Le fibre muscolari

Le cellule muscolari non sono tutte uguali, ma si differenziano a seconda del muscolo, del tipo di allenamento, dell’età del soggetto e dei geni che i genitori hanno trasmesso. In effetti, derivano soprattutto dalla conformazione genetica e, in parte, dall’allenamento (10-15% possono modificarsi). Esistono due principali tipi di fibre muscolari: fibre di tipo 1, a contrazione lenta (a scossa lenta), dette fibre rosse e le fibre di tipo 2, a contrazione rapida (a scossa rapida),dette fibre bianche. Le fibre a scossa rapida si contraggono più velocemente e con maggior potenza ma esauriscono la loro energia molto prima rispetto alle fibre di tipo 1. Il corpo le utilizza infatti in allenamenti prevalentemente anaerobici di breve durata e bassa intensità, in cui ottiene energia dai sistemi glicolitici anaerobici e dal sistema ATP-fosfocreatina e predilige, nelle azioni quotidiane, nella camminata, o nell’esercizio fisico a bassa intensità e a lunga durata, l’utilizzo delle fibre rosse e dei sistemi aerobici per la produzione di ATP.

Le fibre bianche si contraggono più velocemente e con maggior potenza, anche perché contengono una forma più veloce di ATPasi miosinica (enzimi che scindono l’ATP in ADP e fosfato formando energia nelle teste di miosina) e possiedono un reticolo sarcoplasmatico molto più sviluppato, causando quindi una maggiore e più pronta liberazione di calcio all’interno della fibra muscolare. Le fibre a contrazione lenta, invece, si contraggono meno velocemente e generano quindi meno potenza e sviluppano minor forza rispetto alle fibre a contrazione rapida. Tuttavia, la fibra a scossa rapida è facilmente affaticabile (circa 2 minuti) rispetto a quella a scossa lenta (circa 60 minuti). Le fibre di tipo 1 sono chiamate fibre rosse in quanto sono ricche di ossigeno e quindi di particelle di mioglobina (molecola di trasporto dell’ossigeno all’interno del muscolo) e di conseguenza di eritrociti, che le conferiscono il caratteristico colore “rossastro”; hanno una grande presenza di enzimi ossidativi, in quanto appunto sono fibre ossidative, ovvero per produrre ATP ricorrono prevalentemente a vie metaboliche tipiche del metabolismo aerobico, come la beta-ossidazione e la glicolisi aerobica, sono di conseguenza anche più ricche di mitocondri.

Le fibre bianche sono tuttavia in grado di generare una maggiore potenza, hanno un reticolo sarcoplasmatico maggiormente sviluppato perché hanno maggior bisogno di calcio per generare più tensione e al loro interno sono presenti maggiori meccanismi per la produzione di ATP tramite vie metaboliche anaerobiche, come il sistema ATP-Pcr o la glicolisi anaerobica.

Ogni unità motoria è rappresentata da un neurone e dalle cellule muscolari da esso innervate, in quanto ogni motoneurone innerva una serie di fibre muscolari che possono essere sia a scossa rapida che a scossa lenta. Le unità motorie hanno diverse dimensioni. I motoneuroni delle unità motorie che innervano fibre rapide sono molto più grandi rispetto ai motoneuroni che innervano le fibre a scossa lenta. Quando parte il potenziale d’azione dal motoneurone tutte le fibre di quell’unità motoria si contraggono contemporaneamente. Secondo il principio del reclutamento e della dimensione, quando un muscolo deve compiere un’azione, vengono reclutate prima le unità motorie più piccole, poi quelle più grandi. Se le unità motorie più piccole sono le prime ad essere utilizzate, è facile comprendere che all’inizio di un qualsiasi movimento si contrarranno prima le fibre a scossa lenta. Uno dei primi adattamenti che avvengono a seguito di allenamento con sovraccarico è un adattamento neuronale: il corpo si abitua a reclutare più unità motorie durante la contrazione generando così una maggiore forza. Quando protraiamo l’esercizio fisico aerobico per una durata elevata, possono esaurirsi le scorte di glicogeno all’interno delle fibre lente; il glicogeno, come ben sappiamo, è fondamentale per la produzione di energia e di conseguenza il nostro corpo recluta le fibre a scossa rapida per mantenere costante il livello di tensione. Quando anche le scorte di glicogeno delle fibre a scossa rapida saranno state consumate il corpo ricorrerà alle fibre FTb (ovvero fibre a scossa rapida di tipo b) che sono raramente reclutate dal nostro organismo. La capacità ossidativa di un muscolo rappresenta la sua massima capacità di utilizzare ossigeno. In seguito ad allenamento aerobico (di resistenza) aumenta la capacità ossidativa di tutte le fibre muscolari e vengono sviluppati più mitocondri in grado di contenere un numero maggiore di enzimi ossidativi. Nel processo di invecchiamento i muscoli tendono a perdere le fibre a scossa rapida aumentando la percentuale delle fibre a scossa lenta.