questions and Answers
La Via Cortico-Spinale Indiretta si connette direttamente ai motoneuroni spinali.
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False
I motoneuroni che innervano i muscoli distali si trovano in posizione più mediale nel midollo spinale.
I motoneuroni che innervano i muscoli distali si trovano in posizione più mediale nel midollo spinale.
False
I propriocettori muscolari informano il sistema nervoso sulla posizione e la tensione del muscolo.
I propriocettori muscolari informano il sistema nervoso sulla posizione e la tensione del muscolo.
True
Le cellule di Renshaw hanno una funzione eccitatoria per il motoneurone stesso.
Le cellule di Renshaw hanno una funzione eccitatoria per il motoneurone stesso.
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La direzione cranio-causale dei motoneuroni spinali indica che innervano i muscoli situati nel segmento spinale corrispondente.
La direzione cranio-causale dei motoneuroni spinali indica che innervano i muscoli situati nel segmento spinale corrispondente.
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Il segnale sensoriale riflesso proviene dai recettori della sensibilità somatica.
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I motoneuroni ricevono solo afferenze eccitatorie per determinare la loro risposta.
I motoneuroni ricevono solo afferenze eccitatorie per determinare la loro risposta.
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L'azione finale di un interneurone è sempre eccitatoria sul motoneurone.
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I motoneuroni spinali e i motoneuroni cranici hanno vie corticali di controllo simili.
I motoneuroni spinali e i motoneuroni cranici hanno vie corticali di controllo simili.
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Il muscolo sternocleidomastoideo è innervato da motoneuroni spinali.
Il muscolo sternocleidomastoideo è innervato da motoneuroni spinali.
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Un singolo motoneurone può innervare solo due fibre muscolari nei muscoli oculari.
Un singolo motoneurone può innervare solo due fibre muscolari nei muscoli oculari.
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I sarcomeri sono le uniche unità funzionali della fibra muscolare.
I sarcomeri sono le uniche unità funzionali della fibra muscolare.
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La banda A del sarcomero è formata dai filamenti di actina.
La banda A del sarcomero è formata dai filamenti di actina.
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La titina è una proteina contrattili che tiene ferma l'actina.
La titina è una proteina contrattili che tiene ferma l'actina.
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Il sarcolemma è un'altra parola per indicare il tessuto connettivo che circonda un fascicolo muscolare.
Il sarcolemma è un'altra parola per indicare il tessuto connettivo che circonda un fascicolo muscolare.
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I muscoli del tronco possono avere migliaia di fibre innervate da un unico motoneurone.
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La pompa SERCA ATPasi è responsabile della rimozione del calcio dal citoplasma nel liquido extracellulare.
La pompa SERCA ATPasi è responsabile della rimozione del calcio dal citoplasma nel liquido extracellulare.
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La forza di una fibra muscolare diminuisce all'aumentare del numero di miofibrille.
La forza di una fibra muscolare diminuisce all'aumentare del numero di miofibrille.
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Il numero di siti attivi dell'actina non influisce sulla forza di contrazione muscolare.
Il numero di siti attivi dell'actina non influisce sulla forza di contrazione muscolare.
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Nella contrazione isometrica, il muscolo si accorcia ma non sposta il carico.
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La meccanica del muscolo scheletrico include lo studio del carico, che è la forza che il muscolo deve vincere per contrarsi.
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L'ATP è necessario per il distacco della miosina dall'actina.
L'ATP è necessario per il distacco della miosina dall'actina.
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Il fosfato rimane legato alla testa della miosina durante il colpo di forza.
Il fosfato rimane legato alla testa della miosina durante il colpo di forza.
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La concentrazione di calcio intracellulare deve superare la soglia di $10^{-5} M$ affinché avvenga la contrazione muscolare.
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La troponina si lega al calcio, causando lo spostamento della tropomiosina.
La troponina si lega al calcio, causando lo spostamento della tropomiosina.
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Durante la fase di rigor, l'ADP è ancora legato alla testa della miosina.
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Il rilascio del calcio nel citoplasma interrompe la contrazione muscolare.
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Gli incrementi di concentrazione del calcio portano a un aumento lineare della tensione muscolare.
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Il legame actina-miosina è cruciale per la generazione della forza muscolare.
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L'ATP non gioca alcun ruolo nel mantenimento del potenziale di membrana.
L'ATP non gioca alcun ruolo nel mantenimento del potenziale di membrana.
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L'idrolisi dell'ATP energizza la testa della miosina preparandola per il legame con l'actina.
L'idrolisi dell'ATP energizza la testa della miosina preparandola per il legame con l'actina.
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La latenza elettromeccanica nel muscolo scheletrico è breve, intorno ai 250-300 millisecondi.
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Nel muscolo cardiaco, la contrazione inizia e termina durante il periodo refrattario.
