Sistemul muscular
Tipurile de mușchi, structura fibrei musculare și mecanismul contracției musculare.
BacalaureatAdmitere la Medicină
Tipurile de țesut muscular
Trei tipuri de mușchi, iar tabelul lor comparativ e printre cele mai sigure surse de grile:
- Mușchiul striat scheletic – fibre lungi, cilindrice, multinucleate, cu striații transversale; contracție rapidă, puternică, VOLUNTARĂ; obosește. Se prinde de oase și mișcă scheletul.
- Mușchiul neted – fibre fusiforme, uninucleate, FĂRĂ striații; contracție lentă, susținută, INVOLUNTARĂ (comandat de sistemul nervos vegetativ). Se află în pereții organelor interne: tub digestiv, vase, uter, vezică.
- Mușchiul cardiac (miocardul) – hibridul-capcană: striat ca aspect, dar INVOLUNTAR; fibre uninucleate, ramificate, conectate prin discuri intercalare care îl fac să funcționeze ca un tot (sincițiu funcțional). Nu obosește și are automatism propriu.
Greșeala standard: «dacă e striat, e voluntar» — miocardul e excepția care se cere aproape la fiecare sesiune.
Mușchii scheletici reprezintă ~40% din masa corpului și au patru roluri: mișcare, menținerea posturii, protecția organelor, termogeneză (frisonul = contracții rapide pentru căldură).
Structura fibrei musculare striate
Fibra musculară e o celulă uriașă (până la câțiva cm), cu terminologie proprie — prefixul «sarco»:
- sarcolema = membrana fibrei;
- sarcoplasma = citoplasma, plină de miofibrile și mioglobină (pigmentul roșu care depozitează O₂);
- reticulul sarcoplasmic = depozitul de Ca²⁺ — declanșatorul contracției.
Miofibrilele sunt organizate în unități repetitive: sarcomerul — unitatea morfofuncțională a contracției, delimitat de două discuri (membrane) Z.
În sarcomer, două tipuri de miofilamente:
- actina – filamente subțiri, prinse de discurile Z;
- miozina – filamente groase, în centrul sarcomerului, cu «capete» care pot lega actina.
Alternanța lor dă striațiile: discul clar (I) — doar actină; discul întunecat (A) — miozină + suprapunere cu actina. La microscop, denumirile și conținutul acestor benzi sunt grilă frecventă.
Fiecare fibră primește comanda printr-o singură placă motorie (joncțiunea neuromusculară), unde terminația axonului eliberează acetilcolină. Un motoneuron + toate fibrele pe care le comandă = unitate motorie.
Mecanismul contracției — teoria glisării filamentelor
Contracția NU scurtează filamentele — ele alunecă unele printre altele (teoria glisării, Huxley). Lanțul evenimentelor, în ordinea cerută la examen:
1. Impulsul nervos ajunge la placa motorie → se eliberează acetilcolina; 2. Acetilcolina depolarizează sarcolema → potențialul de acțiune se propagă și în profunzime; 3. Reticulul sarcoplasmic eliberează Ca²⁺ în sarcoplasmă; 4. Ca²⁺ demască locurile de legare de pe actină → capetele miozinei se atașează (punți transversale); 5. Capetele pivotează și trag actina spre centrul sarcomerului — sarcomerul se scurtează; ATP-ul e consumat la fiecare ciclu de atașare-pivotare-desprindere; 6. Relaxarea: Ca²⁺ e pompat activ înapoi în reticul (tot cu ATP!), punțile se desfac.
Detaliul contraintuitiv, iubit de grile: și relaxarea consumă ATP. De aici rigiditatea cadaverică (rigor mortis): fără ATP, punțile actină-miozină rămân blocate.
În timpul contracției, discul I și distanța dintre discurile Z se micșorează, dar discul A (lungimea miozinei) rămâne constant — a doua capcană clasică.
Proprietățile mușchilor și tipurile de contracție
Patru proprietăți fundamentale:
- Excitabilitatea – răspunde la stimuli prin potențial de acțiune;
- Contractilitatea – dezvoltă tensiune și se poate scurta;
- Extensibilitatea – poate fi întins fără a se rupe;
- Elasticitatea – revine la lungimea inițială după întindere.
Plus tonusul muscular — starea de contracție ușoară, permanentă, a mușchiului în repaus, de origine reflexă; menține postura și dispare doar la secționarea nervului.
Tipurile de contracție — distincția care se punctează:
- Izotonică – tensiunea rămâne relativ constantă, mușchiul își modifică lungimea și produce mișcare (lucru mecanic extern): ridici o geantă;
- Izometrică – lungimea rămâne constantă, tensiunea crește, nu există mișcare, dar se produce căldură: împingi un zid, ții o poziție.
