La Fibra Muscular

Al igual que en cualquier tipo de órgano de nuestro cuerpo, ya sea el riñón, los pulmones, el hígado, etc., constituidos cada uno de ellos por distintos tipos de tejidos, en el caso de los músculos esqueléticos nos encontramos con lo mismo, están formados por tejidos.

Los músculos esqueléticos son  tejidos voluntarios estriados unidos al esqueleto, que contraemos a voluntad, y que forma junto con el sistema nervioso, la parte activa del aparato locomotor.

Pero antes de explicar un poco de que está formado un tejido muscular, vamos a detenernos en una unidad sobre la que recae la estructura y función básica de la vida, la célula.

La célula.

Aun siendo la estructura más pequeña, todas las funciones superiores de nuestro organismo dependen de ella. Por ello se la considera como la unidad estructural y funcional básica de la vida.

Todos los tejidos de nuestro cuerpo, incluidos como no los musculares, están formados por células. En todas las células vamos a encontrarnos con unos elementos comunes. Tendremos un cuerpo celular, un núcleo y diferentes estructuras subcelulares que son importantes para la función y mantenimiento de la propia célula.

Como elementos principales:

• Membrana celular: está formada por lípidos, colesterol y proteínas y su función, aparte de separar el exterior del interior de la célula, decide que entra y sale de la célula.
• Citoplasma: formado por agua y sustancias tales como enzimas, aminoácidos, etc., es donde se produce la energía anaeróbica (glucólisis), la síntesis del glucógeno (forma en como se almacena la glucosa), descomposición del glucógeno así como también la síntesis de los ácidos grasos. En el citoplasma están inmersos los orgánulos celulares.
• Orgánulos celulares:
  • Mitocondrias: es donde se produce la energía aeróbica, actuando como centrales energéticas, llevando a cabo la oxidación de los sustratos ricos en energía.
  • Retículo endoplasmático: constituye el sistema de transporte intracelular; a través de los ribosomas se sintetizan las proteínas.
  • Núcleo celular: desde aquí se controla toda la actividad celular; contiene el material genético y está formado por cromosomas (ADN).

No vamos a desarrollar mucho más los componentes de la célula, hemos mencionado los que van a adquirir especial relevancia a la hora de ver el tejido muscular, que es el que nos interesa en este artículo.

El tejido muscular.

Nuestra musculatura, desde el aspecto morfológico y funcional, puede ser estriada o lisa:

• Estriada: presencia de estrías, inervada por el sistema nervioso somático, contracciones voluntarias que transcurren rápidamente y en línea recta.
• Lisa: no presenta estrías, inervada por el sistema nervioso vegetativo, contracciones involuntarias de forma lenta, duradera y ondulante,

La musculatura estriada puede dividirse a su vez en:

• Cardíaca: a pesar de ser estriada, está inervada vegetativamente y actúa de forma autónoma.
• Esquelética: el elemento contráctil de este tipo de musculatura lo forma la fibra muscular.

Un sistema de capas de fibras formadas por colágeno y elastina (tejidos conjuntivos, que veremos más adelante) unen las fibras musculares en haces y finalmente en músculos.

Función y elementos del músculo.

La característica principal del músculo es su capacidad de contracción. Está formado por varios elementos:

• Fibras musculares: son las células del tejido muscular.
• Fibras de tejido conjuntivo: sirven para unir todos los elementos del músculo.
• Vasos sanguíneos.
• Terminaciones nerviosas.

Todo tejido muscular está formado por células musculares alargadas con uno o más núcleos y citoplasma. Estas células  tienen  estructuras contráctiles a base de proteinas. A su vez las fibras de tejido conjuntivo van a hacer posible la unión de las células musculares entre sí.

Ese tejido conjuntivo está formado por dos tipos de proteinas: el colágeno, que va a dar resistencia; y la elastina, que proporciona elasticidad. Alrededor de cada fibra muscular hay una capa de tejido conjuntivo, denominada endomisio . Varias fibras musculares forman un fascículo o paquete muscular. Cada paquete muscular está rodeado por otra capa de tejido conjuntivo, el perimisio. Por último, el conjunto de paquetes musculares formarán el músculo, que a su vez está rodeado por otro tejido conjuntivo, el epimisio.

