Cos'è un miofibra?
Una miafibra è una cellula muscolare singola multi-nucleata. Raggruppati in fasci noti come fascicoli e rivestiti nel tessuto connettivo, le miofibre sono l'unità cellulare di base del muscolo scheletrico. Conosciute anche come fibre muscolari , le miofibre sono cellule grandi e altamente specializzate che sono per lo più ricche di elementi contrattili. Queste cellule possono essere ampiamente classificate come contrazioni veloci o contrazioni lente, in base alla velocità con cui si verifica la contrazione e ulteriormente classificate in base ai processi metabolici utilizzati per alimentare le attività cellulari.
Mentre la maggior parte delle cellule animali contengono in genere un singolo nucleo per cellula, i miofiiberi contengono molti. Il tessuto muscolare è per lo più completo alla nascita e sebbene le cellule possano continuare ad aumentare di dimensioni, di solito non si moltiplicano per la mitosi come fanno la maggior parte delle cellule. Man mano che diventano più grandi, diventa sempre più difficile per un singolo nucleo governare l'intera cellula. Questo è noto come teoria del dominio mionucleare . Quando una fuga muscolareR cresce, la teoria del dominio mionucleare impone che siano necessari ulteriori nuclei per tenere il passo con l'aumento della dimensione delle cellule.
che circonda ogni miofibra sono cellule indifferenziate note come cellule satellitari. Simile alle cellule staminali, queste cellule sono in grado di assumere una serie di forme. Quando le cellule muscolari sono stimolate a crescere, il processo innesca le risposte immunitarie e ormonali che stimolano le cellule satellitari vicine ad aumentare di numero e iniziare la differenziazione. Sono quindi incorporati nella fibra muscolare secondo necessità e alla fine diventano parte della cellula muscolare stessa.
La velocità della contrazione muscolare all'interno di una singola miafibra è determinata in gran parte dall'attività di un particolare enzima all'interno della cellula. ATPase governa la velocità con cui l'intermediario energetico adenosina trifosfato (ATP) viene scomposto per rilasciare ioni fosfato, che a sua volta la contrazione cellulare di potenza. ATPA più elevatiE l'attività porta a una contrazione muscolare più rapida. Le cellule muscolari a contrazione rapida sono associate a un livello più elevato di attività ATPasi, mentre le cellule muscolari a contrazione lenta vivono un livello inferiore.
Le cellule muscolari possono essere ulteriormente divise in base alla predisposizione per particolari processi metabolici. La maggior parte delle cellule di potenza dell'attività per una combinazione di glicolisi e fosforilazione ossidativa. La glicolisi è il processo mediante il quale le cellule abbattono i carboidrati per formare ATP. Ciò si verifica normalmente all'interno del citoplasma della cellula con ossigeno limitato e può creare acido lattico come sottoprodotto.
La fosforilazione ossidativa, al contrario, si verifica nei mitocondri della miafibra e consuma una grande quantità di ossigeno disponibile. La fosforilazione ossidativa è un processo più efficiente rispetto alla glicolisi, producendo significativamente più ATP per unità di nutrienti rispetto alla glicolisi e farlo senza produrre l'acido lattico di faticoso muscolo. Di conseguenza, le fibre che utilizzano questo metodo sono più resistenti afatica delle fibre glicolitiche.
Normalmente, entrambi i processi metabolici si verificano in tutte le cellule muscolari, ma la maggior parte dei tipi di miofibra sono meglio attrezzati per un processo rispetto all'altro. Le fibre ossidative richiedono significativamente più ossigeno rispetto alle fibre glicolitiche e sono quindi ricche nella mioglobina proteica legante l'ossigeno. La mioglobina ossigenata tende a dare alle fibre muscolari una tonalità rossa caratteristica e, di conseguenza, le fibre ossidative sono spesso definite fibre rosse . Le fibre glicolitiche, al contrario, non hanno la stessa concentrazione di mioglobina e sono spesso definite fibre bianche .
In generale, le fibre muscolari a contrazione lenta impiegano principalmente la fosforilazione ossidativa più efficiente e sono definite fibre di tipo I . Sono associati ai muscoli che svolgono attività a bassa energia per un lungo periodo di tempo, come i muscoli del collo o i muscoli stabilizzanti del nucleo del corpo. Tra gli atleti, questo tipo di fibra muscolare è predominante nei muscoli di HigAtleti di resistenza specializzati con specializzati, come i corridori della maratona.
Le fibre muscolari a contrazione rapida possono impiegare la glicolisi o la fosforilazione ossidativa. Come le fibre di contrazione lenta, le fibre di contrazione rapida ossidativa, note come fibre di tipo IIA , sono piene di mitocondri e mioglobina. Le fibre glicolitiche di contrazione rapida, note come tipo IIX , possiedono un'abbondanza di glicogeno disponibile, sono adattate a brevi esplosioni di potenza intensa e sono comuni nel tessuto muscolare degli atleti di potere, come i velocisti.