Tipos de fibras musculares esqueléticas

Velocidade de contração

Os diferentes tipos de fibras musculares esqueléticas apresentam variações em sua velocidade de contração, principalmente devido à expressão de isoformas distintas e diferentes quantidades de miosina ATPase. A miosina ATPase está localizada na região da cabeça da miosina e desempenha um papel fundamental na catalisação da hidrólise do ATP, que fornece a energia necessária para a contração muscular. A atividade da miosina ATPase é positivamente correlacionada com a velocidade de contração do sarcômero. As fibras musculares tipo II contém uma quantidade maior de miosina ATPase e, consequentemente, contraem-se mais rapidamente do que as fibras musculares tipo I.

Além disso, o metabolismo é outro fator que influencia a velocidade da contração muscular. O metabolismo anaeróbico, que é predominantemente associado a fibras musculares tipo IIx, está ligado a uma contração mais rápida. Confira a seguir mais detalhes sobre o metabolismo.

Metabolismo aeróbico vs. metabolismo anaeróbico

A última parte da respiração aeróbica, a fosforilação oxidativa, ocorre nas mitocôndrias e depende do oxigênio. O oxigênio é entregue às fibras musculares pelos capilares e é armazenado por uma molécula semelhante à hemoglobina, chamada mioglobina. A mioglobina é necessária para o fornecimento constante de oxigênio aos miócitos, que consomem muito mais energia do que as demais células do corpo humano. Juntas, as mitocôndrias e a mioglobina são responsáveis ​​pela cor vermelha do tecido muscular. A respiração aeróbica produz maiores quantidades de ATP do que o metabolismo anaeróbico.

A glicólise anaeróbica pode ser realizada na ausência de oxigênio. Ela possui velocidade de produção de ATP maior do que a fosforilação oxidativa, porém apenas duas moléculas de ATP podem ser produzidas por cada molécula de glicose consumida. A produção de lactato como um subproduto do metabolismo anaeróbico leva à acidose metabólica, resultando em fadiga muscular.

Tipo I: Fibras lentas oxidativas

As fibras musculares tipo I, também conhecidas como fibras vermelhas ou fibras lentas, são caracterizadas principalmente por sua dependência de metabolismo aeróbico. Elas contêm um grande número de mitocôndrias e, portanto, são capazes de contrações sustentadas por um longo período sem sofrerem fadiga. Isso se deve às grandes quantidades de ATP que essas fibras podem produzir. No entanto, devido ao seu diâmetro relativamente pequeno, elas não são adequadas para gerar altos níveis de tensão. As fibras tipo I são bem supridas por redes capilares que fornecem oxigênio, e possuem também grandes quantidades de mioglobina, que armazena oxigênio dentro das próprias fibras. Isso dá a esses tipos de fibras uma cor avermelhada em tecidos vivos. Como mencionado, devido às quantidades relativamente baixas de miosina ATPase, as fibras tipo I têm uma velocidade contrátil lenta. Elas são o primeiro tipo de fibras a serem recrutadas durante a contração.

Como resultado, essas fibras são mais adequadas para atividades que envolvem tensão e resistência de baixo nível. Elas são encontradas em uma proporção maior nos músculos esqueléticos responsáveis ​​pela manutenção da postura (por exemplo, músculo eretor da espinha e músculo sóleo) e são as primeiras fibras a serem recrutadas durante uma contração muscular. Além disso, as fibras tipo I são frequentemente utilizadas durante exercícios aeróbicos prolongados e de baixa intensidade, como caminhada, ou durante esportes de resistência.

Tipo IIa: fibras rápidas oxidativas

As fibras musculares tipo IIa, também conhecidas como fibras intermediárias, podem ser consideradas um tipo de transição entre as fibras musculares tipo I e tipo IIx. Elas são maiores e geralmente mais numerosas do que as fibras tipo I. Essas fibras dependem principalmente do metabolismo aeróbico, mas são capazes de produzir ATP por meio do metabolismo anaeróbico, se necessário. Embora sejam resistentes à fadiga e possam sustentar contrações por um período prolongado, sua capacidade de fazê-lo é menor do que a das fibras tipo I. Elas são capazes de gerar contrações mais rápidas e maior tensão em comparação às fibras tipo I, mas menos do que as fibras tipo IIx.

As fibras tipo IIa geralmente possuem uma densidade de mitocôndrias semelhante às fibras tipo I, bem como quantidades moderadas de glicossomos, que armazenam glicogênio/enzimas glicolíticas necessárias para a respiração anaeróbica. No entanto, elas têm menor conteúdo de mioglobina e menor densidade capilar em relação ao seu tamanho, resultando em uma coloração rosa mais clara. Esse tipo de fibras é recrutado depois das fibras musculares tipo I, mas antes das fibras musculares tipo IIx.

Essas características contribuem para suas propriedades intermediárias. As fibras tipo IIa são particularmente úteis para movimentos prolongados que exigem mais tensão do que as fibras tipo I podem gerar, como correr e nadar. Elas fornecem a resistência necessária e a produção moderada de força para essas atividades.

Tipo IIx: fibras rápidas glicolíticas

As fibras musculares tipo IIx dependem principalmente do metabolismo anaeróbico para a produção de energia, através da glicólise. Devido ao seu perfil metabólico, elas são capazes de executar contrações rápidas e de alta intensidade. No entanto, elas entram em fadiga mais rapidamente do que os outros tipos de fibras musculares.
Em tecidos musculares não humanos pode ser encontrada a fibra tipo IIb, que é bastante semelhante à fibra tipo IIx. Ambas são glicolíticas e de contração rápida, porém a isoforma de miosina ATPase encontrada nos dois tipos é diferente.

As fibras tipo IIx possuem uma quantidade substancial de glicogênio, o que permite liberação rápida de glicose e produção de energia para facilitar contrações rápidas. Morfologicamente, elas têm um diâmetro maior e parecem mais brancas. Isso é atribuído à sua dependência limitada da fosforilação oxidativa e subsequente menor densidade de mitocôndrias, estruturas capilares e conteúdo de mioglobina. As fibras tipo IIx são mobilizadas principalmente para movimentos rápidos e vigorosos, ou seja, atividades que envolvem explosões curtas de esforço anaeróbico, como levantamento de peso, corrida e salto. Elas são cruciais para gerar contrações musculares rápidas e poderosas.