7-Fisica-Biomeccanica Muscolare-New

Prof. Alessandro Stranieri
Lezione n. 7
I MUSCOLI

Tipi di muscolo
Cardiaco Liscio
Striato

La struttura muscolare

Ciclo allungamento
accorciamento

Accorciamento e carico

Contrazione Eccentrica

Contrazione
Eccentrica Concentrica

Contrazione Isometrica

Impulso alla contrazione

Contrazione Tetanica

- Contraz. rapida
- Forza elevata
- Fatica veloce
Fibre e contrazione
- Contraz. rapida
- Forza media
- Resistente fatica
- Contraz. lenta
- Forza bassa
- Resitente fatica
Tipo IIx Tipo IIa Tipo I

Relazione forza lunghezza

Stretching sarcomero

Tipi di muscoli

Disposizione delle fibre muscolari
1 vari Autori descrivono tre classi generali di disposizione delle
fibre muscolari:
1) muscoli composti da fibre orientate parallelamente alla linea
di azione del tendine (asse di generazione della forza), definiti a
disposizione longitudinale o parallela ;
2) muscoli composti da fibre orientate obliquamente all'asse
d'azione che s'inseriscono sul tendine con un angolo chiamato
"angolo di pennazione", definiti a disposizione unipennata ;
3) muscoli composti da fibre orientate a vari angoli rispetto
all'asse di generazione della forza, definiti multipennati

Fusiforme
Unipennato
Bipennato
Multipennato

La PCSA
Sezíone traversa del muscolo - PCSA
La PCSA (fisiologica arca di sezione traversa) viene definita come la somma delle
aree traverse delle singole fibre muscolari, misurate perpendicolarmente alla loro
direzione longitudinale. Nel caso delle fibre muscolari disposte parallelamente la
PCSA corrisponde all'anatomica area di sezione traversa.
Invece nei muscoli disposti obliquamente l'arca fisiologica di sezione traversa
dipende dall'angolo di pennazione ed è fondamentale considerare la
perpendicolarità della sezione traversa rispetto alla direzione longitudinale delle
fibre. La PCSA è un parametro che evidenzia l'importanza funzionale
dell'architetturamuscolare.
Difatti, la forza sviluppata da ogni tipo di muscolo è direttamente pro-porzionale al
numero delle fibre muscolari disposte in parallelo (al numero dei sarcomeri
disposti in parallelo) ed è direttamente proporzionale alla PCSA ossia alla somma
della sezione traversa delle varie fibre muscolari.

Richiami di matematica
In un triangolo rettangolo i lati adiacenti (a, b)
all'angolo retto sono chiamati cateti, quello opposto
(c) si chiama ipotenusa.

- La proporzione dei cateti e dell'ipotenusa di un triangolo
rettangolo sono sempre le medesime rispetto ad un angolo
specifico.
Le relazioni dei cateti con un angolo del triangolo sono
definite dalle funzioni trigonometriche del seno e del coseno.

- Il seno di un angolo, in un triangolo rettangolo, è il
rapporto tra il cateto opposto e l'ipotenusa; es.:
Il coseno di un angolo, in un triangolo rettangolo, è il
rapporto tra il cateto adiacente e l'ipotenusa; es

ANGOLO DI PENNAZIONE
L'angolo di pennazione definisce l'angolo compreso tra la fibra muscolare
e la linea d'azione del muscolo (asse di generazione della forza)
L'angolo dipennazione è sempre compreso tra gli 0° e i 30° e aumenta
con il movimento (es. il vasto laterale a ginocchio esteso ha un angolo di
pennazione di 14°, con il ginocchio a 50° di flessione l'angolo di
pennazione è di 21°) e con la contrazione muscolare 2,7.
La forza delle fibre muscolari pennate, effettivamente trasmessa al
tendine, è rappresentata dalla forza stessa moltiplicata per il coseno
dell'angolo di pennazione (angolo 0)

Effetto sulla forza Effetto sul pacchetto di fibre

ANGOLO DI PENNAZIONE
Se la fibra muscolare è orientata parallelamente all'asse che
genera la forza, l'angolo di pennazione è pari a 0 e il cos dello
stesso è uguale a l.
Quindi, tutta la forza viene trasmessa efficacemente ed
effettivamente sull'asse di trazione del tendine.
Se la fibra muscolare è orientata obliquamente all'asse che
genera la forza, l'angolo di pennazione è maggiore di 0 e il suo
coseno è minore di I. Quindi solo una parte della forza F della
fibra muscolare è trasmessa al tendine.

Angolo di pennazione e ipertrofia