Tipi di fibre muscolari scheletriche

I muscoli scheletrici differiscono tra loro per il colore: alcuni muscoli appaiono più rossi di altri e sono denominati muscoli rossi; altri muscoli che hanno un colore rosso meno intenso sono definiti muscoli bianchi. Tra i due tipi di muscolo esistono importanti differenze fisiologiche: i muscoli rossi si contraggono più lentamente dei muscoli bianchi e sono perciò detti muscoli lenti; ovviamente, i muscoli bianchi sono definiti muscoli veloci.
Le fibre che compongono un determinato muscolo differiscono notevolmente tra loro. Nei muscoli rossi prevale un certo tipo di fibra che è perciò detta fibra rossa mentre i muscoli bianchi sono composti prevalentemente da un diverso tipo di fibra detta fibra bianca. Le fibre rosse e bianche differiscono tra loro per l’aspetto ultrastrutturale, per alcune importanti attività enzimatiche, per le proprietà contrattili e per il tipo di miosina presente.
Nelle fibre rosse i mitocondri sono numerosissimi, si accumulano nella regione subsarcolemmale e tra le miofibrille formando lunghe file longitudinali e sono inoltre presenti in coppie a livello della banda I. Le linee Z sono spesse ed il reticolo sarcoplasmatico è ben sviluppato.
Nelle fibre bianche i mitocondri subsarcolemmali sono scarsi e si riscontrano soprattutto coppie di mitocondri a livello della banda I. La linea Z è molto meno ampia ed il reticolo sarcoplasmatico meno sviluppato che nelle fibre rosse.
Tra i due tipi di fibre esistono anche alcune differenze a livello della placca motrice (o sinapsi neuro-muscolare). Rispetto alle fibre bianche, inoltre, le fibre rosse hanno un contenuto più elevato di mioglobina ed una più intensa attività enzimatica succinico-deidrogenasica che è dovuta alla maggiore abbondanza di mitocondri.
Le fibre rosse si contraggono più lentamente delle fibre bianche. La minore velocità di contrazione dei muscoli rossi rispetto a quelli bianchi è quindi dovuta alla prevalenza in questo tipo di muscolo di fibre rosse su quelle bianche. La diversa velocità di contrazione nei due tipi di fibre è generalmente attribuita a differenze nell’attività ATP-asica actomiosinica: nelle fibre veloci tale attività è molto più elevata che nelle fibre lente. La differenza in questa attività enzimatica è dovuta alla presenza di molecole di miosina chimicamente diverse nei due tipi di fibre; le diversità riguardano sia le catene leggere che quelle pesanti.
Le fibre bianche, che hanno un basso contenuto di mitocondri, presentano anche bassi livelli di attività di enzimi ossido-riduttivi e del ciclo di Krebs, mentre hanno alti livelli di attività di enzimi glicolitici. Le fibre rosse, invece, che presentano abbondanti mitocondri, hanno alti livelli di attività di enzimi respiratori.
Le fibre muscolari sono classificate in base all’attività ATPasica actomiosinica; si distinguono pertanto:

  • Fibre di tipo 1, che corrispondono fondamentalmente a quelle di tipo rosso lento, a bassa attività ATPasica e glicolitica ed alta attività di enzimi ossidativi.
  • Fibre di tipo 2, che corrispondono fondamentalmente a quelle di tipo bianco rapido, ad alta attività ATPasica e glicolitica, e bassa attività di enzimi ossidativi.

I muscoli, comunque, sono misti, cioè sono costituiti da più tipi di fibre e di solito presentano una prevalenza di un tipo rispetto agli altri. Il rapporto tra i diversi tipi di fibre nell’ambito di un dato muscolo è costante in condizioni normali ed una sua alterazione indica una miopatia (condizione patologica di un muscolo). Bisogna dire, però, che cambiamenti drastici del rapporto possono essere indotti dall’esercizio muscolare prolungato, dalla stimolazione cronica con sequenze di impulsi approssimativamente uguali a quelle del muscolo della categoria opposta e dalla denervazione dei muscoli antagonisti.
Infine, bisogna ricordare che un muscolo veloce ha un’innervazione di tipo veloce (cioè con elevata frequenza di impulsi) ed un muscolo lento un’innervazione di tipo lento; è il tipo di innervazione che permette la differenziazione del muscolo nel tipo veloce o lento, tant’è che se si effettua un esperimento in cui l’innervazione è scambiata tra i due tipi di muscolo, il muscolo acquisisce le proprietà contrattili, l’attività ATPascica actomiosinica e il tipo di miosina caratteristici del muscolo di tipo opposto.

Articolo creato l’8 marzo 2010.
Ultimo aggiornamento: vedi sotto il titolo.

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