Fibra muscular

Los músculos son estructuras complejas que están formadas por varios elementos que interaccionan entre sí para formar una jerarquía estructural (Polo, 2003). La unidad estructural del músculo es la célula muscular o fibra muscular. Estableciendo una clasificación estructural que parte de lo micro a lo macro, encontraríamos:

  1. Filamentos
  2. Miofibrillas
  3. Fibras musculares
  4. Fascículos (Perimisio)
  5. Epimisio
  6. Musculo
  7. Fascia


Imagen 1. Estructura microscópica y orden del músculo.


Estructura

En relación a su forma, la fibra muscular puede definirse como un cilindró alargado que posee un diámetro de entre 10 y 80 micrómetros (dimensión casi invisible para el ojo humano). Tiene la misma longitud que el musculo al que pertenece, lo que significa que pueden tener más de 35 cm de largo (Wilmore y Costill, 2001). Siendo el Sartorio el musculo más extenso del cuerpo (55cm), encontraríamos en él la fibra muscular más larga. Cada fibra está envuelta por una membrana plasmática que tiene una forma especial, y cuenta con numerosas invaginaciones denominadas Túbulos T. El órgano citoplasmático de las fibras musculares es el Retículo Sarcoplásmico (para más detalles de este componente seguir el enlace). El conjunto de fibras musculares conforman haces y fascículos los cuales se encuentran forrados por tejido conectivo (endomisio, perimisio, epimiso), estando frecuentemente unidos a los tendones (Gonzáles Badillo y Serna, 2002).

Tipos

Podemos encontrar el origen de la clasificación del tipo de fibras (clasificación histológica) en la década del 50, cuando varios histólogos alemanes efectuaron biopsias para determinar las distintas posibilidades de rendimiento. En este momento se hablaba de dos tipos de fibras: tónicas y fásicas (Hegedus, 2003).

Sobre la década del 60 las diferencias se establecieron por su aspecto, gracias a la utilización del microscopio, y se dividieron en: rojas u oscuras, blancas o claras.

En 1962, otro grupo de investigadores entre los que se encontraban Peter, Barnard, Edgerton, Gillespie y Stempel decidieron distinguirlas por su funcionalidad: a las blancas las denominaron glucolíticas anaeróbicas y a las rojas oxidativas.

Posteriormente Edstrom y Nystroem (1969), decidieron designarlas como Fibras 1 (de contracción lenta) y Fibras 2 (de contracción rápida).

Tiempo más adelante, Billeter, Eximan y Howald (1981) subdividieron en más tipos de fibras musculares:

  • Fibras Tipo 1: lentas
  • Fibras Tipo 2a: Intermedias
  • Fibras Tipo 2b: Rápidas
  • Fibras 2c: <3% del total de fibras musculares del vasto lateral

Heredia y cols. (2006) afirman que en la actualidad los tipos de fibras pueden ser distinguidos mediante técnicas inmunohistoquímicas, en función de una secuencia de aminoácidos que forman parte de la cadena pesada de misiona. Esta diferenciación expresa distintos tipos de isoforma de cadena pesada de misiona:

  • Fibras Tipo 1
  • Fibras Tipo 2a
  • Fibras Tipo 2b
  • Fibras Tipo 2x

Características

Las fibras de Tipo 1 o lentas contienen un gran número de mitocondrias, un metabolismo aeróbico alto y una mayor resistencia a la fatiga. La característica que más las resalta es el contenido de Mioglobina. Una concentración elevada de esta proteína junto al gran número de mitocondrias y capilares favorece el aporte de oxígeno y su utilización (Billat, 2002).

Las de Tipo 2b o rápidas poseen un número relativamente escaso de mitocondrias, metabolismo aeróbico bajo y una menor resistencia a la fatiga. Son ricas en glucógeno, y contienen más miofibrillas con enzimas ATPasa que las ST. Esta diferencia en la cantidad de miofibrillas implicaría una mayor unión de puentes actina-miosina, por lo que son capaces de desarrollar más fuerza (Billat, 2002).

Por su parte las de Tipo2a o intermedia son consideradas una “mezcla” con características de las anteriores citadas, y parecen ser un estado transitorio entre las rápidas y las lentas (Billat, 2002).

Una de las más importantes particularidades resulta ser su velocidad de acción, en este sentido es que se las denomina ST (slow twitch) y FT (fast twitch). Las fibras lentas necesitan aproximadamente 110 ms para alcanzar su máxima tensión cuando son estimuladas, mientras que la rápidas pueden alcanzarla en 50 ms (Wilmore y Costill, 2001). Heredia y cols. (2006) apuntan que la máxima velocidad de contracción de una fibra Tipo 1 es unas diez veces menor que la de una 2x.

Esta diferenciación viene dada principalmente por las diferentes formas de miosina ATPasa (enzima que divide al ATP liberando energía conduciendo a la contracción o relajación del musculo). Las fibras ST tienen una forma lenta de miosina ATPasa, mientras que las FT una rápida. En este sentido la respuesta a la estimulación nerviosa es distinta, dividiéndose más rápidamente el ATP en las fibras FT que en las ST. Como resultado, las fibras de contracción rápida disponen más rápidamente de energía que las de contracción lenta (Wilmore y Costill, 2001).

