TIPUS DE FIBRES MUSCULARS DE CADA INDIVIDU I LA SEVA

IMPORTÀNCIA A L'HORA D'ESCOLLIR L'ESPORT DE COMPETICIÓ






Dr. Joaquim Majó i Masferrer.

Servei d'Anatomia Patològica
Hospitals Vall d'Hebron



Estructura del múscul esquelètic

La unitat bàsica del múscul esquelètic és la fibra o cèl·lula muscular. Cada una d'aquestes llibres està emboscada per un teixit connectiu que s'anomena endomisi, i que al mateix temps les uneix formant feixos de llibres o fascicles. Aquests feixos de fibres o fascicles estan units per un teixit connectiu, fibrós i blanc, anomenat perimisi. El teixit connectiu extern que uneix a tots el feixos de fascicles formant un múscul complet rep el nom d'epimisi o fáscia (Figura l).

A nivell microscòpic, cada fibra o cèl·lula muscular està constituïda per una coberta anomenada sarcolema o membrana cel·lular, i una substància gelatinosa denominada sarcoplasma, a dins de la qual hi ha cents de miofibril.les contràctils, junt a d'altres importants organel·les cel.lulars. Tal vegada, cada miofibril·la conté molts filaments proteínics (miofilaments) dividits en filaments prims d'actina, i d'altres més gruixuts de miosina. Aquests filaments s'arrangen de forma irregularment ordenada. Observem unes bandes o estries fosques anomenades bandes A, i unes altres bandes clares anomenades bandes I. Les bandes I són més clares perquè contenen fonamentalment filaments prims d'actina, mentre que les bandes A són més fosques perquè estan constituïdes per filaments gruixuts de miosina i prims d'actina. Quan la miofibril.la està relaxada, la part central de la banda A és una mica més clara, doncs en aquesta part no hi ha filaments d'actina. Aquesta àrea és la zona H, i desapareix quan els músculs es contrauen. Per una altra part, la banda I es divideix en dos parts iguals per la línia Z o disc. La distància entre dues línies Z s'anomena sarcòmer. Quan una fibra muscular es contrau, les línies Z s'aproximen i, per tant, els sarcómers s'escorcen (Figura 2).


Microscopia electrònica de la contracció muscular

Durant la contracció muscular la longitud de les bandes A no canvia malgrat que les zones H desapareixen. Per altra part, les bandes I es fan més petites. D'això es dedueix que els músculs es contrauen pel lliscament dels filaments d'actina entre si cap a les parts centrals de les bandes A. La zona H desapareix perquè els filaments d'actina s'escorcen a través dels de miosina, gràcies als ponts creuats que es flexionen quan tenen energia disponible (Figura 2).

Química de la contracció muscular

L'energia necessària per a la contracció de la fibra muscular prové de I'escisió del trifosfat d'adenosina (ATP), degut a l'acció de la miosina, que actua com a un enzim capaç d'escindir l'ATP en difosfat d'adenosina (ADP) més fosfat (P) i energia:

Activitat miosin-ATPasa

ATP >>>>>>>>>>>>>>>>>>>> ADP + P + ENERGIA

Aquesta activitat enzimàtica de la miosina es coneix amb el nom d'activitat miosin-ATPasa, la qual s'activarà en presència d'ions de calci (Ca++), els quals són alliberats després que un nervi motor o un a descàrrega elèctrica estimuli la fibra muscular.


El metabolisme energètic

Fonts d'energia per a la contracció muscular

El trifosfat d'adenosina (ATP) és la única font immediata d'energia per a la contracció muscular. En el múscul esquelètic hi ha suficient ATP emmagatzemat per a proveir l'energia necessària per a les primeres contraccions ràpides i fortes d'exercicis bruscos de menys de 30 segons. A partir d'aquí, el nostre organisme ha dissenyat processos bioquímics per resintetitzar ATP tan ràpidament com es desintegra amb la contracció muscular continuada.

Processos anaeròbis (No requereixen oxigen)

Hi ha dos processos anaeròbics, coneguts amb el nom del sistema de fosfat de cretina i el sistema de la glucòlisi anaeròbia. Aquests sistemes són capaços de recarregar ràpidament l'ATP de les llibres musculars sense requerir la presencia d'oxigen. Ara bé, la quantitat d'ATP que s'obté en cada reacció química és petita, i a més a més aquests sistemes s'esgoten ràpidament. Per tant, els processos anaeròbis sòn útils en exercicis de menys d'un minut.

