Simulation Movies and Graphs

 
 

Il modello dimostra come il muscolo possa produrre forze (quasi) costanti di intensitá modulabile, pur essendo costituito da una materia contrattile che segue la legge del tutto-o-nulla (per ogni stimolo genera sempre la stessa massima forza).

 

Dalla Scossa Singola al Clono al Tetano

Con un simile modello basta aumentare la frequenza della scossa singola (chiamata twitch nei paesi anglosassoni) per innalzare la forza media della situazione a regime della contrazione muscolare. Questa nuova contrazione puó chiamarsi clono.

Ai due rettangoli esterni, che non si muovono durante la contrazione (isometrica) sono collegati i due estremi del muscolo. Il muscolo, in questo primo esempio, é costituito dalla materia contrattile, a destra e da un elemento elastico in serie a sinistra. Con questo modello la forza agli estremi del muscolo (visualizzata in nero come trasd nel grafico in alto) coincide con la forza esercitata dalla materia contrattile (in blu come Sarc). Un simile risultato non consentirebbe un controllo fine e stabile della contrazione, della forza e, alla fine, del movimento degli arti.

A questa frequenza di stimolazione la forza isometrica generata ai capi del muscolo é uguale alla forza massima generata dalla scossa singola, ossia siamo di fronte ad una contrazione tetanica. Si puó notare come l’oscillazione della curva nera sia sparita.

E’ necessario introdurre uno smorzatore nel modello per permettere una contrazione non troppo oscillante con una apprezzabile forza media. Si vede come alla fine della scossa singola il ritorno dell’elemento elastico viene ostacolato e ritardato dallo smorzatore, cosicché all’inizio della successiva scossa singola la forza esterna non é tornata a zero come nell’esempio precedente. Ció consente di raggiungere un regime ad una forza media piú alta e meno oscillante.

Questo é la simulazione di un clono (o tetano incompleto) con forza prodotta agli estremi del muscolo di livello superiore, ottenuta aumentando ulteriormente la frequenza di stimolazione.