În activitatea reală, contracțiile sunt combinate. Forța depinde de numărul unităților motorii recrutate și de frecvența stimulilor (sumația temporală → tetanos fiziologic — contracția netedă, susținută, a activității normale; secusă = răspunsul la un stimul unic, vizibil doar experimental).
Principalele grupe musculare și oboseala musculară
Grupele mari, cu exemplele care apar în itemi:
- Cap și gât: mușchii mimicii, maseterul (masticație — raportat la greutate, printre cei mai puternici), sternocleidomastoidianul;
- Trunchi: pectorali, diafragmul (respirator principal), intercostali, drepți abdominali, mușchii spatelui (trapez, marele dorsal);
- Membrul superior: deltoidul (umăr), bicepsul brahial (flexia antebrațului) și tricepsul brahial (extensia) — perechea antagonistă-model;
- Membrul inferior: fesierii (mari extensori), cvadricepsul femural (extensia gambei), ischiogambierii (flexia), tricepsul sural (gastrocnemian + solear — flexia plantară, tendonul lui Ahile — cel mai puternic tendon).
Perechile agonist–antagonist (biceps–triceps) lucrează prin inhibiție reciprocă: când unul se contractă, celălalt se relaxează.
Oboseala musculară — scăderea temporară a capacității de contracție prin: epuizarea rezervelor de ATP și glicogen, acumularea de acid lactic (glicoliza anaerobă din efortul intens, când O₂ nu ajunge), perturbarea transmiterii la placa motorie. După efort, respirația rămâne accelerată — se plătește datoria de oxigen (metabolizarea lactatului, refacerea rezervelor). Igienă: încălzire înainte de efort, dozarea progresivă, hidratare — previn crampele, întinderile și rupturile musculare.
De reținut
- mușchi striat scheletic
- mușchi voluntar, cu fibre multinucleate și striații transversale, care se inseră pe oase
- miocard
- mușchiul inimii: striat ca structură, dar involuntar, cu fibre ramificate unite prin discuri intercalare
- sarcomer
- unitatea morfofuncțională a miofibrilei, cuprinsă între două discuri Z
- actină
- proteina filamentelor subțiri, ancorate de discurile Z
- miozină
- proteina filamentelor groase, ale căror capete formează punțile transversale cu actina
- placă motorie
- joncțiunea neuromusculară în care terminația axonală eliberează acetilcolină pe sarcolemă
- reticul sarcoplasmic
- depozitul intracelular de Ca²⁺ al fibrei musculare, a cărui golire declanșează contracția
- contracție izometrică
- contracție cu lungime constantă și tensiune crescândă, fără mișcare — de exemplu menținerea posturii
- tonus muscular
- starea de contracție ușoară și permanentă a mușchiului în repaus, întreținută reflex
- datorie de oxigen
- consumul suplimentar de O₂ de după efort, folosit pentru metabolizarea acidului lactic și refacerea rezervelor
Greșeli frecvente
Greșit: Tot ce e striat ar fi și voluntar
Corect: Miocardul e striat, dar involuntar — excepția care pică la grile an de an
Greșit: În contracție, filamentele s-ar scurta
Corect: Filamentele NU își schimbă lungimea: actina alunecă printre filamentele de miozină, iar sarcomerul se scurtează
Greșit: Relaxarea musculară ar fi pasivă, fără consum de energie
Corect: Repomparea Ca²⁺ în reticulul sarcoplasmic consumă ATP — fără ATP mușchiul rămâne contractat (rigor mortis)
Greșit: Discul A s-ar îngusta în timpul contracției
Corect: Discul A (miozina) rămâne constant; se îngustează discul I și distanța dintre discurile Z
Greșit: Contracția izometrică ar produce mișcare
Corect: Izometrica ține lungimea constantă (postură, împins într-un zid); mișcarea e produsă de contracțiile izotonice
Test — 6 întrebări ca la examen
1. Mușchiul striat de tip cardiac este:
- voluntar, ca orice mușchi striat
- involuntar
- lipsit de striații
- controlat exclusiv de nervii somatici
Vezi răspunsul
involuntar. Miocardul are aspect striat, dar scapă controlului voinței — funcționează pe automatism propriu, modulat vegetativ. Prima variantă e exact regula falsă pe care grila o testează.
2. Unitatea morfofuncțională a miofibrilei este:
- sarcolema
- sarcomerul
- unitatea motorie
- miofilamentul de actină
Vezi răspunsul
sarcomerul. Sarcomerul, între două discuri Z, e unitatea care se scurtează. Unitatea motorie — distractorul apropiat ca nume — e un concept de inervație (motoneuron + fibrele lui), nu de structură a miofibrilei.
