Tipos de fibras musculares

Muchas veces leemos en artículos relacionados con la fisiología del deporte ciertos términos que no se le dan mucha importancia, pero que son conceptos básicos para entender como trabaja el sistema muscular principalmente, tanto en el entrenamiento aeróbico como en el anaeróbico.

                  

A continuación vamos a describir los tipos de fibras musculares esqueléticas existentes.

Fibras de tipo I

Son las fibras de contracción lenta. De mayor resistencia a la fatiga, diámetro pequeño (menor tamaño que las fibras de tipo II)  y contienen gran cantidad de mioglobina, que es la que le confiere elcolor rojo que les caracteriza. Contienen gran cantidad de mitocondrias, que son las centrales energéticas celulares donde ocurren las reacciones del metabolismo aeróbico. Por ello presentan una elevada actividad oxidativa.

Fibras tipo II

Son fibras de contracción rápida y su desarrollo de fuerza es 3-5 veces mayor que las fibras de contracción lenta. Son de color blanco, y de mayor tamaño que las fibras tipo I. Emplean la glucosa de la sangre y el glucógeno de los músculos (metabolismo glucolítico), por lo que se reclutan sobre todo para actividades anaeróbicas (levantar pesas, un salto, o un lanzamiento de jabalina). Las fibras de contracción rápida se dividen en fibras IIa y fibras IIb. Las fibras IIa son de mayor tamaño (diámetro) que las fibras tipo I, pero menores que las de tipo IIb  y presentan también una alta cantidad de mitocondrias, lo que les permite producir también energía a partir del sistema oxidativo (además del sistema glucolítico propio de las fibras tipo II). Se reclutan después de las fibras tipo I en movimientos rápidos, repetitivos y de poca intensidad. Las fibras IIb son las fibras de mayor tamaño, con bajo contenido en mioglobina (baja capacidad oxidativa). Tienen alta capacidad glucolítica y se reclutan sólo cuando se requiere un esfuerzo muy rápido y muy intenso, como en halterofilia, lanzamientos, o saltos máximos.

A continuación aportamos una tabla ilustrativa con las características de cada tipo de fibra.

Características/tipo fibra	Tipo I	Tipo IIa	Tipo IIb
Resistencia a la fatiga	Alta	Media	Baja
Diámetro	Pequeño	Medio	Grande
Velocidad de contracción	Lenta	Rápida	Rápida
Metabolismo	Oxidativo, aeróbico	Glucolítico, oxidativo, aeróbico	Glucolítico, anaeróbico
Cantidad de mitocondrias	Alta	Alta	Alta
Tipo de contracción	Lenta	Rápida	Rápida
Fuerza desarrollada	Baja	Media	Alta

Control neural de las fibras

No podemos olvidar al papel que juega el sistema nervioso en la activación de las fibras musculares para la obtención de fuerza y potencia. En Entrenamiento.com hay artículos que hablan exclusivamente de la importancia de la activación del sistema nervioso. Por un lado está el reclutamiento de fibras, vital si queremos incrementar la producción de fuerza de un músculo. Cuantas más unidades motoras(consta de un nervio motor y las fibras musculares inervadas por él) participen en una contracción, mayor será la fuerza producida. También es importante que se recluten las unidades motoras más grandes, que son las que producirán un nivel de fuerza mayor. Por otro lado está el ritmo de activación de dichas unidades motoras, o frecuencia, que se refiere al ritmo de activación de las unidades motoras. Cuanto mayor sea éste ritmo, mayor será el nivel de fuerza producido. Por eso las fibras tipo II también se activan con impulsos nerviosos con alta frecuencia (cargas pequeñas aceleradas rápidamente). En general, las motoneuronas que inervan fibras de contracción lenta inervan menos fibras musculares que las motoneuronas que inervan fibras de contracción rápida. Por ello, sereclutarán fibras de tipo II en actividades que requieran  altos niveles de fuerza. A medida que aumentan los requisitos de fuerza de un ejercicio y se reclutan más unidades motoras, el sistema nervioso va reclutando unidades motoras más grandes. Esto está relacionado con el método depotenciación post activación donde empleamos cargas máximas para reclutar el máximo número de fibras musculares. Las fibras de contracción rápida también se reclutan con contracción isométricas, si la exigencia de fuerza es lo bastante elevada  (en el artículo de isométricos de su importancia en la mejora de fuerza).

¿Cómo trabajan las diferentes fibras a la hora de levantar una carga?

Supongamos que nuestro 1RM en press banca son 100kg.  Si levantamos 20kg, sólo conseguiremos reclutar unas cuantas fibras de tipo I. Si levantamos 50kg (un 50%) emplearemos todas las fibras de tipo I, y algunas de tipo IIa. Y si levantamos 100kg, estaremos reclutando todas las fibras I, IIa y IIb. Como hemos comentado en el párrafo anterior, podríamos conseguir reclutar las fibras rápidas, levantando menos carga, pero moviéndola del modo más rápido posible.

¿Todos los individuos presentan la misma composición de fibras musculares?

