Fibras musculares de contracción lenta y rápida

Las fibras musculares esqueléticas se dividen en dos tipos principales: las de contracción lenta, también llamadas fibras oxidativas lentas, y las de contracción rápida.

Las fibras musculares de contracción rápida se subdividen a su vez en fibras oxidativas rápidas y fibras glucolíticas rápidas.

Esta clasificación se basa en la velocidad de contracción y en la vía metabólica que se utiliza para producir ATP, una molécula que almacena energía para la contracción muscular.

La mayoría de los músculos posee una mezcla de fibras de contracción lenta y rápida, pero la fibra predominante determina la función principal del músculo.

Echemos un vistazo a una célula muscular, o miocito, y específicamente a su sarcoplasma, que es el citoplasma de una célula muscular.

El sarcoplasma está lleno de pilas de largos filamentos llamados miofibrillas.

Cada miofibrilla tiene filamentos gruesos de miosina y finos de actina que no se extienden por toda la longitud de la fibra muscular, sino que están dispuestos en segmentos más cortos llamados sarcómeros.

Los filamentos de miosina tienen estas pequeñas extensiones en forma de porra, que se llaman cabezas de miosina.

El filamento fino de actina parece un collar de perlas que se retuerce suavemente.

Cada perla representa una proteína de actina G, que tiene un sitio activo al que se une la cabeza de miosina durante la contracción.

Antes de que la miosina pueda unirse a la actina, la miosina necesita activarse.

Una parte de la cabeza de la miosina es una ATPasa, lo que significa que puede escindir una molécula de ATP en ADP e ion fosfato y liberar algo de energía.

La energía se utiliza para inclinar la cabeza de la miosina hacia atrás, en su posición de alta energía.

A continuación, la cabeza de miosina se une al sitio activo, lo que desencadena la liberación de la energía almacenada en la cabeza de miosina.

Cuando esto ocurre, la cabeza de miosina se lanza arrastrando el filamento fino.

Esto se llama golpe de fuerza.

Los golpes de fuerza combinados de todas las cabezas de miosina conducen al deslizamiento del filamento fino a lo largo del filamento grueso, y esto da lugar a la contracción del músculo esquelético.

La velocidad de la contracción depende de la rapidez con que la enzima ATPasa escinde una molécula de ATP.

En realidad, hay dos formas de esta enzima; las fibras de contracción lenta tienen una ATPasa que hidroliza el ATP lentamente, y las fibras de contracción rápida tienen una ATPasa que hidroliza el ATP rápidamente.

Dado que las cabezas de miosina necesitan ATP para reiniciarse, las fibras musculares utilizan mucho ATP, y la principal fuente de ATP es la glucosa.

Normalmente, algunas células musculares esqueléticas absorben la glucosa y la almacenan en forma de glucógeno, mediante un proceso denominado glucogénesis.

De este modo, cuando estos músculos necesitan energía, pueden descomponer el glucógeno para volver a formar glucosa, mediante un proceso denominado glucogenólisis.

Para fabricar ATP, la glucosa se somete a la glucólisis, que es un conjunto de reacciones bioquímicas que tienen lugar en el sarcoplasma y que dan como resultado 2 moléculas de piruvato y 2 de ATP.

Si el oxígeno y las mitocondrias están disponibles, el piruvato se somete a un proceso llamado respiración aeróbica, en el que el piruvato se convierte en acetil-COA, que entra en la mitocondria para producir NADH a través del ciclo del ácido cítrico.

El NADH se utiliza entonces para impulsar la fosforilación oxidativa dentro de la mitocondria, y el resultado es que cada molécula de glucosa produce un total de 38 ATP.

En ausencia de oxígeno o de mitocondrias, solo hay respiración anaerobia, o glucólisis anaerobia, que es cuando la glucosa se descompone en piruvato y eso es todo.

Es rápido, pero solo obtenemos 2 ATP por cada glucosa y el exceso de piruvato se convierte en ácido láctico, que pasa a la sangre y luego al hígado.

El hígado puede reciclar el ácido láctico en piruvato y luego el piruvato en glucosa utilizando 6 ATP.

La nueva glucosa puede entonces ser enviada a los músculos u otros órganos.

Tenemos tres tipos diferentes de fibras musculares, las oxidativas lentas, las oxidativas rápidas y las glucolíticas rápidas.

Empecemos por las fibras oxidativas lentas, que también se denominan fibras musculares de tipo I o de contracción lenta.

En las fibras oxidativas lentas, "lento" es por tener la ATPasa que hidroliza el ATP lentamente, mientras que "oxidativo" es por la vía de la respiración aerobia para metabolizar la glucosa.