Processos aeròbics (Requereixen oxigen)

Aquests processos són molt més lents que els anteriors, doncs tarden de minuts a diverses hores en recarregar l'ATP muscular. Una gran part de les reaccions aeròbiques (Cicle de Krebs, sistema transportador d'electrons, oxidació del NADH) tenen lloc a les mitocòndries de les cèl·lules musculars, i característicament necessiten oxigen. Com a contrapartida, la quantitat de molècules d'ATP que originen pot arribar a ser fins a 18 vegades superior a la quantitat aconseguida mitjançant els sistemes anaerobis. La majoria de les vegades, aquests sistemes utilitzen hidrats de carboni (sucres), però també poden fer servir grasses i proteïnes.


Tipus de fibres musculars

Tipus de fibres musculars i combustibles pe a I'exercici

Totes les fibres del múscul esquelètic no són exactament iguals. La característica que ha estat utilitzada per a distingir dos tipus de fibres en els humans és el temps de contracció de la fibra. Si una fibra es contrau ràpidament, és una fibra de contracció ràpida (també denominades blanques, tipus II 2 FT; si ho fa lentament, és de contracció lenta (també denominades vermelles, tipus I o ST). Les fibres de contracció ràpida són més importants en les activitats que requereixen contraccions breus i poderoses, "explosives" : els salts, les proves d'halterofília (aixecament de peses), les carreres de velocitat en pista, les proves de velocitat en natació i els moviments ràpids en hoquei, futbol, bàsquet i altres esports d'equip. Les fibres de contracció lenta, contràriament, estan millor adaptades per a proves de resistència que requereixen contraccions repetides en un període de temps més llarg. Aquestes proves estan representades per les carreres de fons (distancia) i per la majoria de les proves de natació, piragüisme, rem, ciclisme, camp a través, esquí de fons i la majoria de carreres realitzades en esports d'equip com el bàsquet i el futbol.

Una de les raons per les qual les fibres de contracció ràpida estan especialment adaptades a les contraccions breus i explosives, i les lentes són utilitzades més en les contraccions submaximals, és que aquests tipus de fibres presenten diferents graus d'activitat en alguns dels importants enzims que regulen el metabolisme energètic (Taula l). Per exemple, les fibres de contracció ràpida tenen nivells alts d'activitat miosin-ATPasa en comparació amb les lentes. Recordi que l'activitat ATPasa és responsable de l'escisió de l'ATP, la qual alliberarà l'energia necessària per al lliscament dels filaments d'actina sobre els de miosina. Una altra raó que diferencia les fibres de contracció ràpida i lenta és que les primeres tenen una major activitat dels enzims que controlen el metabolisme de la glucólisi anaeròbia. Així doncs, les llibres de contracció ràpida estan millor dotades per contraure's sota condicions on el subministrament d'oxigen és limitat (com en les contraccions fortes i sostingudes que tanquen els vasos sanguinis), on la producció aeròbica d'ATP és insuficient per satisfer les demandes d'ATP ais músculs que es contrauen (per exemple, durant un "sprint" màxim).

Les fiibres de contracció lenta estan millor adaptades a l'exercici de llarga durada perquè contenen majors quantitats d'enzims mitocondrials; és a dir, els enzims del Cicle de Krebs, el cicle oxidatiu dels àcids grassos, i del sistema transportador d'electrons, que són responsables de la producció aeròbica d'ATP. Les llibres de contracció lenta també tendeixen a tenir una major quantitat de greix de dipòsit intracel·lular que pot ser sol·licitat com a energia durant un exercici de llarga durada. Finalment, les fibres de contracció lenta tenen una xarxa de capil·lars més extensa que pot facilitar ràpidament oxigen, glucosa i àcids grassos a les llibres.

Encara que les llibres de contracció ràpida tendeixen a ser utilitzades amb més freqüència en les activitats breus i explosives, i les lentes en les de llarga durada, ambdós tipus de llibres es fatiguen en un exercici fort i perllongat. D'altra banda, en l'exercici de llarga durada a I'esgotar-se les llibres de contracció lenta, les ràpides entren a participar en I'exercici.