La distribución de fibras musculares está fuertemente predeterminada por la genética del individuo y se establece muy pronto tras el nacimiento. En una persona sedentaria de mediana edad, el porcentaje de fibras tipo I es de un 45-55% (en mujeres éste porcentaje aumenta ligeramente). Los velocistastienden a presentar más fibras de contracción rápida en las piernas, mientas que los deportistas de fondo muestran predominancia de fibras de contracción lenta. Biopsias en el vasto medial revelan que la proporción de fibras rápidas en lanzadores y saltadores de atletismo, así como en halterófilos, puede ser hasta 3 veces mayor (60% de fibras rápidas) que la de los corredores de fondo (17% de fibras rápidas), y un 50% mayor que la de los culturistas por ejemplo (40% de fibras rápidas).

¿Existen diferencias en la distribución de fibras en el cuerpo?

En las extremidades inferiores (por ejemplo en el músculo sóleo de la pantorrilla, el tibial, o el vasto lateral) la fibra del tipo I es la más abundante, seguidas de la IIa y la IIb (por ejemplo en el vasto lateral, 46,1% fibras I, 42,8% fibras IIa y 11,1% fibras IIb, con sus correspondientes desviaciones estadísticas). Lo mismo sucedería en los músculos encargados de mantener la postura (necesitarán ser poco fatigables obviamente). En las extremidades superiores (por ejemplo el triceps), el porcentaje de fibras rápidas, IIa y IIb es mayor.

¿Se pueden entrenar específicamente las fibras musculares para conseguir transferir unos tipos de fibras en otras?

Con el entrenamiento se pueden conseguir adaptaciones y modificar los % de tipos de fibras, ya que las fibras musculares son muy plásticas, y capaces de cambiar su fenotipo. El entrenamiento aeróbico “enseñará” a las fibras de contracción rápida a utilizar una mayor cantidad de oxígeno. Las fibras de contracción rápida se comportarían como fibras de contracción lenta. Conseguimos un cambio de fibras tipo II a tipo I. Al fin y al cabo, muy pocas actividades de la vida diaria requieren fibras tipo II, y si tipo I, por lo que es lógico pensar que ésta transferencia es más sencilla.

Verkhoshansky aprovecha una cita de Amstrong en su libro Superentrenamiento, para afirmar que el entrenamiento de la resistencia reduce la potencia del salto vertical y la velocidad explosiva, y actividades similares de las fibras rápidas, posiblemente debido a que el entrenamiento de la resistencia puede degradar las fibras rápidas, reemplazándolas por fibras lentas o provocar cambios enzimáticos y neuromusculares más apropiados para actividades de resistencia lentas.

A la inversa (pasar de tipo I al tipo II) presenta muchos estudios con conclusiones contradictorias (Jolesz, Sreter, 1981 son contrarios a que se produzca tal transición).

Por otra parte, para algunos entrenadores como Poliquin conseguir un cambio de fibras tipo I a tipo II con un entrenamiento mixto de levantamientos pesados y trabajo dinámico a altas velocidades es factible (el entrenamiento pesado por sí sólo no lograría modificaciones). Para ello se basa en un estudio sobre un programa de entrenamiento de 6 semanas en el cual los participantes los lunes realizaban 5 series de press banca con 3RM, los miércoles 10 press banca pliométricos (lanzando la barra), y los viernes 5 series de 10 flexiones pliométricas. Con éste programa se observó un incremento de un 50% en fibras tipo II, y un decremento del 50% en fibras tipo I. La verdad parecen cifras un poco exageradas.

En cambio si nos basamos en la bibliografía de José López Chicharro, un experto en fisiología del ejercicio, parece que los porcentajes de fibras I y II no se alteran sustancialmente con el entrenamiento, pero sí los de los subtipos de las fibras II, produciéndose disminuciones en los niveles de fibras IIb en favor de las fibras IIa.

En definitiva, los cambios de fibras de I a II, o de IIa a IIb no están muy claros, ya que según bibliografías y estudios, se ven conclusiones contradictorias.

Llegados a éste punto hay que aclarar que el hecho de que el entrenamiento no induzca cambios en los porcentajes de fibras I y II, no significa que el músculo no sea capaz de mejorar su resistencia o su fuerza.

El envejecimiento también provoca una variación en la distribución del tipo de fibras, debido a lareducción y el tamaño de las fibras. Sobre todo afecta a las fibras de contracción rápida, algo obvio debido a la mayor inactividad en ésta etapa de la vida.

¿Es determinante la distribución de fibras en el éxito de un atleta?

Está claro que es importante tener una buena distribución de fibras acorde al deporte que se practica pero no es determinante. Por ejemplo, 2 atletas de fondo con similares marcas en maratón de 42 km, tenían marcas similares, con distribuciones de fibras muy diferentes (un 50% de fibras lentas uno, y el otro el 98% de fibras lentas).

Fuentes:

Fisiología del ejercicio, Jose López Chicharro 

Superentrenamiento, Verkhoshansky
Train for functional hypertrophy, Charles Poliquin
Skeletal muscle fiber type: influence on contractile and metabolic properties