Nel muscolo cardiaco, la contrazione inizia e termina durante il periodo refrattario.
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La concentrazione di calcio intracellulare è misurata in relazione alla fluorescenza, dove l'intensità è inversamente proporzionale alla concentrazione di calcio.
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La forza generata da un muscolo è proporzionale al numero di legami miosina-actina.
La forza generata da un muscolo è proporzionale al numero di legami miosina-actina.
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Nel ciclo di contrazione muscolare, la testa della miosina è energizzata quando l'ATP è completamente legato e non è idrolizzato.
Nel ciclo di contrazione muscolare, la testa della miosina è energizzata quando l'ATP è completamente legato e non è idrolizzato.
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Il periodo refrattario nel muscolo scheletrico è breve e consente la possibilità di contrazioni tetaniche.
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La principale differenza tra il muscolo scheletrico e quello cardiaco riguarda solo l'accoppiamento eccitazione-contrazione.
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Nella contrazione muscolare, la tropomiosina copre i siti di legame dell'actina in stato di riposo.
Nella contrazione muscolare, la tropomiosina copre i siti di legame dell'actina in stato di riposo.
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Il rilascio di calcio è essenziale per l'interazione actina-miosina durante la contrazione muscolare.
Il rilascio di calcio è essenziale per l'interazione actina-miosina durante la contrazione muscolare.
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La concentrazione di calcio deve superare la soglia di 10 mM affinché inizi la contrazione muscolare.
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Study Notes
Contrazione Muscolare
- Le cellule muscolari (scheletriche, cardiache e lisce) condividono con i neuroni e le cellule endocrine la capacità di rispondere attivamente a uno stimolo.
- Quando la depolarizzazione della membrana raggiunge un valore soglia specifico, si genera un potenziale d'azione.
Tipi di Potenziali d'Azione
-
Muscolo Scheletrico:
- La durata dei potenziali d'azione è di circa 10-20 millisecondi, leggermente più lunga rispetto ai neuroni (1-2 millisecondi).
- Non presentano iperpolarizzazione durante la ripolarizzazione, tornando direttamente al potenziale di membrana a riposo.
-
Cellule Endocrine (es. cromaffini del surrene):
- La depolarizzazione è necessaria per la secrezione di ormoni, come le catecolamine.
-
Cellule Beta del Pancreas:
- La depolarizzazione, indotta dall'aumento della glicemia, provoca l'apertura dei canali del calcio, l'entrata di calcio causa l'esocitosi delle vescicole contenenti insulina, che viene rilasciata nel circolo sanguigno.
Potenziale di Membrana a Riposo
- Neuroni: In media intorno a -70 mV.
- Muscolo Scheletrico: In media intorno a -90 mV.
Motoneuroni: Interfaccia tra Sistema Nervoso e Muscolo
- I motoneuroni sono neuroni specializzati che innervano le cellule muscolari, trasmettendo i comandi dal sistema nervoso al muscolo.
-
Funzione dei Motoneuroni:
- Eccitazione: I motoneuroni hanno un effetto eccitatorio sul muscolo, innescando la contrazione.
- Inibizione: Se il motoneurone è inibito, il muscolo rimane rilassato.
Classificazione dei Motoneuroni Spinali
- I motoneuroni spinali controllano la maggior parte dei muscoli dal collo in giù.
Vie del Controllo Motore Volontario
- Via Cortico-Spinale Diretta: Origina dalla corteccia motoria e arriva direttamente ai motoneuroni spinali.
- Vie Indirette: Partono dalla corteccia, fanno sinapsi nei nuclei del tronco encefalico e poi si connettono ai motoneuroni spinali.
- Cervelletto: Può inviare segnali ai motoneuroni spinali, partecipando al controllo del movimento.
Controllo Riflesso dei Motoneuroni
- I motoneuroni possono essere stimolati in via riflessa da recettori:
- Propriocettori Muscolari: Recettori all'interno del muscolo, che forniscono informazioni sulla posizione e tensione del muscolo.
- Recettori della Sensibilità Somatica: Rilevano stimoli dolorifici, termici, tattili e articolari.
Organizzazione Somatotopica dei Motoneuroni Spinali
- I motoneuroni sono organizzati nelle corna ventrali del midollo spinale seguendo un'organizzazione:
- Cranio-Caudale: I motoneuroni innervano i muscoli del segmento del midollo spinale in cui sono situati.
- Mediale-Laterale: I motoneuroni dei muscoli prossimali sono più mediali, quelli dei muscoli distali sono più laterali.
- Dorso-Ventrale: I motoneuroni dei muscoli flessori sono più dorsali, mentre quelli degli estensori sono più ventrali.
Afferenze ai Motoneuroni: Integrazione di Segnali
- Ogni motoneurone riceve molteplici afferenze, sia eccitatorie che inibitorie.
