Sistema muscular - parte 3

Introducción

En los primeros 2 artículos, describimos de forma global la anatomía y el funcionamiento del sistema muscular. Ahora en este blog final vamos a describir la calidad de la masa muscular, es decir de qué manera se clasifican dichas fibras musculares de acuerdo a su rendimiento.

Completar un maratón o correr los 100 metros. Ante la simple observación, se podría describir prácticamente los mismos grupos musculares, pero si vamos un poco más profundo, nos podemosdar cuenta, que ciertos músculos, están especializados para una u otra actividad. ¿De qué manera, nuestro sistema responde a ciertas actividades tan distintas y especializadas? En el siguiente apartado vamos a comprender de qué manera sucede.

Sistema muscular 3° parte (Final)

Luego de la aplicación de la biopsia en seres humanos, se descubrió que el músculo no estaba compuesto por un solo tipo de fibras. Los investigadores comenzaron a realizar distintas pruebas de rendimiento: resistencia, velocidad, fuerza, etc. Este modelo ya se había probado en animales. Si bien existen 2 métodos bioquímicos básicos para clasificar a las fibras (ATPasa o cadena de miosina pesada) solo presentaremos los resultados finales en general ya que no difieren mucho los resultados.

Como resultado de estas investigaciones se reconoce que las fibras del músculo esquelético pueden clasificarse basándose en su velocidad de contracción y su resistencia a la fatiga. Estos grupos pueden ser 3: Fibras lentas (Tipo I) Fibras rápidas oxidativas - glucolíticas (Tipo IIA) y fibras rápidas glucolíticas (IIB).

Las fibras musculares de contracción rápida, desarrollan tensión dos a tres veces más rápido que las fibras de contracción lenta. La velocidad con la cual se contrae una fibra muscular está determinada por la isoforma de la miosina ATPasa presente en los filamentos gruesos de la fibra muscular. Las fibras de contracción rápida dividen el ATP más rápidamente y por lo tanto pueden completar más rápidamente múltiples ciclos contráctiles.

Además, la duración de la contracción está determinada, en gran parte por la velocidad con que el retículo sarcoplasmático elimina el calcio del citosol. Por ej. Las fibras de contracción rápida bombean calcio hacia su retículo sarcoplasmático más rápidamente que las fibras de contracción lenta y así tienen la contracción más rápida.

En el siguiente cuadro aparecen las características de cada una de ellas.

Tipo de fibra	FIBRA LENTA TIPO I	FIBRA RÁPIDA TIPO IIa	FIBRA RAPIDA TIPO IIb
Velocidad contráctil	Lenta	Rápida	Rápida
Resistencia a la fatiga	Alta	Moderada	Baja
Tipo de esfuerzo	Resistencia	Resistencia de fuerza	Fuerza explosivas
Capac oxidativa (mitocondrias)	Alta	Moderadamente alta	Baja
Capacidad glucolítica	Baja	Alta	Más alta
Gasto energético	Grande	Intermedio	Muy pequeño
Fibras/ Neurona Motora	10 - 180	300 – 800	300 - 800
Densidad Capilar	Alta	Moderada	Baja
ActividadATPasa	Baja	Alta	Alta
Sistema Energético Predominante	Aeróbico	Anaeróbico Láctico	Anaeróbico Aláctico
Fuerza de la unidad motora	Baja	Alta	Muy Alta

Ahora bien, ¿De qué depende la tensión de la fibra muscular?

En una fibra muscular la tensión desarrollada durante la contracción depende directamente de la longitud de los sarcómeros individuales antes de que comience la contracción. Cada sarcómero se contrae con fuerza óptima si se encuentra en una longitud óptima (ni demasiado largo, ni demasiado corto). Afortunadamente, la longitud de reposo normal de los músculos esqueléticos suele asegurar que los sarcómeros se encuentren en una longitud óptima cuando comienza la contracción.

La tensión que una fibra muscular puede generar es directamente proporcional a la cantidad de puentes cruzados formados entre los filamentos gruesos y delgados.

Si las fibras musculares comienzan la contracción con el sarcómero demasiado elongado, los filamentos gruesos y delgados se encontrarían apenas superpuestos, formando pocos puentes cruzados. Por el contrario, si el sarcómero está demasiado acortado de modo que los filamentos gruesos llegan hasta los discos z, la miosina es incapaz de encontrar nuevos sitios de fijación para la formación de puentes cruzados y la tensión disminuye rápidamente.

Pero para comprender mejor como aumenta la fuerza de contracción es preciso señalar, que una única contracción no representa la fuerza máxima que puede desarrollar una fibra muscular. La fuerza generada por la contracción de una fibra muscular se aumenta, incrementando la frecuencia con la cual los potenciales de acción del músculo estimulan a dicha fibra, es decir que el sistema nervioso controla parte de esto.

Un potencial de acción muscular tipo, dura entre 1 y 3 ms. Mientras que la contracción muscular puede durar 100 ms. Si los potenciales de acción repetidos están separados por intervalos prolongados de tiempo, la fibra muscular tiene tiempo para relajarse totalmente entre los estímulos. Si los potenciales de acción siguen estimulando a la fibra muscular repetidas veces a intervalos cortos (alta frecuencia), la relajación entre las contracciones disminuye hasta que la fibra muscular logra un estado de contracción máxima conocida como tétanos (esto se describirá más detalladamente en próximos blogs). Hay 2 tipos de tétanos, en el tétanos incompleto, la frecuencia de la fibra muscular no se encuentra en un valor máximo y en consecuencia la fibra se relaja ligeramente entre los estímulos. En el tétanos completo, la frecuencia de estimulación es suficientemente rápida como para que la fibra muscular no tenga tiempo de relajarse.

Por lo tanto es posible aumentar la tensión desarrollada en una única fibra muscular modificando la frecuencia con la cual aparecen los potenciales de acción en la fibra. Los potenciales de acción musculares son incitados por la neurona motora somática que controla la fibra muscular.

Para cerrar, hay que aclarar que el sistema muscular es mucho más complejo que lo que engloba estas 3 blogs y que es necesario un acercamiento mucho mayor para el entendimiento total de lo que sucede en nuestro cuerpo.