Anatomia & Fisiologia

Fibras musculares esqueléticas podem ser classificadas com base em dois critérios: 1) a rapidez com que as fibras se contraem em relação às outras, e 2) como é que as fibras regeneram o ATP. Utilizando estes critérios, existem três tipos principais de fibras musculares esqueléticas reconhecidas (Tabela 1). As fibras oxidativas lentas (SO) contraem-se relativamente lentamente e utilizam a respiração aeróbica (oxigénio e glucose) para produzir ATP. As fibras oxidativas rápidas (FO) têm contracções relativamente rápidas e utilizam principalmente a respiração aeróbica para gerar ATP. Finalmente, as fibras glicolíticas rápidas (FG) têm contracções relativamente rápidas e usam principalmente glicólise anaeróbica. A maioria dos músculos esqueléticos num corpo humano contém os três tipos, embora em proporções variáveis.

A velocidade de contracção depende da rapidez com que a ATPase da miosina hidrolisa ATP para produzir uma acção transversal à ponte. As fibras rápidas hidrolisam ATP aproximadamente duas vezes mais rapidamente do que as fibras lentas, resultando em ciclos de ponte transversal muito mais rápidos (que puxa os filamentos finos para o centro dos sarcomeres a um ritmo mais rápido).

A via metabólica primária utilizada por uma fibra muscular determina se a fibra é classificada como oxidante ou glicolítica. Se uma fibra produz ATP principalmente através de vias aeróbicas, então é classificada como oxidante. Mais ATP pode ser produzido durante cada ciclo metabólico, tornando a fibra mais resistente à fadiga. As fibras glicolíticas criam ATP principalmente através da glicólise anaeróbica, que produz menos ATP por ciclo. Como resultado, a fadiga das fibras glicolíticas a um ritmo mais rápido.

Fibras oxidantes baixas têm elementos estruturais que maximizam a sua capacidade de gerar ATP através do metabolismo aeróbico. Estas fibras contêm muito mais mitocôndrias do que as fibras glicolíticas, pois o metabolismo aeróbico, que utiliza oxigénio (O2) na via metabólica, ocorre nas mitocôndrias. Isto permite que as fibras oxidativas lentas se contraiam durante períodos mais longos devido à grande quantidade de ATP que podem produzir, mas têm um diâmetro relativamente pequeno e, portanto, não produzem uma grande quantidade de tensão.

Além do aumento do número de mitocôndrias, as fibras oxidativas lentas são amplamente fornecidas com capilares sanguíneos para fornecer O2 a partir da corrente sanguínea. Possuem também mioglobina, uma molécula de ligação a O2 semelhante à hemoglobina nos glóbulos vermelhos. A mioglobina armazena parte do O2 necessário dentro das próprias fibras e é parcialmente responsável por dar às fibras oxidantes uma cor vermelha escura.

A capacidade das fibras oxidantes lentas de funcionar durante longos períodos sem fadiga torna-as úteis na manutenção da postura, produzindo contracções isométricas, e estabilizando ossos e articulações. Como não produzem alta tensão, não são utilizadas para movimentos potentes e rápidos que requerem grandes quantidades de energia e ciclagem rápida de ponte transversal.

Fitros glicolíticos rápidos usam principalmente glicólise anaeróbica como fonte de ATP. Têm um grande diâmetro e possuem grandes volumes de glicogénio que é utilizado na glicólise para gerar ATP rapidamente. Devido à sua dependência do metabolismo anaeróbio, estas fibras não possuem um número substancial de mitocôndrias, um fornecimento capilar limitado, ou quantidades significativas de mioglobina, resultando numa coloração branca para os músculos contendo grandes números destas fibras.

Fadiga rápida das fibras glicolíticas, permitindo a sua utilização apenas por curtos períodos. No entanto, durante estes curtos períodos, as fibras são capazes de produzir contracções rápidas e fortes associadas a movimentos rápidos e poderosos.

Fibras oxidantes rápidas são por vezes chamadas fibras intermédias porque possuem características intermediárias entre fibras oxidantes lentas e fibras glicolíticas rápidas. Estas fibras produzem ATP relativamente depressa, e assim podem produzir quantidades relativamente elevadas de tensão, mas como são oxidantes, não apresentam fadiga rapidamente. As fibras oxidantes rápidas são utilizadas principalmente para movimentos, como a marcha, que requerem mais energia do que o controlo postural mas menos energia do que um movimento explosivo.