Sistemul muscular

Muschii reprezinta o componenta importanta a organismului, reprezentand aproximativ 40-45% din greutatea totala a corpului. Muschii reprezinta un tesut inalt specializat, avand ca principala functie realizarea miscarii. Corpul uman contine peste 650 de muschi. Toate celulele musculare se contracta prin convertirea energiei chimice in energie mecanica, utilizata pentru a realiza miscarea.

Din punct de vedere structural, exista urmatoarele tipuri de muschi: scheletici sau striati, muschi netezi sau viscerali si muschiul cardiac.

Muschii scheletici sunt alcatuiti, in mare, din fibre musculare striate si tesut conectiv. Sunt muschi voluntari, care se insera pe oase si care realizeaza miscarea corpului. Aceste fibre musculare au un aspect striat, vazute la microscop. Acest aspect este dat de distributia miofibirlelor (filamentele de actina si miozina) din structura fibrei musculare, dispuse astfel incat, intre unitatile fuctionale ale celulei musculare (sarcomere) apar benzi intunecate. Din acest motiv muschiul pare a avea striatii.

Majoritatea muschilor scheletici se ataseaza la doua oase, intre care exista o articulatie. Unul dintre oase este mai fix iar insertia muschiului pe acest os poarta numele de origine. Capatul muschiului scheletic aflat pe osul mai mobil poarta numele de insertie.

Functiile muschilor scheletici:• miscarea• mentinerea posturii (tonusul muscular); tonusul muscular se refera la starea de contractie partiala prezenta in muschi, in repaus. Tonusul metine postura corpului si asigura capacitatea organismului de a raspunde rapid la un stimul extern.• producerea de caldura; caldura se obtine in urma reactiei de scindare a ATP, alaturi de energia necesara contractiei.

Muschii netezi Muschii netezi (figura 1) nu prezinta striatii, nu sunt atasati de oase, actioneaza mai lent decat muschii striati si pot ramane contractati pentru o perioada mai lunga de timp. Activitatea lor este controlata de sistemul nervos autonom. Muschii netezi intra in structura organelor interne: stomac, intestine, vase de sange, etc. Indeplinesc multiple roluri, precum: deplasarea alimentelor ingerate de-a lungul tubului digestiv, contractia uterului, dilatarea si contractarea vaselor sangvine, etc.

Figura 1. Structura muschiului neted

1

Muschiul cardiac

Acest tip de muschi se gaseste exclusiv la nivelul inimii. Muschii cardiaci sunt striati, celulele prezinta ramificatii si sunt muschi involuntari. Se contracta rapid si sunt foarte puternici. Spre deosebire de muschii striati scheletici, fibrele musculare cardiace prezinta benzi intunecate situate intre celule, denumite discuri intercalare. La nivelul discurilor intercalare exista jonctiuni gap avand rolul de a favoriza transmiterea potentialelor de actiune de la o celula la alta.

Structura microscopica a fibrei musculareTesutul muscular este alcatuit din celule contractile specializate (fibre musculare),

grupate intr-un mod bine organizat (figura 2). Fiecare fibra musculara contine doua tipuri

Figura 2.

Structura macroscopica si microscopica a muschiului striat

de structuri denumite miofilamente: unele groase (filamentele de miozina) si unele subtiri (filamentele de actina). Vazute la microscop, fibrele musculare contin numeroase aranjamente de miofilamente, paralele intre ele si despartite de o banda intunecata, denumita banda Z. Portiunea de miofibrile cuprinsa intre doua benzi Z reprezinta un sarcomer.

2

Sarcomerul este unitatea functionala a muschiului scheletic, fiind unitatea contractila a acestuia. In timpul contractiei, cele doua tipuri de miofilamente aluneca unele catre celelalte, sarcomerul se scurteaza si astfel are loc contractia musculara. In timpul relaxarii, sarcomerul revine la lungimea initiala. Pentru ca acest proces sa se desfasoare normal este nevoie de prezenta calciului. Calciul este eliberat din reticulul endoplasmatic in citoplasma atunci cand muschiul trebuie sa se contracte. Pe langa ionii de calciu, muschiul mai are nevoie de energie pentru a se contracta. Aceasta este obtinuta prin scindarea moleculelor ATP.