3. Mediatorul chimic eliberat la placa motorie este:
- noradrenalina
- acetilcolina
- dopamina
- adrenalina
Vezi răspunsul
acetilcolina. Joncțiunea neuromusculară scheletică folosește acetilcolină. Noradrenalina — distractorul obișnuit — e mediatorul simpaticului pe organele interne, nu al comenzii somatice.
4. Declanșatorul direct al contracției, eliberat din reticulul sarcoplasmic, este:
- ionul de sodiu
- ionul de calciu
- ATP-ul
- acidul lactic
Vezi răspunsul
ionul de calciu. Ca²⁺ demască locurile de legare de pe actină și permite formarea punților. ATP-ul e combustibilul ciclului, nu semnalul; sodiul participă la potențialul de acțiune, în amonte.
5. Menținerea corpului într-o poziție fixă se realizează predominant prin contracții:
- izotonice
- izometrice
- de tip secusă
- involuntare ale mușchilor netezi
Vezi răspunsul
izometrice. Postura cere tensiune fără schimbare de lungime — definiția izometriei. Izotonicele produc mișcare, iar secusa e un artefact de laborator, nu regimul normal de lucru.
6. Acidul lactic se acumulează în mușchi atunci când:
- efortul este mic și aportul de oxigen suficient
- glicoliza anaerobă devine principala sursă de energie
- mușchiul este în repaus complet
- rezervele de calciu s-au epuizat
Vezi răspunsul
glicoliza anaerobă devine principala sursă de energie. Când O₂ nu acoperă cererea (efort intens), glucoza e degradată anaerob până la lactat. În repaus și în efortul aerob ușor, piruvatul merge pe calea aerobă, fără acumulare de lactat.
Grile de admitere UMF — 5
1. (complement simplu) În timpul contracției musculare rămâne nemodificată:
- distanța dintre discurile Z
- lungimea discului I
- lungimea discului A
- lungimea sarcomerului
- poziția actinei față de centrul sarcomerului
Vezi răspunsul
lungimea discului A. Discul A corespunde filamentelor de miozină, care nu își schimbă lungimea. Sarcomerul, discul I și distanța Z–Z se micșorează toate, iar actina alunecă spre centru — fiecare distractor descrie exact un element care SE modifică.
2. (complement simplu) Rigiditatea cadaverică (rigor mortis) se explică prin:
- excesul de acetilcolină la placa motorie
- eliberarea masivă de Ca²⁺ după moarte
- imposibilitatea desfacerii punților actină-miozină în absența ATP-ului
- contracția reflexă a mușchilor netezi
- coagularea mioglobinei
Vezi răspunsul
imposibilitatea desfacerii punților actină-miozină în absența ATP-ului. Desprinderea capetelor de miozină de pe actină cere ATP; după moarte ATP-ul dispare, punțile rămân blocate și mușchii înțepenesc. E consecința directă a faptului că și relaxarea costă energie.
3. (complement simplu) Perechea de mușchi antagoniști de la nivelul brațului este:
- deltoid – trapez
- biceps brahial – triceps brahial
- maseter – sternocleidomastoidian
- cvadriceps – triceps sural
- pectoral – dorsal mare
Vezi răspunsul
biceps brahial – triceps brahial. Bicepsul flectează antebrațul, tricepsul îl extinde — mișcări opuse pe aceeași articulație, definiția antagonismului. Cvadricepsul și tricepsul sural lucrează pe articulații diferite ale membrului inferior.
4. (complement multiplu) Despre mușchiul neted sunt adevărate:
- are fibre fusiforme uninucleate
- prezintă striații transversale
- se contractă lent și susținut
- este controlat de sistemul nervos vegetativ
- formează mușchii mimicii
Vezi răspunsul
are fibre fusiforme uninucleate, se contractă lent și susținut, este controlat de sistemul nervos vegetativ. Fibrele netede sunt fusiforme, cu un nucleu, contracție lentă și comandă vegetativă. Striațiile aparțin mușchiului scheletic și miocardului, iar mimica e realizată de mușchi striați scheletici — de aceea e voluntară.
5. (complement multiplu) Etapele corecte ale cuplării excitație-contracție includ:
- eliberarea acetilcolinei la placa motorie
- eliberarea Ca²⁺ din reticulul sarcoplasmic
- atașarea capetelor de miozină pe actină
- pomparea pasivă a Ca²⁺ înapoi în reticul, fără consum energetic
- scurtarea filamentelor de actină
Vezi răspunsul
eliberarea acetilcolinei la placa motorie, eliberarea Ca²⁺ din reticulul sarcoplasmic, atașarea capetelor de miozină pe actină. Lanțul corect: acetilcolină → depolarizare → Ca²⁺ eliberat → punți actină-miozină. Recaptarea calciului e ACTIVĂ (cu ATP), iar filamentele nu se scurtează niciodată — alunecă.