Fibras musculares, ¿cómo se las estimulan?

Fibre muscolari: come si stimolano?

Per analizzare il meccanismo di induzione delle fibre muscolari e, di conseguenza, dell'ipertrofia, dobbiamo comprendere alcuni principi.

Uno studio degli anni '80 sulle fibre muscolari e sull'ipertrofia, rimasto conclusivo fino a oggi, suggerisce che l'ipertrofia muscolare indotta dall'allenamento con i pesi (o di resistenza) possa essere regolata da meccanismi diversi a seconda del volume e dell'intensità dell'esercizio.

Inoltre, si segnala che ciò dipende dalla distribuzione del lavoro tra le fibre muscolari: quelle a contrazione rapida, quelle a contrazione lenta e le diverse incidenze in determinate aree delle fibre (1).

Fibre muscolari: tipi

In generale, in tutto il mondo si accetta l'esistenza di due diversi tipi di fibre muscolari: fibre muscolari a contrazione lenta (tipo I) e a contrazione rapida (tipo II). Da qui, le fibre muscolari a contrazione rapida possono essere ulteriormente suddivise nei tipi IIa e IIb.

La fibra muscolare di tipo I

  • Le fibre muscolari di tipo I hanno la minore velocità di contrazione, l'area della sezione trasversale più piccola, la maggiore capacità ossidativa (aerobica) e la minore capacità glicolitica (anaerobica).
  • Si contraggono lentamente e sono in grado di mantenere una contrazione a ritmo costante per lunghi periodi senza affaticarsi.
  • Queste fibre di tipo I vengono utilizzate prevalentemente nelle attività di resistenza: dai corridori di lunga distanza, dai nuotatori e dai ciclisti.

La fibra muscolare di tipo II

  • Le fibre muscolari di tipo IIb hanno la maggiore velocità di contrazione, l'area della sezione trasversale più ampia, la minore capacità ossidativa e la maggiore capacità glicolitica.
  • Sono ideali per scatti brevi e rapidi e vengono utilizzate in attività come la corsa veloce, il powerlifting e il bodybuilding (in determinati esercizi).
  • Quelle di tipo IIa sono intermedie e le loro proprietà si collocano tra quelle di tipo I e di tipo IIb.

Fibre muscolari: differenze tra tipo I e tipo II

Le fibre muscolari di tipo I sono diverse da quelle di tipo IIb per molti aspetti; idealmente, puoi considerarle opposte. Quelle di tipo I sono adatte alle attività di lunga durata, mentre quelle di tipo IIb servono per scatti brevi e rapidi.

  • Le fibre di tipo I sono altamente ossidative e probabilmente non si ipertrofizzano altrettanto; sono note come fibre rosse a causa della loro abbondante irrorazione sanguigna.
  • Le fibre di tipo IIb sono altamente glicolitiche e tendono a ipertrofizzarsi più di quelle di tipo I; hanno una scarsa irrorazione sanguigna, che conferisce loro un aspetto chiaro e per questo vengono chiamate fibre bianche.

Fibre muscolari: reclutamento

Come recluta il tuo corpo le fibre muscolari?; Beh, persino i piccoli gruppi muscolari del tuo corpo hanno più di 100.000 fibre muscolari.

Un motoneurone stimola la contrazione dei muscoli: trasporta impulsi (messaggi) dal cervello e dal midollo spinale ai muscoli. Un motoneurone controlla da 2 a 2000 fibre muscolari.

Il motoneurone e le fibre che stimola sono chiamati unità motoria e ogni unità motoria contiene principalmente muscoli del proprio tipo. Inoltre, l'unità motoria scarica a una frequenza che favorisce le fibre che stimola.

Assumi integratori al momento giusto, utilizzando un'integrazione pre-, intra- e post-allenamento

In poche parole,

  • Un motoneurone a contrazione lenta farà contrarre lentamente i muscoli,
  • Un'unità di contrazione rapida si attiverà rapidamente.

Più rapidamente si attiva, più energia produce; quindi, se l'attività è leggera, verranno stimolate principalmente le fibre muscolari di tipo I, ma quando diventa troppo intensa si ricorrerà alle fibre muscolari di tipo IIa. Infine, per i movimenti di maggiore intensità, verranno reclutate le fibre di tipo IIb.

