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I
tipi di fibre muscolari |
INTRODUZIONE
Molte volte si sente parlare di fibre lente/fibre veloci, di come un’altra
percentuale di una tipologia di queste possa determinare genticamente il
talento sportivo, oppure se è possibile o no con l’allenamento variare la
percentuale di fibre nei muscoli. Con questo articolo cercheremo di dare
un chiarimento, per quanto possibile, di questo argomento molto
complesso e ancora tutt’oggi non completamente conosciuto.
Nel precedente articolo “CONTRAZIOME MUSCOLARE ED ENERGIA” abbiamo
analizzato la struttura del muscolo scheletrico e i metabolismi che
permettevano, grazie alla loro interazione, di risintetizzare l’ATP per
rendere possibile la contrazione muscolare. E’ necessario però aggiungere
che le fibre muscolari (cioè le cellule che compongono il muscolo) non
sono tutte uguali e quindi hanno caratteristiche leggermente diverse.
Prima di tutto però occorre definire il concetto di
unità motoria:
“è l’insieme delle cellule muscolari innervate dallo stesso
motoneurone (nervo motorio che da il comando di eseguire il
movimento) e del motoneurone stesso”; ogni muscolo naturalmente è
innervato da più motoneuroni e come vedremo successivamente esiste una
grossa affinità tra tipologia di questi e le fibre muscolari (ricordiamo
che dire fibra muscolare o cellula muscolare è la stessa cosa!).
TIPOLOGIE DI FIBRE
Si differenziano principalmente in base a proprietà
nervose, contrattili e metaboliche.
Proprietà nervose:
si basano principalmente sulle caratteristiche dei motoneuroni, dalla
soglia di eccitazione delle varie fibre e dal tempo di tetania muscolare.
Proprietà contrattili:
tutto ciò (proteine) che rendono possibile la contrazione muscolare.
Vengono quindi analizzate le proteine che costituiscono gli elementi
contrattili in particolar modo la miosina (velocità di scissione
ATP, dimensioni ecc.).
Proprietà metaboliche:
quantità di enzimi e organelli presenti nel citoplasma oltre che il grado
di vascolarizzazione/capillarizzazione.
Senza addentrarci eccessivamente in queste caratteristiche, in base
all’insieme di queste proprietà si possono individuare 3 tipologie di
fibre muscolari ben distinte:
1)
Fibre lente;
dette anche tipo I o fibre rosse: hanno elevate capacità di tipo
ossidativo (tanti mitocondri, enzimi della via aerobica), sono molto
vascolarizzate, ma hanno scarse capacità contrattili (si contraggono
lentamente e non producono una grossa quantità di forza) ? hanno la
capacità quindi di produrre molta energia, anche se diluita nel tempo. I
maratoneti e gli atleti delle discipline di fondo hanno una grossa
quantità di percentuale di queste fibre nei muscoli.
2)
Fibre veloci;
dette anche tipo IIb, tipo IIx o fibre bianche: hanno scarse capacità di
tipo ossidativo, sono poco vascolarizzate, ma hanno elevate capacità
contrattili ? in particolar modo hanno una capacità elevatissima di
imprimere elevati valori di forza in brevissimi istanti. Sono quindi molto
presenti nei muscoli di saltatori, lanciatori e atleti di discipline
esplosive che devono imprimere elevati valori di forza in pochissimo
tempo.
3)
Fibre intermedie;
dette anche tipo IIa: hanno capacità intermedie tra quelle veloci e quelle
lente. E’ da ricordare però che riescono ad adattarsi particolarmente agli
stimoli allenanti; in poche parole riescono ad “acquisire caratteristiche
simili” a quelle lente o veloci in base all’allenamento a cui sono
sottoposte. Ad esempio, un maratoneta avrà delle fibre intermedie che
avranno, in proporzione, caratteristiche di tipo ossidativo maggiori di
quelle contrattili e glicolitiche. Si pensa addirittura che negli atleti
di fondo siano le fibre maggiormente soggette a riempirsi di mitocondri,
glicogeno e trigliceridi.
N.B:
sono state scoperte tutt’oggi nuovi tipi di fibre muscolari come le IIc.
Sono maggiormente presenti (anche se in proporzioni estremamente inferiore
rispetto alle precedenti elencate) in atleti che non hanno ancora
sviluppato al massimo il loro potenziale motorio (giovani) o in periodi
successivi ad allenamenti che hanno causato grosse lesioni muscolari (body
building). Vengono per cui dette cellule satelliti che sono in grado di
“trasformarsi” negli altri tipi di fibre in base alla tipologia
dell’allenamento; siccome sono presenti in piccolissima percentuale (in
media l’1%), la loro influenza può considerarsi trascurabile.
