Berkat unit silinder ini, energi kimia yang dilepaskan oleh reaksi metabolisme diubah menjadi energi mekanik; dengan memasukkan dirinya melalui tendon dan bekerja pada tuas tulang, otot menghasilkan gerakan.
Serat otot rangka bervariasi panjangnya dari beberapa milimeter hingga beberapa sentimeter, dengan diameter mulai dari 10 hingga 100 m (1 m = 0,001 mm); mereka adalah sel terbesar dalam tubuh.
Secara sitologis, sel-sel serat adalah hasil dari proses yang disebut miogenesis, yang merupakan peleburan beberapa mioblas - suatu tindakan yang bergantung pada protein spesifik otot yang dikenal sebagai fusogen, pembuat miom atau myomerger. Inilah sebabnya mengapa myocells muncul sebagai sel silinder dan polinukleus panjang (yang mengandung banyak myonuclei - antara lain, terlihat jelas di permukaan di bawah mikroskop).
Serat otot, mis. di bisep brakialis, dengan panjang 10 cm dapat memiliki hingga 3000 inti.
Di dalamnya ada ribuan filamen, yang disebut miofibril, mengandung unit kontraktil yang disebut sarkomer.
Fisiologis yang menangani otot memberi tahu kita bahwa berbagai serat berbeda satu sama lain, tidak hanya dari sudut pandang anatomi, tetapi juga untuk beberapa karakteristik fisiologis yang tepat.
Oleh karena itu, dalam setiap otot jenis serat yang berbeda dikenali, diklasifikasikan menurut kriteria yang berbeda seperti metabolisme energi, kecepatan kontraksi, ketahanan terhadap kelelahan, warna, dll.
Secara keseluruhan, satu otot seperti misalnya. bisep brakialis, sekitar 253.000 serat otot terkandung.
Apakah Anda tahu bahwa ...
Antara membran basal dan sarcolemma serat otot terletak sekelompok sel induk otot yang dikenal sebagai sel myosatellite.
Ini biasanya diam tetapi dapat diaktifkan oleh olahraga atau penyakit untuk memberikan myonuclei tambahan yang dibutuhkan untuk pertumbuhan atau perbaikan otot.
spesifik, fosfag (ATP dan CP), mitokondria, mioglobin, glikogen dan kepadatan kapiler yang lebih tinggi.
Namun, sel-sel otot tidak dapat membelah untuk menghasilkan sel-sel baru dan, sebagai hasilnya, jumlah mereka cenderung menurun seiring bertambahnya usia.
), yang menimbulkan tiga jenis serat.
Serat-serat ini memiliki sifat metabolik, kontraktil, dan motorik yang relatif berbeda - dirangkum dalam tabel di bawah ini.
PENTING! Berbagai sifat, meskipun sebagian bergantung pada karakteristik serat individu, cenderung lebih relevan bila diukur pada tingkat unit motorik - yang, bagaimanapun, menunjukkan variasi yang sangat minimal dalam hal variasi serat - daripada serat tunggal.
Sekarang mari kita lihat beberapa jenis klasifikasi.
Warna serat
Secara tradisional, serat diklasifikasikan menurut warnanya, yang tergantung pada kandungan mioglobin.
Serat tipe I tampak merah karena kadar mioglobin yang tinggi, cenderung memiliki lebih banyak mitokondria dan kepadatan kapiler lokal yang lebih tinggi.
Mereka lebih lambat menyusut tetapi lebih cocok untuk resistensi, karena mereka menggunakan metabolisme oksidatif untuk menghasilkan ATP (adenosine triphosphate) dari glukosa dan asam lemak.
Serat tipe II yang kurang oksidatif berwarna putih atau jernih, karena kelangkaan mioglobin dan konsentrasi enzim glikolitik.
Kecepatan kontraksi
Serat dapat diklasifikasikan menurut kecepatan kontraktilnya menjadi cepat dan lambat. Ciri-ciri ini sebagian besar, tetapi tidak sepenuhnya, tumpang tindih dengan klasifikasi berdasarkan warna, ATPase, dan MHC.