Questo è il motivo per cui le fibre di tipo I sono definite a bassa soglia e le fibre rapide di tipo IIb sono definite ad alta soglia. Per dare un'occhiata a queste fibre, puoi osservarle al microscopio.

Sono a bassa soglia perché sono le prime fibre muscolari a essere reclutate e ad alta soglia perché vengono reclutate solo nelle circostanze più intense… il tuo corpo attiva sempre le sue fibre muscolari in questo modo…

Per capire meglio come funzionano le cose, abbiamo a disposizione un video realizzato dal nostro allenatore professionista Rober Castellano durante un seminario tenuto a Cadice

Fibre muscolari: come aumentano?

La domanda più rilevante qui è: che cosa determina se una fibra muscolare aumenta in lunghezza o in diametro?… analizziamo le cose…

Dopo l’allenamento di forza, i muscoli nel loro complesso aumentano di volume e, di conseguenza, anche di massa. Negli esseri umani, ciò avviene in gran parte grazie a un aumento del volume delle fibre muscolari individuali, più che a un aumento del numero di fibre.

Le singole fibre possono aumentare di volume aumentando la loro lunghezza o il loro diametro.

  • Gli aumenti di lunghezza si verificano attraverso l’aggiunta di nuovi sarcomeri in serie, che probabilmente vengono aggiunti all’estremità delle fibre esistenti.
  • Gli aumenti del diametro si producono mediante l'aggiunta di miofibrille in parallelo.

I cambiamenti nella forma e nella struttura del muscolo si adattano a questi aumenti di dimensioni, ma… cosa stimola una fibra muscolare ad aumentare di diametro o di lunghezza?…

Ipertrofia da tensione meccanica

Oltre ai meccanismi di danno muscolare e allo stress metabolico, l’ipertrofia si verifica anche grazie alla tensione meccanica, che deve essere generata dalle stesse fibre muscolari.

Di seguito è riportata una sezione del sarcomero, che ti aiuterà a comprendere gli elementi correlati alla tensione meccanica.

Quando la tensione meccanica a cui è sottoposta una fibra muscolare è prodotta principalmente dagli elementi passivi (le parti strutturali della fibra, inclusa la gigantesca molecola chiamata titina), la fibra sembra aumentare di volume soprattutto aumentando la lunghezza e aggiungendo sarcomeri in serie.

Questo effetto può essere stimolato dalla titina, che rileva l’allungamento a cui è sottoposta, poiché la fibra si deforma longitudinalmente.

Al contrario, quando la tensione meccanica a cui è sottoposta la fibra muscolare è prodotta principalmente dagli elementi attivi (i ponti trasversali actina-miosina), la fibra sembra aumentare di volume soprattutto aumentando il diametro e aggiungendo miofibrille in parallelo.

Questo effetto potrebbe essere stimolato dal rigonfiamento verso l’esterno delle fibre muscolari che si verifica quando si formano ponti trasversali actina-miosina, deformando la fibra muscolare in direzione trasversale.

Nel grafico seguente si nota la relazione tra la tensione attiva e quella passiva di una sezione muscolare, poiché i muscoli agonisti/antagonisti sono quelli che lavorano in un determinato momento, sia per contrarsi sia per allungarsi.

Il contributo della forza passiva e attiva alla tensione meccanica complessiva è determinato dalla lunghezza del muscolo, dalla modalità di contrazione e dalla velocità di allungamento.

La lunghezza del muscolo

L’allenamento di forza mediante esercizi che coinvolgono intervalli di movimento più ampi (ROM) aumenta la proporzione di tensione meccanica derivante dagli elementi passivi, perché gli elementi strutturali si allungano dopo che le fibre raggiungono una certa lunghezza.

Contrariamente a quanto si crede, l’allenamento di forza esclusivamente concentrico con ROM completo e ROM parziale causa un’ipertrofia simile se in entrambi i programmi di allenamento viene svolta la stessa quantità di lavoro (2).

Tuttavia, il tipo di ipertrofia è leggermente diverso dopo ciascun tipo di allenamento della forza:

  • L’allenamento con ROM completo causa principalmente ipertrofia aumentando la lunghezza del fascicolo.
  • L’allenamento con ROM parziale causa prevalentemente aumenti dell’area trasversale delle fibre muscolari.

