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Le fibre muscolari

Le fibre muscolari si distinguono sostanzialmente in fibre rosse (fibre I o lente) e in fibre bianche (fibre IIA e IIB o rapide).

di Omar Pedrani
FISIOTERAPISTA

le fibre muscolari

Esistono diversi tipi di muscoli che vengono distinti in base alle caratteristiche istologiche, metaboliche, di contrattilità ma anche dalla dipendenza da un controllo del sistema nervoso volontario o autonomo. In base a queste caratteristiche, i muscoli si suddividono in scheletrico, cardiaco e liscio.

Il sistema muscolare striato scheletrico si contrae in risposta ad uno stimolo volontario, mentre il tessuto cardiaco e liscio (la muscolatura di visceri e vasi sanguigni del cuore) sono caratterizzati da una contrazione involontaria. La funzione del muscolo scheletrico è, ovviamente la contrazione, cui consegue il movimento.

I muscoli sono composti da fibre di tutti i tipi, distribuite in proporzioni diverse, che variano da un soggetto all’altro a seconda anche dalla condizione fisica di allenamento. Le fibre muscolari sono disposte parallelamente le une alle altre e raggruppate in piccoli fasci, sono caratterizzate da cellule di forma cilindrica di diametro variabile da 10 a oltre 100 µm (1 µm equivale a 0,001 mm) e lunghezza fino a parecchi centimetri. Nell’uomo l’intera muscolatura scheletrica è costituita da circa un quarto di miliardo di singole fibre, di cui soltanto circa 420.000 sono le fibre nervose motorie. Una singola fibra nervosa motoria può innervare 1, oppure 5, oppure 150, o ancor più fibre muscolari. Tutte le fibre muscolari servite da una stessa fibra nervosa motoria si contraggono e si rilasciano simultaneamente, agendo come un’unica entità. Per questo motivo, l’insieme costituito da un singolo motoneurone e dalle fibre muscolari da esso innervate prende il nome di unità motoria. Il numero di fibre innervate da un singolo motoneurone non è determinato dalle dimensioni di un muscolo, bensì dalla precisione, dall’accuratezza e dalla capacità di coordinazione del suo movimento. Ad esempio, i muscoli dell’occhio, possono presentare unità motorie costituite perfino da una singola fibra muscolare, mentre i muscoli impiegati per eseguire un lavoro piuttosto pesante, ad esempio il quadricipite, possono presentare unità motorie costituite da centinaia o migliaia fibre muscolari. Ogni fibra muscolare è composta da centinaia di filamenti proteici chiamati miofibrille dove all’interno sono situate le unità contrattili denominate sarcomeri costituiti a loro volta da due tipi di filamenti: quelli sottili di actina e quelli spessi di miosina. Questi filamenti proteici, durante la contrazione muscolare, scorrono gli uni sugli altri e, sovrapponendosi, determinano l’accorciamento delle miofibrille e, di conseguenza, della fibra muscolare. Alla base della contrazione muscolare, pertanto, vi è lo scorrimento dei filamenti di actina su quelli di miosina. Un ruolo importante per la contrazione muscolare è svolto, inoltre, dal reticolo sarcoplasmatico che avvolge le miofibrille attraverso una rete di tubuli e cisterne.

Le fibre muscolari si distinguono sostanzialmente in fibre rosse (fibre I o lente) e in fibre bianche (fibre IIA e IIB o rapide). Nei muscoli dell’individuo umano adulto la proporzione tra i vari tipi di fibre varia grandemente. Tuttavia in generale, i nostri muscoli contengono una miscela in parti uguali di fibre rosse e fibre bianche, anche se in alcuni muscoli si possono riscontrare la predominanza di uno specifico tipo di fibra. Ad esempio il tricipite contiene fibre bianche in numero dal 10 al 30% superiore a quello degli altri muscoli del braccio.

Le fibre rosse (a contrazione lenta) presentano una grande tolleranza alla fatica e sono adatte al lavoro lento e di durata, mentre le fibre bianche (a contrazione rapida) sono adatte a sforzi intensi e di breve durata richiedendo un grande impegno neuromuscolare.

 

Caratteristiche delle fibre muscolari

 

Proprietà

Fibre I

Fibre IIA

Fibre IIB

Attività ATPasica

scarsa

Elevata

elevata

Attività succinato deidrogenasica

elevata

Scarsa

molto scarsa

Velocità contrazione

lenta

Rapida

rapida

Capacità ossidativa

elevata

Moderata

scarsa

Capacità glicolitica

scarsa

Moderata

elevata

Contenuto trigliceridi

elevato

Moderato

scarso

Irrorazione capillare

elevata

Moderata

scarsa

 

Il movimento deriva sostanzialmente dalla trasformazione dell’energia chimica, ottenuta dagli alimenti introdotti nell’organismo, in energia meccanica. Tale processo avviene grazie alla demolizione di una molecola altamente energetica detta ATP (adenosintrifosfato).

Grazie ad un elevato numero di mitocondri, le fibre rosse hanno grande capacità ossidativa e ricavano quindi ATP dalla fosforilazione ossidativa mitocondriale sostenuta dai processi ossidativi, mentre le fibre bianche, a scarso contenuto di mitocondri, sono energizzate dall’ATP di origine glicolitica.

 

Azione dell’esercizio fisico sul tipo di fibre muscolari

 

Oltre al fattore “genetica” che determina la composizione delle fibre muscolari, anche il tipo di allenamento praticato influenza la percentuale dei diversi tipi di fibre muscolari.

Per esempio se si pratica bodybuilding e si vogliono sviluppare le fibre rapide, bisogna eseguire poche ripetizioni con carico maggiore (4-6 per fibre IIA;1-3 per fibre IIB); se invece, si vuole aumentare la resistenza occorre puntare su un maggior numero di ripetizioni con minor carico (12-20). Gli sprint ad esempio sono utili per stimolare le fibre rapide come l’allenamento intervallato ad alta intensità. Il cardio a bassa intensità e di lunga durata come correre a passo moderato per 15 minuti, invece, stimola lo sviluppo delle fibre lente.

Esami istochimici di preparati muscolari di sportivi prima e dopo l’allenamento hanno dimostrato una variazione anche notevole delle fibre muscolari, non per quanto riguarda la loro distribuzione percentuale, ma bensì in relazione alle dimensioni e alle capacità funzionali. Con ogni probabilità la trasformazione di un tipo di fibra in altro avviene per transizione attraverso tipi intermedi non ancora ben definiti; è possibile che in alcuni muscoli siano presenti fibre indifferenziate capaci di trasformarsi a seconda della natura dell’esercizio. Il processo con il quale l’attività fisica modifica l’espressione genetica delle fibre muscolari è ancora sconosciuto, con ogni probabilità la fibra muscolare in attività rilascia metaboliti, o messaggeri chimici, capaci di influenzare il processo della traduzione genetica.

 

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