- Serat dan kontraksi cepat yang mana miosin dapat memecah ATP dengan sangat cepat. Ini termasuk serat ATPase tipe II dan tipe II MHC. Mereka juga menunjukkan kapasitas yang lebih besar untuk transmisi elektrokimia potensial aksi dan tingkat pelepasan dan penyerapan kalsium yang cepat oleh retikulum sarkoplasma. Mereka didasarkan pada sistem glikolitik transfer energi yang berkembang dengan baik, anaerobik, cepat, dan dapat berkontraksi 2-3 kali lebih cepat. dari serat berkedut lambat Otot berkedut cepat cocok untuk menghasilkan ledakan kekuatan atau kecepatan pendek daripada otot lambat, dan karena itu kelelahan lebih cepat.
- serat dan kontraksi lambat menghasilkan energi untuk resintesis ATP melalui sistem transfer aerobik dan tahan lama. Ini terutama termasuk serat ATPase tipe I dan MHC tipe I. Mereka cenderung memiliki aktivitas ATPase tingkat rendah, tingkat kedutan yang lebih lambat dengan kapasitas glikolitik yang kurang berkembang. Serat kedutan lambat mengembangkan lebih banyak mitokondria dan kapiler, yang membuatnya lebih baik untuk kerja daya tahan .
Metode pengetikan serat
Ada sejumlah metode yang digunakan untuk pengetikan serat, yang sering kali menimbulkan kebingungan di kalangan non-ahli.
Dua metode yang sering samar-samar adalah pewarnaan histokimia untuk aktivitas ATPase miosin dan pewarnaan imunohistokimia untuk tipe rantai berat miosin (MHC).
Aktivitas enzim ATPase miosin umumnya dan secara tepat disebut hanya sebagai "tipe serat" dan diturunkan dari pengukuran langsung aktivitas enzim ATPase dalam berbagai kondisi (misalnya pH).
Pewarnaan rantai berat miosin lebih tepat disebut sebagai "tipe MHC" (rantai berat miosin) dan, seperti yang dapat dipahami, hasil dari penentuan isoform MHC yang berbeda.
Metode ini berhubungan secara fisiologis, karena jenis MHC adalah penentu utama aktivitas ATPase. Namun, tidak satu pun dari metode pengetikan ini yang secara langsung bersifat metabolik; itu adalah mereka tidak secara langsung mengatasi kapasitas oksidatif atau glikolitik dari serat.
Ketika mengacu pada serat "tipe I" atau "tipe II", ini merujuk lebih akurat pada penilaian dengan pewarnaan "aktivitas ATPase miosin (misalnya serat tipe II" mengacu pada tipe IIA + tipe IIAX + tipe IIXA ... dll.).
Di bawah ini adalah tabel yang menunjukkan hubungan antara kedua metode ini, terbatas pada jenis serat yang ada pada manusia.Kapitalisasi subtipe digunakan dalam pengetikan serat versus pengetikan MHC; beberapa jenis ATPase sebenarnya mengandung beberapa jenis MHC.
Lebih lanjut, subtipe B atau b tidak diekspresikan pada manusia dengan kedua metode tersebut. Peneliti awal percaya bahwa manusia dapat mengekspresikan MHC IIb, yang mengarah pada klasifikasi ATPase IIB. Namun, penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa MHC IIb manusia sebenarnya adalah IIx, yang menunjukkan bahwa susunan kata yang lebih tepat adalah IIx.
Subtipe IIb atau IIB, IIc dan IId, malah diekspresikan pada mamalia lain, seperti yang banyak didokumentasikan dalam literatur.
Metode pengetikan serat lebih lanjut diuraikan dengan cara yang kurang formal dan ada pada lebih banyak spektrum, seperti yang biasanya digunakan di bidang olahraga atletik.
Mereka cenderung lebih fokus pada kapasitas metabolik dan fungsional (waktu kontraksi, terutama oksidatif vs. laktat anaerob vs. laktat anaerob, waktu kontraksi cepat vs. lambat).
