Gracias a estas unidades cilíndricas, la energía química liberada por las reacciones metabólicas se transforma en energía mecánica; al insertarse a través de los tendones y actuar sobre las palancas óseas, el músculo genera movimiento.
Las fibras del músculo esquelético varían en longitud desde unos pocos milímetros hasta varios centímetros, con un diámetro que varía de 10 a 100 µm (1 µm = 0,001 mm); son las células más grandes del cuerpo.
Hablando "citológicamente", las células de fibra son el resultado de un proceso llamado miogénesis, que es la fusión de múltiples mioblastos, una acción que depende de proteínas específicas del músculo conocidas como fusógenos, myomaker o myomerger. Esta es la razón por la que las miocélulas aparecen como células largas cilíndricas y polinucleadas (que contienen numerosos mionúcleos, entre otras cosas, claramente visibles en la superficie bajo el microscopio).
Una fibra muscular, p. Ej. en el bíceps braquial, con una longitud de 10 cm puede tener hasta 3000 núcleos.
En su interior hay miles de filamentos, llamados miofibrillas, que contienen unidades contráctiles llamadas sarcómeros.
Los fisiólogos que se ocupan de los músculos nos dicen que las distintas fibras se diferencian entre sí, no solo desde el punto de vista anatómico, sino también para algunas características fisiológicas precisas.
Por tanto, dentro de cada músculo se reconocen distintos tipos de fibras, clasificadas según distintos criterios como metabolismo energético, velocidad de contracción, resistencia a la fatiga, color, etc.
En general, un solo músculo, como por ejemplo. el bíceps braquial contiene alrededor de 253.000 fibras musculares.
Sabía usted que ...
Entre la membrana basal y el sarcolema de las fibras musculares se encuentra un grupo de células madre musculares conocidas como células miosatélites.
Normalmente están inactivos, pero pueden activarse con el ejercicio o la enfermedad para proporcionar mionúcleos adicionales necesarios para el crecimiento o la reparación muscular.
específicos, fosfagos (ATP y CP), mitocondrias, mioglobina, glucógeno y una mayor densidad capilar.
Sin embargo, las células musculares no pueden dividirse para producir nuevas células y, como resultado, su número tiende a disminuir con la edad.
), que dan lugar a Tres tipos de fibras.
Estas fibras tienen propiedades metabólicas, contráctiles y motoras relativamente distintas, que se resumen en la tabla siguiente.
¡IMPORTANTE! Las diversas propiedades, aunque dependen en parte de las características de las fibras individuales, tienden a ser más relevantes cuando se miden a nivel de la unidad motora, que, sin embargo, muestran variaciones muy mínimas en términos de variedad de fibras, en lugar de la fibra única.
Veamos ahora algunos tipos de clasificación.
Color de la fibra
Tradicionalmente, las fibras se clasificaban según su color, que depende del contenido de mioglobina.
Las fibras de tipo I aparecen rojas debido a los altos niveles de mioglobina, tienden a tener más mitocondrias y una mayor densidad capilar local.
Son más lentos para encoger pero más adecuados para la resistencia, porque utilizan el metabolismo oxidativo para generar ATP (trifosfato de adenosina) a partir de glucosa y ácidos grasos.
Las fibras de tipo II menos oxidativas son blancas o en todo caso claras, debido a la escasez de mioglobina y la concentración de enzimas glucolíticas.
Velocidad de contracción
Las fibras se pueden clasificar según sus velocidades contráctiles en rápidas y lentas. Estos rasgos se superponen en gran medida, pero no completamente, con las clasificaciones basadas en color, ATPasa y MHC.
- Fibras a contracción rápida aquellos en los que la miosina puede dividir el ATP muy rápidamente. Estos incluyen ATPasa tipo II y fibras MHC tipo II. También demuestran una mayor capacidad de transmisión electroquímica de potenciales de acción y un rápido nivel de liberación y absorción de calcio por parte del retículo sarcoplásmico. Se basan en un sistema glucolítico de transferencia de energía rápida, anaeróbico y bien desarrollado, y pueden contraerse 2 a 3 veces más rápido. que las fibras de contracción lenta Los músculos de contracción rápida son adecuados para generar ráfagas cortas de fuerza o velocidad que los músculos lentos y, por lo tanto, se fatigan más rápido.
- Fibras a La contracción lenta genera energía para la resíntesis de ATP a través de un sistema de transferencia aeróbico y duradero.. Estos incluyen principalmente fibras de ATPasa de tipo I y MHC de tipo I. Tienden a tener un nivel bajo de actividad de ATPasa, una tasa de contracción más lenta con una capacidad glucolítica menos desarrollada.Las fibras de contracción lenta desarrollan más mitocondrias y capilares, lo que las hace mejores para el trabajo de resistencia.
Métodos de tipificación de fibras
Hay varios métodos que se utilizan para la tipificación de fibras, lo que a menudo crea cierta confusión entre los no expertos.
Dos métodos a menudo equívocos son la tinción histoquímica para la actividad de miosina ATPasa y la tinción inmunohistoquímica para el tipo de cadena pesada de miosina (MHC).
La actividad de la enzima miosina ATPasa se denomina común y correctamente simplemente "tipo de fibra" y se deriva de la medición directa de la actividad de la enzima ATPasa en diversas condiciones (por ejemplo, pH).
La tinción de cadena pesada de miosina se denomina más precisamente "tipo MHC" (cadena pesada de miosina) y, como puede entenderse, resulta de la determinación de diferentes isoformas del MHC.
