10.6: Tipos de fibras musculares

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Objetivos de

Ao final desta seção, você poderá:

Descreva os tipos de fibras musculares esqueléticas
Explique fibras musculares rápidas e lentas

Dois critérios a serem considerados ao classificar os tipos de fibras musculares são a rapidez com que algumas fibras se contraem em relação a outras e como as fibras produzem ATP. Usando esses critérios, existem três tipos principais de fibras musculares esqueléticas. As fibras oxidativas lentas (SO) se contraem de forma relativamente lenta e usam respiração aeróbica (oxigênio e glicose) para produzir ATP. As fibras oxidativas rápidas (FO) têm contrações rápidas e usam principalmente a respiração aeróbica, mas, como podem mudar para a respiração anaeróbica (glicólise), podem se cansar mais rapidamente do que as fibras SO. Por fim, as fibras glicolíticas rápidas (FG) têm contrações rápidas e usam principalmente a glicólise anaeróbica. As fibras FG se cansam mais rapidamente do que as outras. A maioria dos músculos esqueléticos de um ser humano contém (s) todos os três tipos, embora em proporções variadas.

A velocidade de contração depende da rapidez com que a ATPase da miosina hidrolisa o ATP para produzir ação cruzada. As fibras rápidas hidrolisam o ATP aproximadamente duas vezes mais rápido do que as fibras lentas, resultando em um ciclo de ponte cruzado muito mais rápido (que puxa os filamentos finos em direção ao centro dos sarcômeros em uma taxa mais rápida). A principal via metabólica usada por uma fibra muscular determina se a fibra é classificada como oxidativa ou glicolítica. Se uma fibra produz ATP principalmente por vias aeróbicas, ela é oxidativa. Mais ATP pode ser produzido durante cada ciclo metabólico, tornando a fibra mais resistente à fadiga. As fibras glicolíticas criam principalmente ATP por meio da glicólise anaeróbica, que produz menos ATP por ciclo. Como resultado, as fibras glicolíticas se cansam em um ritmo mais rápido.

As fibras oxidativas contêm muito mais mitocôndrias do que as fibras glicolíticas, porque o metabolismo aeróbico, que usa oxigênio (O ₂) na via metabólica, ocorre nas mitocôndrias. As fibras SO possuem um grande número de mitocôndrias e são capazes de se contrair por períodos mais longos devido à grande quantidade de ATP que podem produzir, mas têm um diâmetro relativamente pequeno e não produzem uma grande quantidade de tensão. As fibras SO são amplamente supridas com capilares sanguíneos para fornecer O ₂ dos glóbulos vermelhos na corrente sanguínea. As fibras SO também possuem mioglobina, uma molécula transportadora de O ₂ semelhante à hemoglobina portadora de O ₂ nos glóbulos vermelhos. A mioglobina armazena parte do O ₂ necessário dentro das próprias fibras (e dá às fibras de SO sua cor vermelha). Todas essas características permitem que as fibras de SO produzam grandes quantidades de ATP, o que pode sustentar a atividade muscular sem se cansar por longos períodos de tempo.

O fato de as fibras de SO poderem funcionar por longos períodos sem fadiga as torna úteis para manter a postura, produzir contrações isométricas, estabilizar ossos e articulações e fazer pequenos movimentos que acontecem com frequência, mas não requerem grandes quantidades de energia. Eles não produzem alta tensão e, portanto, não são usados para movimentos poderosos e rápidos que requerem grandes quantidades de energia e ciclos rápidos entre pontes.

Às vezes, as fibras FO são chamadas de fibras intermediárias porque possuem características intermediárias entre fibras rápidas e fibras lentas. Eles produzem ATP de forma relativamente rápida, mais rápida do que as fibras de SO e, portanto, podem produzir quantidades relativamente altas de tensão. Eles são oxidativos porque produzem ATP aerobicamente, possuem grandes quantidades de mitocôndrias e não se cansam rapidamente. No entanto, as fibras FO não possuem mioglobina significativa, o que lhes confere uma cor mais clara do que as fibras vermelhas de SO. As fibras FO são usadas principalmente para movimentos, como caminhar, que requerem mais energia do que o controle postural, mas menos energia do que um movimento explosivo, como correr. As fibras FO são úteis para esse tipo de movimento porque produzem mais tensão do que as fibras SO, mas são mais resistentes à fadiga do que as fibras FG.

As fibras FG usam principalmente a glicólise anaeróbica como fonte de ATP. Eles têm um diâmetro grande e possuem grandes quantidades de glicogênio, que é usado na glicólise para gerar ATP rapidamente para produzir altos níveis de tensão. Como eles não usam principalmente o metabolismo aeróbico, eles não possuem um número substancial de mitocôndrias ou quantidades significativas de mioglobina e, portanto, têm uma cor branca. As fibras FG são usadas para produzir contrações rápidas e fortes para fazer movimentos rápidos e poderosos. Essas fibras se cansam rapidamente, permitindo que sejam usadas apenas por curtos períodos. A maioria dos músculos possui uma mistura de cada tipo de fibra. O tipo de fibra predominante em um músculo é determinado pela função primária do músculo.