Muscoli: caratteristiche, classificazione, struttura e innervazione
NonSoloFitness: divulgazione, formazione, consulenza
Corsi di formazione Corsi di formazione per Personal Trainer, Istruttori Fitness
06 40403925

Muscoli: caratteristiche, classificazione, struttura e innervazione

La struttura fisiologica del muscolo, le differenze tra muscolatura volontaria e involontaria, tra fibre di tipo bianco e rosso e la loro distribuzione all’interno dei vari muscoli scheletrici

Autore:
Ultimo aggiornamento:

Muscoli: caratteristiche, classificazione, struttura e innervazione

Le fibre muscolari rappresentano l'elemento costitutivo del muscolo, ossia le cellule della parte carnosa. Nell'uomo sono presenti due differenti tipi di cellule muscolari scheletriche specializzate, che si caratterizzano per la capacità di contrarsi velocemente, ma per breve tempo, o lentamente ma per un periodo di tempo prolungato. Tali differenze sono dovute al gene che codifica l'isoenzima miosinico, che può essere rapido o lento, ovvero con attività ATPasica moderata o veloce.

Fibre lente (rosse)

Le fibre lente (o rosse o di tipo I), sono tendenzialmente sottili, fanno principalmente ricorso al metabolismo ossidativo al fine di acquisire la necessaria energia chimica per la contrazione, hanno buona resistenza e modesta velocità. È possibile rilevare una elevata densità di capillari, quindi ottima vascolarizzazione, numerosi mitocondri, emoglobina, mioglobina e citocromi.

Le cellule che le compongono hanno dimensioni modeste. Sono definite anche fibre rosse proprio perchè, la buona vascolarizzazione, le rende ricche di emoglobina e mioglobina, conferendo il caratteristico colore. Avendo un adeguato apporto di ossigeno e metaboliti, tali fibre, mostrano notevole resistenza all'affaticamento, grazie alle cospicue scorte di glicogeno delle quali dispongono e, dal quale, estraggono energia mediante gli enzimi del metabolismo aerobico. Sono altresì ricche di enzimi con il ruolo di demolire i depositi adiposi ai fini energetici.

Da un punto di vista dell'innervazione, il loro controllo è demandato ai motoneuroni alfa di piccole dimensioni, capaci di inviare impulsi nervosi in maniera costante e continua, in accordo con le funzioni delle fibre lente, deputate anche al continuo controllo posturale.

Fibre veloci (bianche)

Le fibre veloci (o di tipo II) sono più spesse e denotano un elevato utilizzo di ATP e dei meccanismi anaerobici di risintesi (glicolisi). Le cellule che le compongono sono caratterizzate da un reticolo sarcoplasmatico particolarmente sviluppato, colore pallido per carenza di proteine che fissano l'ossigeno (sono definite anche fibre bianche), hanno ridotta presenza di mitocondri, tendono ad affaticarsi rapidamente a causa del consumo di glicogeno, ma sono in grado di esprimere grande potenza. Sono ricche di glicogeno e fosfati energetici che consentono l'adeguato accesso alle fonti energetiche di tipo anaerobico.

Nell'ambito delle fibre di tipo II sono rilevabili diverse sottocategorie. Nel dettaglio:

  1. Le fibre di tipo IIa sono fibre veloci caratterizzate da adeguata resistenza aerobica ed anaerobica
  2. Le fibre di tipo IIb veloci anch'esse ma di tipo glicolitico con scarso potenziale aerobico
  3. Le fibre di tipo IIc veloci ma con una spiccata predisposizione all'uso del metabolismo aerobico, pur con buona capacità glicolitica

Di norma, in un individuo, le fibre lente e veloci sono distribuite in un rapporto paritetico, ma non mancano le dovute eccezioni, evidenziabili soprattutto fra atleti di altissimo livello. Da sottolineare che, la pratica sportiva di tipo resistente o di tipo veloce non ha ripercussioni sulle fibre muscolari, nel senso che non altera la distribuzione delle fibre bianche e rosse. Tuttavia, anche in questo caso, esistono delle eccezioni: allenamenti estremamente intensi, studiati dal dott. Howald nel 1984, hanno causato variazioni (reversibili) di fibre bianche in fibre rosse.