Todos esos tejidos conjuntivos, la prolongación de todos los tipos (endomisio, perimisio y epimisio) a lo largo del músculo es lo que formará a los extremos de los músculos lo que conocemos como tendón. La misión del tendón es la de unión del músculo al hueso, y si recordamos que proteínas lo forman (colágeno y elastina) entendemos que éste actúe como cemento flexible que permite que el músculo no se separe del hueso en el momento de la contracción y extensión.

Los vasos sanguíneos transportarán al interior del músculo nutrientes y oxígeno, necesarios para la obtención de energía que necesita la contracción muscular, y también transportarán hacia fuera del músculo, las sustancias de desecho que se produzcan. Estos vasos se ramifican en el epimisio, se introducen siguiendo el perimisio y llegan hasta el endomisio creando una trama capilar que rodea a la fibra.

A través de las terminaciones nerviosas y por una serie de tubos que comunican la membrana celular con el interior de la célula, se producen los estímulos en la fibra que hacen que se inicie el proceso de la contracción.

La Fibra Muscular

La fibra muscular es la célula del tejido muscular y tiene todos los elementos comunes a cualquier célula. Dispone de una membrana celular, que en este caso se llamará sarcolema, y de un citoplasma, que aquí toma el nombre de sarcoplasma. A diferencia de otras células, las musculares tienen más de un núcleo. Estas fibras están ordenadas paralelamente y tienen muchos núcleos en sus bordes.

Dentro del sarcoplasma, hay que destacar a las mitocondrias, pues es allí donde se va a producir la energía aeróbica (con presencia de oxígeno), necesaria para la contracción y el retículo sarcoplásmico, formado por una red de túbulos que tienen como función el almacenamiento del calcio que será posteriormente liberado para iniciar la contracción muscular.

Aparte de los elementos comunes a cualquier célula, la fibra muscular tiene una estructura especializada en la contracción muscular, la miofibrilla. En cada fibra muscular hay millones de miofibrillas y ocupan la mayor parte del sarcoplasma.

La miofibrilla

La miofibrilla es una estructura alargada de forma cilíndrica que da la apariencia estriada ya que presenta bandas alternas pálidas (bandas I) con otras más oscuras (bandas A). Cada banda I está dividida por una linea transversal, la linea Z. Los segmentos que hay entre dos líneas Z sucesivas se llaman sarcómeros . La miofibrilla está formada por varios sarcómeros, y dentro de estos se encuentran los filamentos contráctiles que se encargarán de realizar la contracción muscular.

Hay dos tipos de filamentos contráctiles:

• filamento grueso: se sitúa en la parte central de cada sarcómero y está formado por una proteina llamada miosina.
• filamento fino o delgado: está en la periferia de los sarcómeros y está formado por tres proteinas: tropomiosina, troponina y actina.

Como vemos en el dibujo de arriba, la unión entre los diferentes filamentos finos de cada sarcómero lo forma la linea Z. Esta zona se puede romper cuando sometemos al músculo a un esfuerzo al que no está acostumbrado, produciendo dolor muscular, comúnmente conocido como agujetas.

Tipos de fibras musculares.

Distinguimos dos grandes tipos de fibras musculares según su morfología y funcionamiento: las fibras de contracción rápida (blancas) y las de contracción lenta (rojas). Depende del tipo de ejercicio físico realizado se contraerán unas u otras.

Los músculos están formados en su composición por esa variedad de tipos de fibras, pero de forma equilibrada. Por ejemplo, los músculos posturales presentan mayor cantidad de fibras de contracción lenta, mientras que los músculos de fuerza y velocidad tienen más fibras de contracción rápida. Normalmente en la región más profunda del músculo hay fibras de contracción lenta para favorecer la función estabilizadora del propio músculo.