Seperti disebutkan di atas, pengetikan serat oleh ATPase atau MHC tidak secara langsung mengukur atau mendikte parameter ini. Namun, banyak dari berbagai metode terkait secara mekanis, sementara yang lain terkait in vivo.
Misalnya, jenis serat ATPase terkait dengan kecepatan kontraksi, karena aktivitas ATPase yang tinggi memungkinkan siklus jembatan silang yang lebih cepat. Serat tipe I "lambat", sebagian, karena mereka memiliki tingkat aktivitas ATPase yang rendah dibandingkan dengan serat tipe II; namun, mengukur laju kontraksi tidak sama dengan mengetik serat ATPase.
, putih dan serat menengah. Proporsi mereka, bagaimanapun, bervariasi sesuai dengan pekerjaan yang ditugaskan secara fisiologis untuk otot itu.Misalnya, pada manusia, otot paha depan mengandung sekitar 52% serat tipe I, sedangkan otot soleus sekitar 80%. Otot orbicularis mata, di sisi lain, hanya memiliki sekitar 15% tipe I.
Apakah Anda tahu bahwa ...
Kekuatan yang dikembangkan oleh serat otot tergantung pada panjangnya pada awal kontraksi. Itu harus memiliki nilai optimal, di luarnya (otot yang ditarik atau diregangkan berlebihan) kinerja kekuatannya berkurang. Di bidang penguatan otot, kesalahan yang paling umum adalah melatih otot yang sudah dalam pemendekan sebagian. Satu-satunya pengecualian untuk aturan tersebut adalah adanya rasa sakit atau ketidaknyamanan, atau paramorfisme, yang karenanya memerlukan batasan rentang gerak (ROM).
Otot yang didominasi putih, kaya serat tipe II, disebut phasic, karena mereka mampu berkontraksi cepat dan pendek. Otot merah, di sisi lain, di mana serat tipe I berlaku, disebut tonik, karena kemampuan untuk tetap berkontraksi untuk waktu yang lama.
Unit motorik di dalam otot, bagaimanapun, menunjukkan variasi yang sangat sedikit, membuat prinsip dimensi rekrutmen unit motorik; yaitu, tergantung pada intensitas / kekuatan yang dibutuhkan, tubuh hanya mampu merangsang sebagian (misalnya dalam aktivitas aerobik yang berkepanjangan) atau semua (misalnya selama jongkok maksimal) unit yang bersangkutan.
Hari ini kita tahu bahwa tidak ada perbedaan terkait jenis kelamin dalam distribusi serat. Namun, proporsi berbagai jenis - yang kita tahu sangat bervariasi antara spesies hewan dan pada tingkat yang lebih rendah antara etnis - "bisa" sangat bervariasi dari orang ke orang.
Menurut beberapa wawasan, pria dan wanita yang tidak banyak bergerak (serta anak kecil) harus memiliki 55% serat tipe I dan 45% serat tipe II.
Atlet tingkat tinggi, di sisi lain, memiliki distribusi serat spesifik berdasarkan jenis metabolisme yang digunakan. Pemain ski lintas alam terutama memiliki serat I, pelari cepat terutama II dan pelari jarak menengah, pelempar dan pelompat, persentase keduanya hampir tumpang tindih.
Oleh karena itu telah disarankan bahwa berbagai jenis latihan dapat menyebabkan perubahan signifikan pada serat otot rangka, meskipun tidak mungkin untuk menetapkan dengan pasti apa susunan genetik yang sudah ada sebelumnya dari subjek yang sama. Proses ini "bisa" dimungkinkan oleh kapasitas spesialisasi serat, atau bahkan hanya sebagian, milik makro-set II.
Ada kemungkinan bahwa serat tipe IIx menunjukkan peningkatan kapasitas oksidatif setelah pelatihan daya tahan intensitas tinggi, membawa mereka ke tingkat di mana mereka akan mampu memenuhi metabolisme oksidatif seefektif serat I pada subjek yang tidak terlatih.
Ini akan ditentukan oleh peningkatan ukuran dan jumlah mitokondria dan perubahan terkaitnya, tetapi tidak oleh perubahan jenis serat..