La modalità di contrazione

L’allenamento della forza con contrazioni di allungamento (eccentriche) aumenta la proporzione di tensione meccanica proveniente dagli elementi passivi, perché la titina si attiva non appena la fibra inizia ad allungarsi e comincia automaticamente a contribuire alla produzione di forza.

La titina contiene due elementi disposti in serie tra loro, i domini Ig e un segmento PEVK, separati da un piccolo segmento N2A.

  • Quando vengono allungati passivamente, i domini Ig altamente elastici aumentano di lunghezza, fornendo solo una lieve resistenza all’allungamento.
  • Quando viene allungata attivamente, la N2A si lega ai mioofilamenti sottili e limita la variazione della lunghezza della titina che può essere ottenuta allungando i domini Ig.

Di conseguenza, il segmento PEVK, molto più rigido, deve allungarsi al suo posto (e può anche avvolgersi attorno al mioofilamento sottile), fornendo una notevole resistenza passiva all’allungamento, ma solo durante le contrazioni attive di allungamento (eccentriche).

Sebbene un tempo si ritenesse che l’allenamento della forza esclusivamente eccentrico potesse produrre una crescita muscolare maggiore rispetto all’allenamento della forza esclusivamente concentrico o convenzionale, oggi è ampiamente accettato che, quando i programmi sono equiparati per volume o lavoro, la quantità di ipertrofia che si verifica dopo l’allenamento della forza esclusivamente eccentrico e quello esclusivamente concentrico è molto simile.

È importante sottolineare che le ricerche più recenti mostrano che, sebbene l’allenamento della forza esclusivamente eccentrico e quello esclusivamente concentrico producano aumenti simili del volume muscolare (3):

  • L’allenamento esclusivamente eccentrico aumenta principalmente la lunghezza del fascicolo.
  • L’allenamento esclusivamente concentrico aumenta principalmente l’area della sezione trasversale del muscolo.

La velocità di allungamento

L’allenamento della forza con contrazioni eccentriche può comportare diverse velocità di allungamento e, poiché la relazione forza-velocità è molto più piatta nella fase eccentrica rispetto a quella concentrica, queste velocità di allungamento non influiscono sostanzialmente sulla quantità di forza esercitata.

Tuttavia, la velocità di allungamento influisce sulla proporzione della forza prodotta rispettivamente dagli elementi passivi e attivi.

Le velocità più elevate riducono la proporzione di tensione meccanica proveniente dagli elementi passivi, perché la velocità di distacco dei ponti trasversali actina-miosina è maggiore, riducendo così la quantità di forza attiva prodotta.

D'altra parte, aumenta la proporzione della tensione meccanica che proviene dagli elementi passivi, a causa delle proprietà viscoelastiche della titina e degli altri elementi strutturali della fibra muscolare che resistono all'allungamento.

Di conseguenza, secondo la conclusione scientifica (4):

  • L'allenamento della forza esclusivamente eccentrico e rapido produce aumenti maggiori della lunghezza del fascicolo rispetto all'allenamento della forza esclusivamente eccentrico e lento.
  • L'allenamento della forza esclusivamente eccentrico e lento causa aumenti maggiori dell'area della sezione trasversale del muscolo.

Conclusioni

Le fibre muscolari aumentano di volume aumentando la propria lunghezza o il proprio diametro:

  • Gli aumenti della lunghezza si producono mediante l'aggiunta di sarcomeri in serie.
  • Gli aumenti del diametro si producono mediante l'aggiunta di miofibrille in parallelo.

Durante l'allenamento della forza, quando la tensione meccanica sperimentata da una fibra è prodotta maggiormente dagli elementi passivi, la fibra sembra aumentare di volume principalmente aumentando la propria lunghezza.

Al contrario, quando la tensione meccanica sperimentata dalla fibra è prodotta in proporzione maggiore dagli elementi attivi, la fibra sembra aumentare di volume principalmente aumentando il diametro.

Il contributo della forza passiva e attiva alla tensione meccanica complessiva produce aumenti della lunghezza o del diametro delle fibre, determinati dalla lunghezza del muscolo, dalla modalità di contrazione e dalla velocità di allungamento.

Riferimenti

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