Il metabolismo muscolare è un termine generico usato per descrivere le complesse reazioni biochimiche coinvolte nella funzione e nello sviluppo muscolare. Il corpo assume sostanze nutritive per fornire energia, che deve essere scomposta da diversi sistemi corporei per replicare le cellule, rimuovere i rifiuti, combattere le infezioni ed eseguire altri processi necessari per la vita. Per quanto riguarda i muscoli, vari amminoacidi, carboidrati e lipidi devono essere scomposti per essere utilizzati come energia o prodotti dalle cellule muscolari per costruire una massa muscolare sana. Collettivamente, questi processi sono chiamati metabolismo muscolare.
Gli esseri umani hanno tre diversi tipi di sistemi muscolari: muscoli cardiaci, lisci e scheletrici. Ciascuno di questi sistemi muscolari ha uno scopo diverso e, quindi, ha requisiti leggermente diversi per la funzione e lo sviluppo. Le discussioni sul metabolismo muscolare, tuttavia, si riferiscono più spesso al sistema muscolare scheletrico. I muscoli scheletrici sono attaccati alle ossa e sono responsabili della locomozione. La costruzione della massa muscolare scheletrica è nota come anabolismo muscolare, mentre la perdita di massa muscolare è nota come catabolismo muscolare.
Per comprendere più accuratamente i processi coinvolti nel metabolismo muscolare, è prima necessario comprendere i principi generali del metabolismo. In breve, quando un individuo assume cibo, il corpo utilizza una sequenza di enzimi per scomporre il cibo in vari componenti chimici e li invia lungo le vie metaboliche. Queste vie metaboliche sono simili alle autostrade, portando componenti chimici grezzi a ciascun sistema corporeo per ulteriori elaborazioni. Una volta che ogni sistema riceve queste sostanze chimiche grezze, seleziona determinate molecole da utilizzare come energia, mentre altre molecole vengono utilizzate per creare nuove sostanze chimiche o nuove cellule. Il catabolismo si riferisce alla scomposizione delle molecole per rilasciare energia, mentre l’anabolismo si riferisce all’utilizzo delle molecole come elementi costitutivi.
Tutti i muscoli, compresi i muscoli scheletrici, cardiaci e lisci, utilizzano una qualche forma di metabolismo muscolare per rilasciare energia, formare nuove cellule muscolari e rimuovere rifiuti o tossine. Per i muscoli scheletrici, il processo specifico e le sostanze biochimiche utilizzate in ciascun processo variano. Quali sostanze chimiche vengono utilizzate e i passaggi coinvolti si basano sul tipo di fibra muscolare e se la massa muscolare aumenta o diminuisce.
L’aumento della massa muscolare scheletrica, ad esempio, richiede l’aggiunta di più cellule muscolari per addensare ciascuna fibra o sviluppare più fibre muscolari. Realizzare ciò significa che le singole cellule muscolari devono, attraverso l’attività fisica e varie reazioni biochimiche, ridurre la miostatina e aumentare le citochine, gli ormoni responsabili della regolazione della crescita muscolare. Inoltre, aminoacidi, carboidrati e lipidi vengono utilizzati per produrre energia e come elementi costitutivi per produrre più cellule muscolari. In alternativa, se la miostatina aumenta, la citochina diminuisce, o se ci sono carboidrati, amminoacidi o lipidi insufficienti, il metabolismo muscolare funziona in modo inverso per assottigliare o ridurre il numero di fibre muscolari.