E’ stato anche visto che in alcune fibre erano presenti isomeri di
miosina (proprietà contrattili) che caratterizzano le fibre veloci e
isomeri di miosina che caratterizzano le fibre intermedie.
Ma è
in grado l’allenamento di modificare la tipologia di fibre?
E’ un quesito al quale è difficile rispondere, in quanto si tratta di un
argomento molto complesso. In altre parole “è possibile, grazie ad un
allenamento mirato, trasformare ad esempio fibre intermedie in fibre
lente?” Per rispondere a questa domanda occorre prima di tutto spiegare
quali sono gli effetti sui muscoli dell’allenamento; le variazioni indotte
possono essere di tipo quantitativo e qualitativo:
1)
Quantitativo:
è relativo all’aumento di proteine ed enzimi all’interno del
muscolo. Ad esempio è’ ben conosciuto come l’allenamento di endurance
(esempio maratona) incrementi la quantità degli enzimi della via
ossidativa.
2)
Qualitativo:
è relativo al
cambiamento
di alcune qualità delle fibre muscolari indotto dall’allenamento (cioè
quello che interessa a noi).
La risposta alla domanda di prima è
SI,
l’allenamento è in grado di cambiare alcune proprietà delle fibre, tra cui
quelle
metaboliche
e
contrattili,
ma non quelle
nervose.
In altre parole “sembra” che con l’allenamento si riescano a modificare la
tipologia di enzimi, il grado di vascolarizzazione, le proteine
contrattili (miosina) all’interno della fibra, ma non il motoneurone
che le innerva (proprietà nervosa). La confusione di oggi quindi deriva
dal fatto che se consideriamo una fibra per le qualità contrattili e
metaboliche allora può subire variazioni (della tipologia) in seguito
all’allenamento, ma se invece consideriamo quelle nervose no.
N.B:
gli studi comunque su questo argomento comunque sono poche conosciute,
quindi qualsiasi affermazione in tal senso è da prendere con le molle.
E’
in grado l’allenamento di aumentare il numero delle fibre
muscolari?
In altre parole, “è possibile con l’allenamento aumentare in numero di
cellule muscolari presenti in un muscolo dello stesso individuo?”; questo
fenomeno è detto iperplasia. E’ prima da precisare che
aumenti di massa muscolare (ipertrofia) sono quasi sempre dovuti ad un
aumento dell’acqua e di proteine contrattili all’interno della fibra
stessa, ma è possibile aumentare anche la quantità di fibre? Su animali
questi fenomeni sono stati riscontrati tramite allenamenti esaustivi
simili a quelli che fanno i body builder, ma sugli uomini non sono
ancora stati notati. E’ da tenere in considerazione che pochi studi
sono stati fatti sull’argomento (non è facile individuare fenomeni di
questo tipo), ma secondo il parere di molti questo sarebbe possibile,
altrimenti non sarebbero comprensibili diametri muscolari così diversi tra
maratoneti e body builder, infatti il differenziale tra i diametri delle
fibre I con le II non giustificherebbe tale fenomeno.
Casi
estremi: invecchiamento e immobilità
E’ facile immaginare come con il passare degli anni (invecchiamento)
possano regredire le qualità muscolari di un individuo; in particolare si
assiste ad una diminuzione del N° di fibre muscolari
(presenza di cellule “morte”) in particolar modo di quelle veloci;
ciò è facilmente intuibile dal fatto che gli anziani trovano difficoltà
nell’eseguire movimenti veloci.
E’ stato anche notato in atleti, a seguito di un lungo periodo di “forzato
riposo” per infortunio, l’aumento (nei muscoli coinvolti nel
gesto dello sport praticato) in percentuale delle fibre veloci
e la diminuzione di quelle lente; chiaramente ciò non comportava un
miglioramento delle qualità esplosive a causa del deallenamento (aspetto
quantitativo), ma si verificava questo cambiamento
qualitativo. Si è visto che comunque quando l’atleta in considerazione
tornava alla sua forma fisica ottimale tornavano nella norma anche le
percentuali di fibre presenti nei muscoli impegnati nell’esercizio.
Potrebbe essere comunque uno spunto metodologico per gli
allenatori degli sport a forte componente esplosiva e scarsa componente
aerobica.