- Afferenze Dirette: Segnale sensoriale riflesso dai fusi neuromuscolari, via corticospinale laterale.
- Afferenze Indirette: Recettori somatici, vie discendenti indirette, input propriospinali, cellule di Renshaw.
Nervi Spinali e Motoneuroni Cranici
- Gli assoni dei motoneuroni spinali formano il nervo spinale.
- I motoneuroni dei muscoli della testa si trovano nei nuclei dei nervi cranici.
Struttura del Muscolo e della Fibra Muscolare
- Il muscolo è composto da numerose fibre muscolari.
- Ogni fibra è innervata da un motoneurone.
Unità Motorie
- L'insieme di un motoneurone e delle fibre muscolari che innerva costituisce l'unità motoria.
- Il numero di fibre muscolari per unità motoria varia a seconda della funzione del muscolo.
Movimenti Precisi e Movimenti di Forza
- Movimenti precisi (es. movimenti oculari): rapporto motoneurone-fibra di 1:2 o 1:3.
- Movimenti di forza (es. muscoli del tronco): migliaia di fibre innervate da un singolo motoneurone.
Modello Muscolare Cilindrico
- Per semplificare lo studio, si considera un modello muscolare cilindrico con fibre parallele che convergono verso i tendini.
Struttura Gerarchica della Fibra Muscolare
- Fibra Muscolare (Cellula): Circondata dal sarcolemma (membrana plasmatica) o endomisio.
- Fascicolo: Un insieme di fibre muscolari, circondato dal perimisio (tessuto connettivo).
- Miofibrille: Unità contrattili all'interno della fibra, disposte parallelamente.
- Sarcomeri: Unità funzionali della miofibrilla, composte da filamenti di proteine contrattili (actina e miosina).
Proteine del Sarcomero
- Actina e Miosina: Proteine contrattili.
- Nebulina e Titina: Proteine strutturali.
- Miosina: Con teste che interagiscono con l'actina (attività ATP-asica).
- Tropomiosina: Copre i siti di legame dell'actina.
- Troponina: Permette lo spostamento della tropomiosina.
Fasce Connettivali del Muscolo
- Epimisio: Circonda l'intero muscolo.
- Perimisio: Circonda i fasci di fibre muscolari.
- Endomisio: Circonda le singole fibre muscolari (sarcolemma).
Meccanica del Muscolo Scheletrico
- Elementi Contrattili (EC): Sarcomeri (miofibrille).
- Elementi Elastici in Serie (EEls): Tendini (non attivi, si allungano durante l'accorciamento dei sarcomeri).
- Elementi Elastici in Parallelo (EElp): Fasce e proteine di sostegno.
Triadi: Accoppiamento Eccitazione-Contrazione
- Tubuli T: Invaginazioni del sarcolemma, estesi nella fibra muscolare a livello delle linee Z dei sarcomeri.
- Reticolo Sarcoplasmatico (RS): Membrana associata ai tubuli T, in particolare le cisterne terminali.
Giunzione Neuromuscolare: Trasmissione dell'Impulso Nervoso al Muscolo
- La giunzione neuromuscolare è il punto di contatto tra un motoneurone e una fibra muscolare.
Meccanismo di Trasmissione
- Il potenziale d'azione giunge al terminale assonico del motoneurone.
- L'arrivo del potenziale d'azione apre i canali del calcio.
- L'entrata di calcio causa il rilascio di acetilcolina (ACh).
- L'ACh si lega ai recettori nicotinici sul sarcolemma.
- L'entrata di sodio provoca depolarizzazione (potenziale di placca).
Accoppiamento Eccitazione-Contrazione: Dal Potenziale d'Azione alla Contrazione Muscolare
Passaggi Chiave dell'Accoppiamento Eccitazione-Contrazione nel Muscolo Scheletrico
- Propagazione del Potenziale d'Azione
- Attivazione dei recettori diidropiridinici (DHPR)
- Entrata limitata di calcio
- Apertura dei recettori della rianodina (RyR)
- Rilascio di calcio indotto da calcio (CACR)
- Interazione calcio-troponina
- Scivolamento della tropomiosina
- Formazione dei ponti actina-miosina
- Contrazione muscolare
Latenza Elettromeccanica
- Intervallo di tempo tra l'evento elettrico (potenziale d'azione) e l'inizio della contrazione muscolare.
- Dovuto al tempo necessario per il rilascio di calcio, il legame con la troponina e l'interazione actina-miosina.
Misura della Concentrazione di Calcio
- La concentrazione di calcio intracellulare può essere misurata attraverso la fluorescenza.
- Sostanze fluorescenti.
- Intensità della fluorescenza.
Differenza tra Muscolo Scheletrico e Cardiaco nell'Accoppiamento Eccitazione-Contrazione
- La principale differenza riguarda la durata del potenziale d'azione e il periodo refrattario.
