Le fibre muscolari

Ogni muscolo scheletrico è composto da numerose fibrocellule muscolari. Queste vengono definite fibrocellule per la loro forma allungata e cilindrica appunto a forma di “fibra”. Le fibre muscolari sono raggruppate in fasci, hanno lunghezza variabile da pochi mm a diversi cm, con un diametro che va dai 10 ai 100 µm (1 µm = 0.001 mm). Al loro interno si trovano migliaia di filamenti, detti miofibrille, contenenti unità contrattili chiamate sarcomeri. Le fibre muscolari scheletriche sono le più grandi cellule dell'organismo umano.
Le fibre muscolari che compongono ogni muscolo scheletrico sono diverse tra loro sia da un punto di vista anatomico che fisiologico. Possiamo quindi distinguerle in 2 grandi famiglie : Le fibre muscolari a contrazione lenta(Slow twitch) e fibre muscolari a contrazione rapida(Fast twitch).

Fibre rosse a contrazione lenta

Le fibre muscolari a contrazione lenta (rosse, di tipo I o slow twitch), posseggono un potenziale ossidativo e un potenziale glicolitico relativamente più basso di quelle delle fibre di tipo II. I capillari sanguigni sono molto fitti. I micondri sono numerosi e la loro attività molto sviluppata. Il glicogeno e gli acidi grassi sono i substrati utilizzati di preferenza. Queste fibre sono resistenti alla fatica, ma la loro potenza è limitata. La conduzione dello stimolo nervoso non è “rapida” ma molto più continua e stabile nel tempo. I motoneuroni che innervano le fibre tipo I sono infatti più piccoli rispetto a quelli che trasmettono l'impulso nervoso alle fibre tipo II.

• Più lente
• Resistenti a sforzi prolungati
• Sviluppano una forza minore
• Alta concentrazione di vasi sanguigni
• In grado di “bruciare” molto ossigeno

Fibre a contrazione rapida

Le fibre a contrazione rapida (bianche, di tipo II o fast twitch) sono suddivisibili in sottogruppi : possiamo trovare qui le fibre di tipo IIa e IIb. Le prime sono relativamente ben capillarizzate e posseggono un notevole numero di mitocondri. Le IIb invece sono povere di capillari e mitocondri di conseguenza hanno una capacità ossidativa ridotta rispetto le fibre di tipo I. Le IIa quindi hanno capacità intermedie rispetto le tipo I e le tipo IIb. Queste ultime intervengono nelle azioni muscolari rapide ed intense. Al loro interno troviamo un'elevata concentrazione degli enzimi tipici del metabolismo anaerobico alattacido e glicolitico. Infatti si può considerare il glucosio l’unico substrato utilizzato. Le fibre a contrazione rapida vengono innervate dai motoneuroni α, molto grandi e con assoni di grosso calibro, specializzati nella trasmissione veloce di impulsi nervosi. La densità del letto capillare è piuttosto bassa; ridotto anche il contenuto in mioglobina, mitocondri ed enzimi ossidativi. La velocità di contrazione e la forza sviluppata sono però dalle due alle tre volte superiori alle fibre di tipo I

• Veloci
• Si stancano facilmente
• Sviluppano delle forze elevato
• Hanno meno vasi sanguigni
• Producono molto più acido lattico

Le fibre veloci vengono reclutate durante esercizi di breve durata che richiedono un grosso impegno neuromuscolare. Esse si attivano s
oltanto quando il reclutamento delle fibre a contrazione lenta è massimo. Quando lo sforzo è eccessivo e le fibre di tipo I non sono in grado di sopperire al carico di lavoro quindi sequenzialmente vengono attivate le tipo IIa e IIb. Se lo sforzo che si compie è pari al 100% del carico sostenibile da quel determinato muscolo tutte le fibre muscolari verranno reclutate.



Fibre lente
Fibre intermedie
Fibre rapide
Sorgente primaria di ATP
Fosforilazione ossidativa
Fosforilazione ossidativa
Glicolisi anaerobica
Mitocondri
Molti
Discreti
Pochi
Capillari
Molti
Mediamente estesi
Pochi
Mioglobina
Molta
Molta
Poca
Attività gli colitica
Bassa
Intermedia
Alta
Glicogeno
Basso
Intermedio
Molto
Affaticamento
Tardivo
Intermedio
Rapido
Attività miosino –ATPasica
Bassa
Alta
Alta
Velocità contrazione
Bassa
Alta
Alta
Diametro
Piccolo
Medio
Grande
Unità Motrice
Piccola
Intermedio
Grande
Colore
Rosso scuro
Rosso chiaro
Pallido