Cada uno de nosotros tenemos un determinado porcentaje de fibras de un tipo u otro, ya que uno de los factores más importantes que regulan el tipo de cantidad de estas fibras es la genética. Eso es lo que determina que seamos más eficientes en un determinado tipo de deporte, aunque no hay que dejar de lado otro tipo de factores como la capacidad de adaptación del individuo al entreno, la motivación, etc. Pero lo cierto es que un tipo de fibra no puede convertirse en otro, solo podemos adaptar esas fibras a un determinado tipo de entreno.

Veamos las características de cada una de ellas:

Fibras de contracción rápida.

También denominadas tipo II o blancas. Este tipo de fibras se activan cuando realizamos un ejercicio anaeróbico, es decir, de alta intensidad y corta duración. Cuando veamos ahora sus características entenderemos porque se activan con este tipo de ejercicio, donde la vía energética es producida sin presencia de oxígeno:

• Son capaces de generar mucha energía en un periodo corto de tiempo. Esto es debido a que la actividad enzimática de la proteina miosina (recordamos, la que se encuentra en el filamento grueso de la miofibrilla) es muy alta.
• El número y cantidad de mitocondrias que hay en el citoplasma es menor. En las mitocondrias se produce la energía aeróbica y aquí como es utilizada la anaeróbica, no se requiere mayor cantidad.
• Están poco vascularizadas puesto que no necesitan oxígeno para obtener energía. De ahí su color blanco o más pálido. La presencia de la mioglobina como reserva y transporte de oxígeno es menor, y es precisamente ésta la que le daría el color rojizo al músculo en el caso de que hubiera más cantidad.
• Se fatigan rápidamente ya que el sistema energético anaeróbico se gasta de inmediato.
• Son de contracción rápida debido a que están inervadas por una neurona que tiene una banda más ancha y la transmisión del impulso se hace a gran velocidad.
• Son más fuertes que las de contracción lenta.

Existen tres tipos de fibras de contracción rápida:

1. Fibras IIb: son estrictamente anaérobicas. Se activan en ejercicios con pesas, lanzamientos, esprint, etc.
2. Fibras IIa: tienen características anaérobicas y aeróbicas. Se activan en deportes donde hay momentos aeróbicos y anaeróbicos. Tienen un tamaño y metabolismo intermedio y son capaces de generar fuerzas considerables.
3. Fibras IIc: este tipo de fibras no están de todo bien definidas al día de hoy. Según algunos estudios en función del entrenamiento pueden desarrollarse como fibras aeróbicas o anaeróbicas.

Fibras de contracción lenta.

Referidas como tipo I o rojas. En este caso este tipo de fibras se activan en ejercicios aeróbicos, es decir, de intensidad media a moderada y de larga duración. Sus características son totalmente las contrarias a las de contracción rápida o blancas:

• Actividad enzimática de la miosina no tan alta, puesto que utiliza el oxígeno y otro tipo de nutrientes como vía de energía.
• Tienen más y de mayor tamaño las mitocondrias, puesto que en ellas se produce la producción de energía aeróbica.
• Su vascularización es elevada. La necesidad de oxígeno hace que la presencia de la mioglobina sea muy alta, de ahí su color más rojo.
• Se fatigan menos, ya que las fuentes de energía que utiliza no se agotan fácilmente (glucosa y grasas), respecto a las de contracción rápida (ATP/CP) que se agotan de enseguida.
• La contracción es lenta porque están inervadas por neuronas cuyas bandas son más estrechas.
• No tienen tanta fuerza como las de contracción rápida.

Tabla comparativa Fibras Rápidas / Lentas :

Comparación de fuerza:

• Las fibras tipo IIb tienen como 12 veces más fuerza que las del tipo I.
• Las del tipo IIa son 4 veces más fuertes que las tipo I.

En resumen, hemos visto a nivel celular como está formado un músculo, su tejido y fibra muscular. En otro capítulo hablaremos de su función primordial, la contracción muscular y a través de qué sistemas obtendrá la energía muscular que precisará para ello.