FIBRE MUSCOLARI ED ALLENAMENTO
Metodologie di rilevazione
Purtroppo non è assolutamente facile rilevare la percentuale di tipologie
di fibre all’interno di un muscolo. Un metodo diretto è quello
della biopsia muscolare: prelievo di un piccolissimo
frammento di muscolo, metodo altamente invasivo e proibito in Italia per
problemi etici. Alcuni metodi indiretti e altrettanto attendibili
(ma soprattutto meno invasivi) sono quelli ottenibili grazie alla
pedana di Bosco; purtroppo però non tutti abbiamo a disposizione
una pedana di Bosco e le formule dei test per ricavare il risultato. Come
potrebbe fare quindi un allenatore per capire la composizione delle fibre
muscolari dei propri atleti e quindi ricavarne le conseguenze
metodologiche per l’allenamento? Sarebbe facile rispondere che solitamente
i saltatori hanno una percentuale di fibre veloci maggiori dei maratoneti,
ma esistono allo stesso tempo specialità come gli 800 piani
nell’atletica in cui la metodologia dell’allenamento è strettamente legata
alla tipologia di atleta (quindi alla percentuale di fibre
lente/intermedie/veloci).
L’esempio dell’atletica
Uno metodo nella specialità delle corse è la comparazione dei
primati di distanze diverse mantenendo costante il tipo di
allenamento; ad esempio prendiamo due atleti che hanno lo stesso tempo, a
pari tipologia di allenamento, in una distanza (800m); confrontando poi i
risultati di una distanza superiore (1500m) si riuscirà a stimare in
maniera approssimata chi dei 2 ha una percentuale maggiore di fibre lente
(e quindi minore di fibre veloci); infatti in questo caso l’ottocentista
che percorrerà in minor tempo i 1500m avrà sicuramente un maggiore
potenziale aerobico e quindi una maggiore percentuale di fibre
lente. E’ chiaro che questo metodo altamente empirico può servire
esclusivamente nel confrontare più atleti, ma non ne
definire in maniera assoluta la tipologia di atleti stessi; un allenatore
di elevata esperienza riuscirà comunque a trarre sufficienti conclusioni
confrontando i primati diversi nelle varie distanze del proprio atleta.
Metodologia di allenamento in base alla tipologia del corridore
Rimanendo nell’esempio dell’atletica, che strategia metodologica occorrerà
utilizzare una volta stabilita la tipologia di corridore (e quindi la
percentuale di fibre muscolari lente/intermedie/veloci)? In poche parole,
occorerà lavorare sui pregi dell’atleta o cercare di
colmare le lacune? Ecco alcuni esempi di atleti molto famosi:
Gelindo Bordin è riuscito a vincere le olimpiadi di Seoul
affrontando una metodologia d’allenamento prevalentemente improntata sui
lavori di durata (lavori di tipo estensivo) esaltando le proprie qualità
di atleta “resistente” .
Allo stesso modo Maura Viceconte è riuscita a stabilire la
miglior prestazione italiana sulla distanza di maratona esaltando le
proprie qualità di atleta “veloce” con lavori prevalentemente di tipo
intensivo .
Le moderne metodologie d’allenamento della maratona però
consigliano nei periodi lontani dalle competizioni di lavorare sulle
lacune: ad esempio maratoneti “resistenti” (che esprimono il meglio delle
proprie potenzialità nelle distanze più lunghe come la maratona)
dovrebbero agire sul miglioramento della potenza aerobica intensiva
(salite, circuit training, ripetute brevi, ecc.), mentre i maratoneti
“veloci” (che riescono ad avere buone prestazioni anche in distanze
inferiori alla maratona) dovrebbero lavorare sul miglioramento
dell’economia di corsa (lavori estensivi come medi e ritmi di poco
inferiori alla soglia aerobica).
Conclusioni
Oggi è più che mai fondamentale per raggiungere il massimo della
prestazione conoscere non solo il “modello prestativo” di un
determinato sport, e quindi gli aspetti metodologici dell’allenamento,
ma anche individualizzare la metodologia più adatta alla
tipologia dell’atleta. E’ comunque da ricordare che non si può considerare
l’atleta esclusivamente dal punto di vista fisiologico (tramite la
composizione delle fibre muscolari e altri parametri), ma anche dal punto
di vista psicologico, sociale (realtà sociale nel quale è inserito)
e non per ultimo dall’età. Per quanto riguarda
l’individualizzazione del carico, pur rimanendo comunque sempre nel
modello metodologico dello sport praticato, oggi il “trend” sembra
orientato nel lavorare sulle lacune nei periodi lontani
dalle gare (introduttivi) e sviluppare il massimo delle potenzialità
dell’atleta (pregi) nei periodi più vicini alle gare. Questo
comunque è un discorso che può essere fatto per atleti prevalentemente
praticanti sport individuali piuttosto che atleti praticanti sport di
squadra in cui i modelli tattici oggi occupano uno spazio sempre maggiore
nell’allenamento.
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