Per misurare la forza prodotta quindi si deve tenere in considerazione anche il motoneurone associata alla fibra. Avremo quindi 2 tipi di unità motorie : Fasiche e toniche.
Di conseguenza i muscoli vengono classificati in fasici se avranno in maggioranza fibra bianca (TipoII) e tonici se presentano abbondante fibra rossa (TipoI).
La distribuzione delle fibre non è uguale ne in soggetti diversi, ne all’interno dello stesso soggetto nei vari gruppi muscolari.
L’evoluzione ci ha portato ad avere per ogni muscolo quantità più o meno elevate dell’una o dell’altra fibra in maniera non casuale, questo perché ad esempio nei muscoli che saranno dediti al controllo della postura sarà la fibra rossa a farla da padrona perché in quei distretti muscolari non si ha bisogno di generare forze elevate, ma di una contrazione protratta nel tempo. Così come nei muscoli che usiamo per muovere grossi carichi troveremo una più alta concentrazione di fibre bianche.

Lo schema riporta una stima percentuale delle varie fibre muscolari per i principali muscoli del corpo umano*
MUSCOLO
%TipoI
%TipoIIa
%TipoIIb
Adduttore breve
Grande adduttore
Grande gluteo
Ileo psoas
Pettineo
Psoas
Gracile
Semimembranoso
Tensore della fascia lata
Vasto intermedio Quadric. Femor.
Vasto mediale Quadric. Femor.
Soleo
Gran dorsale
Bicipite brachiale
Deltoide
Romboide
Trapezio
Adduttore lungo
Gemelli
Gluteo medio/piccolo
Otturatore esterno/interno
Piriforme
Bicipite femorale
Sartorio
Semitendinoso
Popliteo
Vasto laterale
Retto femorale Quadric. Femor.
Tibiale anteriore
Retto addome
Brachioradiale
Gran Pettorale
Tricipite brachiale
Sopraspinato
45
55
50
50
45
50
55
50
70
50
50
75
50
50
60
45
54
45
50
50
50
50
65
50
50
50
45
45
70
46
40
42
33
60
15
15
20
--
15
20
15
15
10
15
15
15
--
--
--
--
--
15
20
20
20
20
10
20
15
15
20
15
10
--
--
--
--
--
40
30
30
50
40
30
30
35
20
35
35
10
50
50
40
55
46
40
30
30
30
30
25
30
35
35
35
40
20
54
60
58
67
40



La distribuzione percentuale varia da muscolo a muscolo e da atleta ad atleta. Il numero di fibre è geneticamente determinato, rimane pressoché costante durante tutto l'arco della vita .L'allenamento specifico non serve quindi ad aumentare il numero di fibre, ma a stimolarne l'aumento di volume e la specializzazione verso la tipologia più idonea allo sport praticato. Solo la fibra tipo II può essere modificata dalla tipologia di allenamento essa infatti può diventare di tipo I ma non viceversa e se si interrompesse l’allenamento, lentamente ritornerebbe alle sue condizioni iniziali.
E’ importante dunque conoscere il proprio tipo di fibra per personalizzare il proprio allenamento in maniera efficace o eventualmente decidere quale sport sia il più idoneo da praticare.
Per fare ciò si può applicare un breve test (sotto supervisione di un istruttore) in cui si utilizza l’80% del carico massimale per un determinato distretto muscolare e far eseguire il massimo numero di ripetizioni possibili.

L’esercizio solitamente utilizzato è un mono articolare in modo da isolare il più possibile il muscolo da analizzare.
Se il numero di ripetizioni eseguite sarà elevato ( 12–15 ) si potrà dedurre che quel distretto possiederà un elevato numero di fibre tipo I. Viceversa se il numero di ripetizioni sarà intorno le 2-6 il muscolo esaminato presenterà una elevata percentuale di fibre tipo II.

Per la crescita muscolare è bene riuscire a sollecitare tutti i tipi di fibre con allenamenti misti ma comunque che per la maggiore tengano presente la distribuzione del tipo di fibre nei vari distretti.

Bibliografia

  • D.U. Silverthorn Fisiologia Umana: un approccio integrato Pearson education inc.2010
  • F. Farina. Anatomia dell’apparato locomotore EdiSES 2008
  • C.Bosco La forza muscolare: Aspetti fisiologici ed applicazioni pratiche società stampa sportiva 1997
Sitografia


A cura di

Ewan Thomas
Studente in Scienze Motorie
Università degli Studi di Palermo