Combustible y tipos de fibras

Un músculo solo almacena ATP suficiente para unos segundos de contracción, por lo que debe seguir produciendo más.

Una reserva pequeña

Cada ciclo de los puentes cruzados y cada bomba de calcio consumen ATP, pero una fibra muscular solo contiene ATP suficiente para unos segundos de contracción. Tiene que regenerarlo casi a la misma velocidad que lo consume. Las células musculares lo hacen de tres maneras, que difieren en su rapidez y en cuánto tiempo pueden mantenerse.

Fosfocreatina: los primeros segundos

En un músculo en reposo, el ATP sobrante cede un grupo fosfato a una molécula llamada creatina y forma fosfocreatina. Cuando comienza la contracción, la enzima creatina cinasa devuelve el fosfato al ADP para formar ATP de nuevo. La reacción es muy rápida, pero la reserva es pequeña y solo dura unos 15 segundos de trabajo.

Glucólisis: rápida pero poco eficiente

Después viene la glucólisis, que descompone la glucosa sin necesitar oxígeno. La glucosa procede de la sangre o del glucógeno almacenado en el músculo. La glucólisis es más lenta que la fosfocreatina y no es muy eficiente: cada molécula de glucosa aporta una ganancia neta de solo dos ATP, más dos moléculas de ácido pirúvico. Si falta oxígeno, el ácido pirúvico se convierte en ácido láctico, lo que permite que la glucólisis continúe y puede contribuir a la fatiga. Por sí sola, la glucólisis solo puede sostener alrededor de un minuto de actividad, suficiente para esfuerzos breves e intensos.

Respiración aeróbica: lenta y constante

Con oxígeno, las mitocondrias descomponen por completo la glucosa, el ácido pirúvico y los ácidos grasos en dióxido de carbono y agua. Esta respiración aeróbica produce unos 30 a 32 ATP por molécula de glucosa, mucho más que la glucólisis, pero es más lenta y necesita un suministro constante de oxígeno. Aporta cerca del 95 por ciento del ATP que usan los músculos en reposo o durante un esfuerzo moderado. Una proteína llamada mioglobina mantiene una pequeña reserva de oxígeno dentro de las fibras. Después de un esfuerzo intenso, la respiración sigue acelerada un rato, porque se necesita oxígeno adicional para reponer el ATP y la fosfocreatina y procesar el ácido láctico. Esa necesidad adicional se llama deuda de oxígeno.

Por qué se fatigan los músculos

La fatiga muscular significa que un músculo ya no puede responder plenamente a las señales del sistema nervioso. Sus causas no se comprenden del todo. Se la ha relacionado con la disminución del ATP, la disminución del pH dentro de la célula y las alteraciones del equilibrio de sodio y potasio que afectan la liberación de calcio. El sistema nervioso también distribuye el trabajo: durante las tareas largas y constantes, algunas unidades motoras descansan mientras otras están activas.

Tres tipos de fibras

Las fibras musculares esqueléticas difieren en la rapidez con que se contraen y en cómo producen ATP. Las fibras oxidativas lentas (SO) se contraen despacio y dependen de la respiración aeróbica. Son delgadas, contienen muchas mitocondrias y capilares, y la mioglobina les da un color rojo. Generan una tensión moderada, pero resisten mucho tiempo, lo que las hace adecuadas para mantener la postura. Las fibras oxidativas rápidas (FO) se contraen rápido, aunque siguen usando principalmente oxígeno, por lo que generan más tensión y se fatigan un poco antes; son adecuadas para movimientos como caminar. Las fibras glucolíticas rápidas (FG) son gruesas, almacenan mucho glucógeno y dependen de la glucólisis. Son pálidas, producen contracciones rápidas y potentes, y se fatigan pronto. Las fibras rápidas descomponen el ATP a una velocidad aproximadamente doble que las lentas, por eso sus puentes cruzados repiten el ciclo más rápido. La mayoría de los músculos contienen los tres tipos, en proporciones acordes con su función.

Desactiva ATP en el modelo para ver qué supondría su agotamiento en los puentes cruzados.

Este es material educativo sobre cómo está formado el cuerpo y cómo funciona. No es consejo médico y no sirve para diagnosticar ni tratar a nadie.