Otra de las características que las diferencia es el tamaño del Retículo Sarcoplásmico siendo más desarrollado en las FT, lo que les permite liberar más calcio en las celular musculares cuando son estimuladas (Wilmore y Costill, 2001).



Imagen 2. Características de los tipos de fibras musculares (extraído de Fisiología y Metodología del Entrenamiento. Billat, 2002).


Adaptaciones del entrenamiento en la transformación de fibras

Un aspecto importante a considerar es el potencial adaptativo de las fibras musculares a los diferentes tipos de entrenamiento. Aunque el porcentaje de los diferentes tipos de fibras sea un condicionamiento genético, este puede verse modificado gracias al entrenamiento de la fuerza y la resistencia.

Por un parte, el entrenamiento de resistencia parece que se acompaña con un incremento en la proporción de fibras musculares de Tipo 1, y por consiguiente de una disminución del Tipo 2. El entrenamiento de la fuerza, sin embargo, no parece acompañarse de la transformación inversa (de Tipo 1 a Tipo 2) (González Badillo y Gorostiaga, 2002).


Imagen 3. Modelo de las adaptaciones principales que ocurren en el musculo esquelético como el resultado del entrenamiento en ciclistas profesionales. Hawley y col. (2001).


Tal como señalo Sanchis (2015) en el reciente Webinar de la programación del entrenamiento de fuerza en el ciclismo, citando a Gonzales Badillo y Martínez (2012) el entrenamiento de la fuerza es capaz de transformar un tipo de fibra en otro:

Transformación de Tipo 2b a 2a: entrenamientos con velocidad de ejecución media/baja, alto número de repeticiones y un carácter del esfuerzo elevado.

Transformación de Tipo 2a en 2b: entrenamientos con velocidad de ejecución máxima, cargas bajas/medias, carácter del esfuerzo bajo y bastante tiempo de descanso.

Transformación de Tipo 1 a 2: entrenamientos con velocidades de ejecución máxima, cargas bajas/medias, carácter del esfuerzo bajo y bastante tiempo de descanso.

Las características individuales que determinan la preponderancia de un tipo de fibra sobre otro parece quedar determinado en una fase temprana de la vida (Wilmore y Costill, 2001). Pero esta determinación genética puede verse influenciada, tal como lo señalamos con el tipo de entrenamiento. De todos modos el paso del tiempo y con la llegada del envejecimiento, los musculo tienden a perder fibras de Tipo 2, lo que incrementa el porcentaje de Tipo 1.

Importancia del tipo de fibra para deportes de resistencia

Una alta proporción de fibras Tipo 1 parece ser un requisito fundamental pata tener éxito en deportes de resistencia (Coyle, 1991; Bishop y col, 2000; Lucia y col, 2002). La consecuencia fisiológica de un mayor número de fibras Tipo 1, en ciclistas profesionales, altamente entrenadas reside en la capacidad de sostener altas producciones de potencia por largos periodos de tiempo (Atkinson, Davidson, Jeukendrup y Passfiel, 2003). Según apunta Hawley (2002), estudios trasversales señalan que el número de fibras Tipo 1 en la musculatura entrenada esta relacionada con la cantidad de años de entrenamiento de resistencia previo. Por otra parte, el mismo Hawley y Stepto (2001) en otro estudio afirman que el rol de las fibras musculares Tipo 2a para lograr un rendimiento exitoso en el ciclismo de ruta no debería ser pasado por alto. Y añaden, que las fibras Tipo 2a tienen un potencial oxidativo similar a las de Tipo 1 y a intensidad de competición tienen una mayor capacidad de generar fuerza.


Autor

Franco Cragnulini

Profit Training


Referencias Bibliográficas

  • Atkinson, G., Davidson, R., Jeukendrup, A., Passfield, L. (2003). Science and Cycling: Current knowledge and future directions for research. Journal of Sports Sciences, 21, 767-787.
  • Badillo, J. J. G., y Serna, J. R. (2002). Determinantes fisiológicos de la fuerza y la potencia muscular. En Bases de la programación del entrenamiento de fuerza (Cap. 2). Barcelona, España. INDE.
  • Billat, V. (2002). El musculo: transformación energética .En Fisiología y metodología del entrenamiento (Cap. 2). Barcelona, España. Paidotribo.
  • Hawley, J. (2002). Adaptaciones del musculo esquelético al entrenamiento de resistencia porlongado de alta intensidad. G-se.com/a/969
  • Hawley, J., y Stepto, N. (2001). Adaptations to Training in Endurance Cyclists – Implications for Performance. Sports Med; 31 (7): 511–520.
  • Hegedus, J. (2003). Tipos de fibras musculares y su relación con el entrenamiento deportivo. G-se.com/a/168
  • Heredia Elvar, J.R., Costa, M.R., Medrano, I.C., Isidro Donante, F. (2006). Mitos y realidades en el entrenamiento de la fuerza y salud. G-se.com/a/573
  • Sanchis, C. (2015). Webinar de la programación del entrenamiento de fuerza en el ciclismo: aspectos prácticos.
  • Wilmore, J. y Costill, D. (2001). Control muscular del movimiento. En Fisiología del esfuerzo y del deporte (Cap. 2). Barcelona, España. Paidotribo
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