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Il muscolo scheletrico controlla i movimenti volontari del corpo, come il sollevamento e la corsa, attraverso la contrazione di fibre muscolari in risposta agli stimoli nervosi. La contrazione avviene tramite il rilascio di acetilcolina, l’attivazione del calcio e l’interazione tra actina e miosina. Esistono tre principali tipi di fibre muscolari: le fibre a contrazione lenta (Tipo I) per attività di resistenza, e le fibre a contrazione rapida (Tipo IIa e IIb) per attività esplosive. L’ipertrofia muscolare si verifica principalmente nell’aumento del diametro delle fibre di tipo II, più reattive a carichi pesanti (80% di 1RM), mentre le fibre di tipo I sono meno inclini alla crescita.

Parole chiave

  • Muscolo scheletrico
  • Contrazione muscolare
  • Fibre muscolari
  • Ipertrofia
  • 1RM
  • Tipo I
  • Tipo IIa
  • Tipo IIb

Il muscolo scheletrico 

È responsabile del movimento volontario del corpo, come il sollevamento di oggetti o la corsa. È composto da fibre muscolari, cellule lunghe e cilindriche che si contraggono in risposta agli stimoli nervosi, nello specifico questo processo richiede lo scorrimento di una proteina su un’altra, quindi l’actina si attacca e scorre lungo i filamenti di miosina creando una contrazione delle fibre che risultano nella contrazione del muscolo, consentendo il movimento. 

Questo processo richiede energia ed in ultimo è reso possibile grazie alla cessione di trionfato da molecole di ATP, che cedendo una molecola di trifosfato, liberano energia, utilizzata dal actina per scorrere sulla miosina. Il processo di trasformazione di ATP a partire da ADP e vice verse è un processo è complesso e può avvenire a partire da diversi substrati energetici (glucidi, lipidi e proteine) in base al metabolismo energetico. 

Ma questo argomento verrà trattato in successive pubblicazioni. 

Di seguito vediamo una panoramica sul funzionamento e i tipi di fibre muscolari scheletriche esistenti. 

1. Funzionamento del muscolo scheletrico

Il processo di contrazione del muscolo scheletrico può essere suddiviso in tre fasi principali:

  • Stimolazione nervosa: Il segnale per la contrazione parte dal cervello o dal midollo spinale e viaggia lungo i nervi motori. Quando arriva alla giunzione neuromuscolare, viene rilasciata  l’acetilcolina, un neurotrasmettitore che innesca la depolarizzazione della membrana muscolare.
  • Contrazione muscolare:  L’impulso elettrico si diffonde lungo la membrana delle fibre muscolari, causando il rilascio di ioni calcio dal reticolo sarcoplasmatico. Il calcio si lega alla troponina, spostando la tropomiosina e liberando i siti di legame per  l’actina e la miosina. La miosina si aggancia all’actina e le fibre si accorciano, provocando la contrazione muscolare.
  • Rilassamento: Gli ioni calcio vengono ricatturati dal reticolo sarcoplasmatico e il muscolo torna alla sua lunghezza originale, a meno che non arrivi un nuovo impulso nervoso.

2. Tipi di fibre muscolari

Nel muscolo scheletrico esistono tre principali tipi di fibre muscolari, ognuna adatta a specifiche attività:

  • Fibre a contrazione lenta (Tipo I): Queste fibre, anche chiamate fibre rosse, sono ricche di mioglobina, resistenti alla fatica e utilizzano il metabolismo aerobico. Sono ideali per attività di resistenza, come corsa di fondo e nuoto.
  • Fibre a contrazione rapida (Tipo IIa): Sono una via di mezzo tra le fibre lente e quelle a contrazione rapida di tipo IIb. Hanno una buona resistenza alla fatica e utilizzano sia il metabolismo aerobico che anaerobico. Sono usate in attività che richiedono forza e resistenza, come corse medie o sollevamento pesi moderato.
  • Fibre a contrazione rapida (Tipo IIb): Queste fibre bianche si contraggono molto velocemente e con grande forza, ma si affaticano rapidamente. Funzionano principalmente attraverso il metabolismo anaerobico e sono coinvolte in attività brevi e intense come sprint e sollevamento pesi massimale.

3. Distribuzione e allenamento delle fibre muscolari

Ogni individuo ha una combinazione di fibre lente e veloci, ma la proporzione varia a seconda della genetica e del tipo di allenamento. Gli atleti di endurance tendono a sviluppare più fibre di tipo I, mentre i velocisti e i sollevatori di pesi potenziano maggiormente le fibre di tipo II.

Ipertrofia muscolare e tipi di fibre

Fibre di tipo IIa e IIb e ipertrofia

Le fibre di tipo IIa e IIb sono più propense all’ipertrofia rispetto a quelle di tipo I, poiché generano più forza e sono maggiormente sollecitate durante gli sforzi intensi e di breve durata. Il loro metabolismo anaerobico consente di generare energia rapidamente, stimolando una crescita muscolare più evidente.

Ipertrofia: aumento del diametro delle fibre

L’ipertrofia muscolare si realizza attraverso l’aumento del diametro delle fibre muscolari, piuttosto che attraverso un aumento del loro numero (iperplasia). Questo fenomeno è reso possibile dalla sintesi proteica, che ripara e ingrandisce le fibre danneggiate dall’allenamento, e dall’attivazione delle cellule satellite, che si fondono con le fibre esistenti aumentando la loro dimensione.

Carichi pesanti e stimolazione delle fibre di tipo II

L’allenamento con carichi pesanti (circa l’80% del proprio 1RM) stimola efficacemente le fibre di tipo IIa e IIb, poiché genera una maggiore tensione meccanica, coinvolgendo più unità motorie e promuovendo una crescita muscolare superiore. Le fibre di tipo I, invece, rispondono meno a questo tipo di stimolo, essendo principalmente orientate alla resistenza.

Conclusione

Il muscolo scheletrico è fondamentale per i movimenti volontari e utilizza un meccanismo complesso di stimolazione nervosa e contrazione delle proteine contrattili. I diversi tipi di fibre muscolari permettono ai muscoli di adattarsi a una vasta gamma di attività, dalla resistenza alla forza esplosiva, contribuendo a capacità fisiche differenti.

Nelle prossime pubblicazioni vedremo come meglio riuscire a reclutare i diversi tipi di fibre muscolari.

Bibliografia:

Squire, J.M., Paul, D.M., Morris, E.P. (2017). Myosin and Actin Filaments in Muscle: Structures and Interactions. In: Parry, D., Squire, J. (eds) Fibrous Proteins: Structures and Mechanisms. Subcellular Biochemistry, vol 82. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-49674-0_11

Snijders, T. et al. (2016) ‘Muscle Fibre Capillarization is a critical factor in muscle fibre hypertrophy during resistance exercise training in older men’, Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle, 8(2), pp. 267–276. doi:10.1002/jcsm.12137. 

J.,Fisher, J.,Steele, D., Smith, (2013) Evidence-based resistance training recommendations for muscular hypertrophy’, Medicina Sportiva, 17 (4), pp. 217-235. Doi: DOI: 10.5604/17342260.1081302

Snijders, T. et al. (2016) ‘Muscle Fibre Capillarization is a critical factor in muscle fibre hypertrophy during resistance exercise training in older men’, Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle, 8(2), pp. 267–276. doi:10.1002/jcsm.12137. 

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