Quanto alla possibilità di innescare processi inversi, ossia conferire alle fibre rosse le caratteristiche delle fibre bianche, il parere dei ricercatori è contrastante. I sostenitori dell'impossibilità di una simile transizione (come ad esempio J. Weineck) si appellano alla difficoltà di poter allenare per periodi estremamente lunghi l'espressione della rapidità. Cosa maggiormente semplice in direzione della resistenza.

Di altro avviso sono i sostenitori della teoria, forti di uno studio svolto su atleti sottoposti a 18 settimane di allenamento aerobico ed 11 di allenamento anaerobico che ha consentito di misurare un aumento delle fibre di tipo IIc a discapito delle fibre di tipo I.

Ulteriori studi hanno messo in evidenza la possibilità di modificare il rapporto fra le fibre di tipo IIa e IIb. In concreto le fibre IIa diverrebbero maggiormente rappresentate in allenamenti endurance, diminuirebbero in situazioni di sedentarietà. Il medesimo studio tuttavia conferma che è molto più agevole, in termini di tempo, far acquisire alle fibre veloci capacità ossidativa che far acquisire alle fibre lente capacità glicolitica.

Mediamente un muscolo è in grado di accorciarsi per il 30-40% della sua lunghezza, riuscendo ad esprimere sino a 3-4 kg di forza per cm2 di superficie.

La contrazione muscolare, come visto a proposito del tessuto muscolare, è causata proprio dallo scivolamento una sull'altra delle fibre di actina e miosina. L'ATP svolge un ruolo fondamentale nella contrazione muscolare, è infatti la molecola energetica che fornisce la necessaria energia per la contrazione. Tale utilizzo dell'ATP è denominato traduzione chemiomeccanica e definisce il processo di trasformazione di energia chimica in azione meccanica.

L'input affinché il meccanismo venga innescato spetta all'impulso nervoso, che giunge al muscolo per mezzo della giunzione neuromuscolare sinaptica, ed eccita le membrane che rivestono le miofibrille mediante il rilascio di un neurotrasmettitore: l'acetilcolina.

Se la quantità di acetilcolina rilasciata è adeguata, nasce il potenziale d'azione, che ha una durata media di un 1 ms, e si va propagando sulla superficie cellulare. Prima che il potenziale d'azione sia completamente esaurito non è possibile indurre nuovi stimoli. Tuttavia, la contrazione indotta da ciascuno stimolo, ha una durata ben superiore. In termini di tempo mai minore ai 100 ms. Questo grande divario consente di innescare un nuovo potenziale di azione quando, la contrazione indotta dal precedente, è ancora in corso. Tale fenomeno permette di incrementare il grado di forza espressa dal muscolo, ed è alla base di uno degli elementi che determinano la quantità di forza esprimibile: la frequenza di scarica (o frequenza di stimolazione).

I tendini

I tendini sono strutture anatomiche che consentono la trasmissione del movimento alle ossa. Sono costituiti da tessuto connettivo, da fibre collagene e da fibre elastiche. La struttura tendinea deve la sua grande capacita di trasmissione della forza alle fibre collagene, in grado di orientarsi in virtù della direzione in cui viene esercitata la trazione. Non è riscontrabile una continuità diretta fra muscolo e struttura tendinea.

I tendini possono avere forme fra loro differenti, possono essere tendenzialmente cilindrici, sottoforma di lamine sottili o banderelle. Il punto d'unione fra tendine e osso è normalmente liscio, tende al rugoso nei casi in cui la giunzione avvenga, almeno parzialmente, con l'ausilio di parti carnose del muscolo stesso.

Video di approfondimento