Tipus de fibres i rendiment esportiu

Els músculs de I'esquelet humà posseixen una barreja de tipus de llibres. Existeix un ampli ventall de mescla dels tipus de llibres que va del 13 al 60% de lentes fins al 40-87% de ràpides. El percentatge mitjà de llibres de contracció lenta en els subjectes desentrenats oscil·la entre el 38 i el 46% en els músculs de les cuixes i de les espatlles respectivament. Estudis en esportistes campions han mostrat relacions marcades entre les habilitats especifiques i certes peculiaritats de la població del tipus de fibra. Per exemple, els corredors de fons campions es caracteritzen per percentatges extremadament alts (fins al 75%) de fibres de tipus lent en els músculs de les cames, mentre que velocistes de classe mundial tendeixen a posseir una proporció major de la normal (fins al 74%) de fibres de contracció ràpida. De la mateixa manera, nedadors i remers tendeixen a tenir un alt percentatge de fibres de contracció lenta en els músculs de les espatlles al comparar-se'ls amb individus desentrenats.

¿Pot deduir-se d'aquests estudis que el qui ha nascut amb un alt percentatge de fibres ràpides o lentes en les seves cames està en disposició de ser excel·lent velocista o corredor de distancia? Naturalment que no! Hi ha d'altres factors importants que participen en els alts rendiments com la motivació, la destresa, el biotipus i la dedicació, que pot encobrir un aparent avantatge fisiològic tals com un alt percentatge d'un tipus de fibra en els músculs esquelètics. Malgrat tot, sembla ser cert que la composició de la fibra muscular juga un paper important en determinar el rendiment del campió, i que aquest rendiment no s'observa en aquells que no estan ben constituïts per una particular prova, d'acord amb la distribució dels tipus de fibres en els seus músculs.

L'herència i I'entrenament en la determinació del nombre i proporció de les fibres

És cert que una proporció alta d'un tipus particular de fibres és essencial per al rendiment d'alta competició. Aquí una pregunta important és, si es pot canviar la proporcionalitat de fibres heretades mitjançant la dieta, I'entrenament, o qualsevol altre factor del medi ambient.

Estudis inicials realitzats en animals de laboratori oferiren evidencies de la possibilitat que un programa d'entrenament de resistència podria augmentar la proporció de fibres de contracció lenta en els animals. Malgrat això, estudis posteriors semblen haver demostrat que únicament canvia la capacitats i no el temps de contracció de les llibres. És a dir, amb I'entrenament de la resistència, les fibres de contracció ràpida s'adapten millor a produir més ATP, mantenint-se com a tals i no es converteixen en lentes per I'entrenament. L'entrenament estimula la producció d'enzims mitocondrials per augmentar la producció aeròbica d'ATP en ambdues llibres, però els dos tipus de fibres es continuen distingint en base als temps de contracció.

Les investigacions realitzades en éssers humans sustenten la idea que I'entrenament no produeix canvis en les proporcions de llibres ràpides i lentes en el múscul. Per tant, és poc probable que un esportista que hagi nascut amb una proporció normal de fibres de contracció lenta en els músculs de les carns pugui convertir-se en un corredor de fons de classe mundial, sense que importi el molt que s'entreni. Quan les tècniques per determinar els tipus de fibres es facin rutinàriament, els entrenadors podran determinar veritablement si un esportista podrà ser campió. (Per determinar el predomini d'un tipus de fibres es requereix I'extracció d'un petit tros de múscul amb una àguila de biopsia, que després s'haurà d'estudiar al microscopi A més a més, quan l'entrenador tingui la solució al trencaclosques de la pobra resposta d'un esportista a I'entrenament, pot considerar la possibilitat que I'esportista en qüestió hagi arribat al seu màxim potencial genètic. Ambdós podrien quedar més satisfets si l'esportista es canvia a una altra prova o esport pel qual estigui més predisposat genèticament.

La consideració de l'herència i la població de fibres musculars exposada en el paràgraf anterior són de poca importància a nivells baixos de competició En la competició preadolescent i adolescent, alguns candidats dubtosos poden convertir-se en campions per alguna combinació peculiar de sort, coratge, resistència als problemes, dedicació i entrenament. És en els esportistes nacionals i internacionals on el factor hereditari del tipus de fibra predominant juga un paper més gran en determinar el rendiment del campió.




INDEX DE LES IV JORNADES DE LA SALUT, L'ALIMENTACIÓ I L'ESPORT

HORARIS DE LA PRIMERA JORNADA (Dijous)

HORARIS DE LA SEGONA JORNADA (Divendres)



Amb el suport del Departament de Sanitat i Seguretat Social (Direcció General de la Salut Pública) i de l'Ajuntament de Barcelona (Institud Municipal de Salut Pública).
Reconegut d'interès sanitari per l'Institut d'Estudis de la Salut de la Generalitat de Catalunya.



La competició El terreny de joc El marcador Notícies L' Explicació La jugada L'arbitratge El temps El material index d'Enjoc!!!