Durata del Potenziale d'Azione e Latenza Elettromeccanica
- Muscolo Scheletrico: Breve durata (10-20 millisecondi). La contrazione inizia dopo la fine del potenziale d'azione.
- Muscolo Cardiaco: Lunga durata (250-300 millisecondi). La cellula è refrattaria per tutta la durata del potenziale d'azione.
Meccanismo della Contrazione Muscolare: Il Ciclo Actina-Miosina
- La contrazione muscolare è un processo ciclico che coinvolge l'interazione tra actina e miosina, regolato dalla concentrazione di calcio e dall'idrolisi dell'ATP.
Fasi del Ciclo di Contrazione Muscolare
- Riposo: Siti di legame dell'actina coperti dalla tropomiosina, testa della miosina energizzata.
- Aumento del Calcio: Il calcio lega la troponina, spostamento della tropomiosina.
- Legame Actina-Miosina: Siti attivi dell'actina esposti, legame actina-miosina.
- Colpo di Forza: Il fosfato viene rilasciato, piegamento della testa della miosina, trascinamento dell'actina.
- Fase di Rigor: ADP rilasciato, miosina legata all'actina.
- Rilascio della Miosina: ATP lega la miosina, rilascio dall'actina.
Ruolo Fondamentale dell'ATP nella Contrazione Muscolare
- Distacco della Miosina: Permette il distacco della miosina dall'actina.
- Energizzazione della Miosina: L'idrolisi dell'ATP energizza la testa della miosina.
- Rigor: In assenza di ATP, la miosina rimane legata all'actina.
- Mantenimento del Potenziale di Membrana: Necessario per l'attività della pompa sodio-potassio.
- Rilasciamento Muscolare: L'ATP alimenta i meccanismi di trasporto attivo del calcio.
Calcio e Forza di Contrazione
- La concentrazione di calcio intracellulare determina la forza della contrazione.
- Soglia di calcio.
- Relazione calcio-forza.
Rimozione del Calcio dal Citoplasma
- SERCA ATPasi: Pompa il calcio nelle cisterne del reticolo sarcoplasmatico.
- Pompa del Calcio ATPasi: Pompa il calcio nel liquido extracellulare.
- Trasporto Attivo Secondario Na+/Ca2+: Utilizza il gradiente di sodio.
- Pompa del Calcio nei Mitocondri: Pompa il calcio all'interno dei mitocondri.
Forza Muscolare: Fattori Determinanti
- Diametro della Fibra: Più grandi hanno più miofibrille e quindi più interazioni actina-miosina.
- Numero di Interazioni Actina-Miosina: Ogni interazione genera una forza, la forza totale è la somma delle forze.
- Lunghezza della Fibra: La lunghezza influenza l'accorciamento, non la forza.
Ripetendo
- Il riepilogo di tutti i precedenti punti trattati
Meccanica del Muscolo Scheletrico: Forza, Carico e Tipi di Contrazione
- Carico: Forza che si oppone all'accorciamento del muscolo.
-
Tipi di Contrazione:
- Isometrica: La contrazione si sviluppa ma non c'è accorciamento (es. spingere contro un muro).
- Isotonica: Il muscolo si accorcia a forza costante (es. sollevare un peso).
Reclutamento e Tipi di Fibre Muscolari
- Reclutamento: Attivazione di un numero crescente di unità motorie per aumentare la forza.
- Tipi di Fibre Muscolari: Fibre diverse con caratteristiche differenti (velocità di contrazione, resistenza).
Relazione Forza-Frequenza di Attivazione: Sommazione Temporale e Tetano
- Sommazione Temporale: Aumentare la frequenza degli stimoli porta ad un aumento della forza di contrazione.
- Tetano: Forza massima raggiunta quando la frequenza di stimolazione è molto elevata, senza intervalli di rilassamento tra i cicli di contrazione.
Risposta a una Singola Scossa
- Analisi grafica della risposta muscolare ad uno stimolo.
Sommazione Temporale e Aumento della Forza
- Aumentare la frequenza di stimolazione causa un aumento della concentrazione di calcio e quindi della forza di contrazione.
Tetano: Contrazione Massima
- Definizione di tetano.
- Frequenza minima tetanizzante.
Aumento Progressivo della Forza nei Movimenti Umani
- Attivazione unità motorie
- Aumento frequenza
- Reclutamento progressivo
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Questo quiz esplora vari aspetti della neuroanatomia legati ai motoneuroni e alle loro connessioni nel midollo spinale. Scoprirai le funzioni dei propriocettori muscolari e delle cellule di Renshaw, nonché dettagli sul controllo corticale dei motoneuroni. Metti alla prova le tue conoscenze sul sistema nervoso e le sue dinamiche.