Placa motoriePlaca motorie (figura 3) reprezinta “sinapsa” dintre terminatiile axonale ale neuronilor

motori si membrana fibrei musculare. Mediatorul chimic caracteristic placii motorii este acetilcolina. In sarcolema exista receptori de acetilcolina (canale de sodiu) care vor initia depolarizarea membranei si declansarea potentialului de actiune. Potentialul de actiune difuzeaza prin membrana, prin tubulii T si activeaza canalele de Ca2+ din RE. In prezenta ionilor de CA2+ este initiata contractia musculara;

Figura 3. Placa motorie

3

Proprietatile fibrei musculare:• contractilitatea; nici un alt tip de celule din corpul uman nu au aceasta proprietate. Reprezinta capacitatea muschilor de a-si scurta lungimea (a se contracta).• extensibilitatea; capacitatea fibrelor musculare de a se intinde (extinde),adica de a-si mari lungimea.• elasticitatea; capacitatea muschiului dea reveni la lungimea initiala in starea de relaxare.• excitabilitatea; proprietatea muschiului de a raspunde la un stimul.

Patologia sistemului muscular

Atrofia muscularaSe manifesta cel mai des in muschii care nu sunt folositi in mod frecvent. Muschii isi

micsoreaza dimensiunile si isi pierd din forta. Poate sa apara in cazul unui atac cerebral, atunci cand anumite grupe de muschi nu mai sunt stimulate corespunzator si se atrofiaza gradat. Un alt exemplu il reprezinta imobilizarea unui membru sau imobilizarea la pat (in cazul persoanelor care sufera de anumite boli), pe termen lung.

Atrofia musculara poate fi minimizata prin stimularea electrica directa a muschiului, prin masaj, etc.

MialgiaTermenul de mialgie defineste durerea musculara si este caracteristica multor dereglari

musculare si scheletice. Poate sa apara izolat, la nivelul unui anumit muschi, sau in tot corpul. Mialgia poate fi acuta sau cronica.

Printre cauzele sale se numara: leziuni musculare, utilizarea pana la epuizare a anumitor grupe musculare, stress, boli autoimune (polimiozitoza, dermatomiozitoza, Lupus, etc), infectii virale, infectii generalizate (influenza, malaria, polio, etc), unele medicamente.

Mialgia poate fi un simptom periculos al unor derglari grave, atunci cand este insotita de simptome precum: ingrasare brusca, respiratii scurte, probleme de deglutitie, paralizie sau slabire musculara, voma, febra.

PlatfusulPlatfusul apare ca urmare a slabirii muschilor piciorului care constituie curbura talpii.

Platfusul este de doua tipuri: flexibil si rigid. Platfusul flexibil este de obicei asimptomatic si nu este dureros. Pentru majoritatea copiilor cu aceasta disfunctie nu este necesar un tratament. Studiile arata ca nu exista nici o legatura intre platfus si aparitia durerilor sau a altor probleme legate de picior, la maturitate. Durerile apar numai in cazuri extreme iar interventiile chirucgicale sunt rareori necesare.

Platfusul rigid apare ca urmare a unei dezvoltari anormale a piciorului, de exemplu copilul se poate naste cu o conexiune anormala intre oasele piciorului. Platfusul rigid este mai sever decat cel flexibil, este adesea dureros si necesita tratament.

4

HerniaEste o ruptura ce apare intr-o regiune slaba a unui perete muscular si o patrundere a

unui organ prin structura sau muschiul care il contine. Exista multe tipuri de hernie. Cea mai comuna este hernia abdominala, cand peretele muscular abdominal este rupt si intestinele patrund prin acesta. Acesta se poate intampla in diferite regiuni ale abdomenului si in functie de locatie hernia poarta nume diferite.

Majoritatea formelor de hernie se datoreaza slabirii progresive a peretelui muscular sau, aceasta slabire, este innascuta (congenitala). Printre cauze: presiune crescuta in abdomen (in cazul tusei, ridicarii de greutati, sarcinii, etc), obezitatea, inaintarea in varsta, etc.

De cele mai multe ori, hernia se instaleaza brusc. Persoana poate avea senzatia unei arsuri usoare sau o senzatie de greutate in zona lezata. Daca hernia se agraveaza apar si alte simpotome: greata, voma, dureri constante.

Hipertrofia muscularaDefineste marirea si cresterea maesi musculare. Este rezultatul exercitiilor fizice

exagerate de tipul bodybuilding. Diametrul fibrei musculare sau marimea sa cresc. Nu are loc o crestere a numarului de celule musculare. Aceasta crestere in circumferinta modifica forta contractiei musculare.