Estos métodos están relacionados fisiológicamente, ya que el tipo MHC es el principal determinante de la actividad de la ATPasa. Sin embargo, ninguno de estos métodos de tipificación es directamente de naturaleza metabólica; es decir no abordan directamente la capacidad oxidativa o glucolítica de la fibra.
Cuando se hace referencia a fibras "tipo I" o "tipo II", esto se refiere más exactamente a la evaluación por tinción de la "actividad ATPasa de la miosina (por ejemplo, las fibras" tipo II "se refieren al tipo IIA + tipo IIAX + tipo IIXA ... etc.).
A continuación, se muestra una tabla que muestra la relación entre estos dos métodos, limitada a los tipos de fibras presentes en los seres humanos. Las mayúsculas de subtipo se utilizan en la tipificación de fibras frente a la tipificación de MHC; algunos tipos de ATPasa en realidad contienen múltiples tipos de MHC.
Además, un subtipo B ob no se expresa en humanos por ninguno de los métodos. Los primeros investigadores creían que los humanos podían expresar un MHC IIb, lo que llevó a la clasificación ATPasa de IIB. Sin embargo, investigaciones posteriores han demostrado que el MHC IIb humano es en realidad IIx, lo que indica que la redacción más correcta es IIx.
Los subtipos IIb o IIB, IIc y IId, en cambio, se expresan en otros mamíferos, como está ampliamente documentado en la literatura.
Otros métodos de tipificación de fibras se describen de una manera menos formal y existen en más espectros, como el que se usa normalmente en el campo atlético-deportivo.
Tienden a enfocarse más en las capacidades metabólicas y funcionales (tiempo de contracción, predominantemente lactacido oxidativo vs. anaeróbico vs. lactacido anaeróbico, tiempo de contracción rápido vs. lento).
Como se señaló anteriormente, la tipificación de fibra por ATPasa o MHC no mide ni dicta directamente estos parámetros. Sin embargo, muchos de los diversos métodos están vinculados mecánicamente, mientras que otros están relacionados en vivo.
P.ej, el tipo de fibra ATPasa está relacionado con la velocidad de contracción, ya que la alta actividad de la ATPasa permite un ciclo más rápido del puente cruzado. Las fibras de tipo I son "lentas", en parte, porque tienen tasas bajas de actividad de ATPasa en comparación con las fibras de tipo II; sin embargo, medir la tasa de contracción no es lo mismo que tipificar la fibra de ATPasa.
, fibras blancas e intermedias. Sin embargo, sus proporciones varían según el trabajo fisiológicamente asignado a ese músculo.Por ejemplo, en los seres humanos, los músculos cuádriceps contienen aproximadamente el 52% de las fibras de tipo I, mientras que el sóleo contiene aproximadamente el 80%. El músculo orbicular del ojo, por otro lado, tiene solo aproximadamente el 15% de las de tipo I.
Sabía usted que ...
La fuerza desarrollada por una fibra muscular depende de su longitud al comienzo de la contracción.. Debe tener un valor óptimo, fuera del cual (músculo retraído o excesivamente estirado) se reduce el rendimiento de la fuerza. En el campo del fortalecimiento muscular, el error más común es trabajar los músculos ya en un acortamiento parcial. Las únicas excepciones a la regla son la presencia de dolor o malestar, o paramorfismos, que por lo tanto requieren una limitación del rango de movimiento (ROM).
Los músculos predominantemente blancos, ricos en fibras de tipo II, se denominan fásicos, porque son capaces de contracciones rápidas y breves. Los músculos rojos, en cambio, donde predominan las fibras tipo I, se denominan tónicos, debido a la capacidad de permanecer en contracción durante mucho tiempo.
Las unidades motoras dentro del músculo, sin embargo, muestran muy poca variación, lo que hace que el principio dimensional del reclutamiento de unidades motoras; es decir, dependiendo de la intensidad / fuerza requerida, el cuerpo es capaz de estimular solo algunas (por ejemplo, en una actividad aeróbica prolongada) o todas (por ejemplo, durante una sentadilla máxima) las unidades en cuestión.
Hoy sabemos que no existen diferencias relacionadas con el sexo en la distribución de fibras. Sin embargo, las proporciones de los diversos tipos, que sabemos varían mucho entre las especies animales y, en menor medida, entre las etnias, "podrían" variar considerablemente de una persona a otra.
Según algunos conocimientos, los hombres y mujeres sedentarios (así como los niños pequeños) deberían tener un 55% de fibra de tipo I y un 45% de fibra de tipo II.
Los deportistas de alto nivel, por otro lado, tienen una distribución de fibras específica en función del tipo de metabolismo utilizado. Los esquiadores de fondo tienen principalmente fibras I, velocistas principalmente II y corredores de media distancia, lanzadores y saltadores, casi superponiendo porcentajes de ambos.
Por lo tanto, se ha sugerido que varios tipos de ejercicio pueden inducir cambios significativos en las fibras del músculo esquelético, aunque no es posible establecer con certeza cuál era la composición genética preexistente de los mismos sujetos. Este proceso "podría" ser permitido por la capacidad de especialización de las fibras, o incluso solo una parte, perteneciente al macroconjunto II.
Es posible que las fibras de tipo IIx muestren mejoras en la capacidad oxidativa después de un entrenamiento de resistencia de alta intensidad, llevándolas a un nivel en el que serían capaces de cumplir con el metabolismo oxidativo tan eficazmente como las fibras I en sujetos desentrenados.
Esto vendría determinado por un aumento en el tamaño y número de mitocondrias y sus cambios asociados, pero no por un cambio en el tipo de fibra..