TetanosulEste o boala infectioasa, care poate fi fatala. Se caracterizeaza prin spasme ale

muschilor voluntari. Este provocata de Clostridium tetani, care patrunde in corp pe calea unor rani deschise, arsuri, etc. Boala este de fapt cauzata de o toxina a acestei bacterii. C. tetani traieste in sol dar poate fi gasita si in organismul uman, in intestin. Tetanosul apare mai des in regiunile mai calde.

In ceea ce priveste transmiterea, tetanosul nu este contagios, ci se transmite doar prin rani deschise prin care bacteria poate patrunde in organism. Printre simptome se numara: intepenirea falcilor si a muschilor abdominali si ai spatelui, contractia muschilor faciali, puls rapid, febra, transpiratie, spasme musculare dureoase in vecinatatea zonei lezate, probleme de deglutitie.

In tarile dezvoltate tetanosul este foarte rar, datorita existentei vaccinurilor antitetanos, administrate la copii.

Distrofia muscularaDefineste un grup de boli genetice caracterizate prin atrofia tesutului muscular

scheletic. Cauza ramane necunoscuta. Unele forme de distrofie sunt fatale. Cea mai comuna si mai cunoscuta forma de distrofie este distrofia musculara Duchenne, unde muschiul atrofiat este inlocuit de grasime si tesut fibros. Moartea, in acest caz, se datoreaza slabirii muschilor respiratori si a muschiului cardiac.

5

Myastenia GravisReprezinta o slabire progresiva a musculaturii care duce la paralizie, in special la

nivelul fetei si gatului. Cauza este necunoscuta dar se considera ca este o boala autoimuna.

Boala se poate declansa rapid, cu slabire musculara severa si generalizata, dar de cele mai multe ori simptomele sunt subtile si variabile in etapele initiale. Primul simptom este adesea slabirea muschilor oculari. Boala se poate localiza aici sau poate afecta si alti muschi implicati in vorbire, deglutitie, masticatie, miscarea membrelor, etc.

Se presupune ca myastenia gravis este o boala autoimuna, deoarece organismul produce anticorpi impotriva receptorilor pentru acetilcolina (neurortansmitatorul de la placa motorie). Astfel, cu toate ca fibra nervoasa care inerveaza muschiul si celula musculara sunt normale, mediatorul chimic nu mai ajunge la nivelul celulei musculare si muschiul se contracta foarte slab sau deloc.

Electromiografia (EMG)

Defineste o tehnica prin care se masoara activitatea electrica a muschilor. Inregistrarea obtinuta prin aceasta metoda se numeste electromiograma (EMG). In timp ce neuronul motor stimuleaza fibrele musculare la nivelul placii motorii, impulsuri electrice sunt conduse de-a lungul fiecarei fibre pe masura ce aceasta se depolarizeaza. Acest semnal poate fi detectat de electozi plasati pe piele si apmlificat. Electrozii se ataseaza de-a lungul unui muschi, la capetele acestuia sau in muschi (in cazul electrozilor ac).

Electromiografia este o metoda de investigatie clinica care completeaza examinarea medicala fizica si ofera informatii suplimentare (de exemplu poate ajuta la stabilirea cauzelor unei boli: neurogenice sau miopatice). Deasemenea, este un instrument util in cercetare, in studiul fiziologiei si fiziopatologiei musculare.

Tipuri de unde EMG

Fibrilatiile

Reprezinta descarcari anormale spontane care apar datorita hipersensibilitatii fibrelor musculare. Apar in cazul deinerverii fibrelor musculare (eg. leziuni ale nervilor). Datorita faptului ca fibra musculara nu mai este inervata, aceasta devine extrem de sensibila si in lipsa unor stimuli corespunzatori incepe sa se contracte spontan, undele de depolarizare astfel generate fiind inregistrate pe EMG sub forma de fibrilatii (figura 4)

figura 4.

6

Neuromiotonia

Apare datorita hiperexcitabilitatii axonilor motori periferici. Se inregistreaza unde provocate de descarcari cu frecventa mare, simple, duble, tripe sau multiple (figura 5).

figura 5.

Fasciculatiile

Aceste unde apar in urma descarcarii electrice a unei unitatii motorii. Se aseamana cu fibrilatiile dar spre deosebire de acestea sunt mai mari si mai complexe (figura 6). Fasciculatiile apar la intervale neregulate.

figura 6.

Descarcari miotonice

Sunt caracteristice afectiunilor ce implica canalele ionice din membrana fibrei musculare: distrofia miotonica, miotonii congenitale, etc. Pot sa apar si datorita miscarii electrozilor, lovirea muschiului in timpul inregistrarii electromiogramei (figura 7).

figura 7.

7