Una miofibra es una c?lula de un solo m?sculo multinucleada. Agrupados en haces conocidos como fasc?culos, y revestidos de tejido conectivo, las miofibras son la unidad celular b?sica del m?sculo esquel?tico. Tambi?n conocidas como fibras musculares, las miofibras son c?lulas grandes y altamente especializadas que en su mayor?a est?n llenas de elementos contr?ctiles. Estas c?lulas pueden clasificarse ampliamente como contracci?n r?pida o contracci?n lenta, en funci?n de la velocidad a la que se produce la contracci?n, y clasificarse en funci?n de los procesos metab?licos utilizados para impulsar las actividades celulares.
Mientras que la mayor?a de las c?lulas animales t?picamente contienen un solo n?cleo por c?lula, las miofibras contienen muchas. El tejido muscular est? casi completo al nacer, y aunque las c?lulas pueden seguir aumentando de tama?o, generalmente no se multiplican por mitosis como lo hacen la mayor?a de las c?lulas. A medida que crecen, se hace cada vez m?s dif?cil para un solo n?cleo gobernar toda la c?lula. Esto se conoce como la teor?a del dominio mionuclear. Cuando una fibra muscular crece, la teor?a del dominio mionuclear dicta que se necesitan n?cleos adicionales para mantenerse al d?a con el aumento del tama?o de la c?lula.
Alrededor de cada miofibra hay c?lulas indiferenciadas conocidas como c?lulas sat?lite. Al igual que las c?lulas madre, estas c?lulas pueden adoptar una serie de formas. Cuando se estimula el crecimiento de las c?lulas musculares, el proceso desencadena respuestas inmunes y hormonales que estimulan a las c?lulas sat?lite cercanas a aumentar en n?mero y comenzar la diferenciaci?n. Luego se incorporan a la fibra muscular seg?n sea necesario, y eventualmente se convierten en parte de la c?lula muscular misma.
La velocidad de la contracci?n muscular dentro de una sola miofibra est? determinada en gran medida por la actividad de una enzima particular dentro de la c?lula. La ATPasa gobierna la velocidad a la cual el trifosfato de adenosina (ATP) intermediario de energ?a se descompone para liberar iones fosfato, que a su vez alimentan la contracci?n celular. Una mayor actividad de ATPasa conduce a una contracci?n muscular m?s r?pida. Las c?lulas musculares de contracci?n r?pida est?n asociadas con un mayor nivel de actividad de ATPasa, mientras que las c?lulas musculares de contracci?n lenta experimentan un nivel m?s bajo.
Las c?lulas musculares pueden dividirse a?n m?s seg?n la predisposici?n a procesos metab?licos particulares. La mayor?a de las c?lulas potencian la actividad mediante alguna combinaci?n de gluc?lisis y fosforilaci?n oxidativa. La gluc?lisis es el proceso por el cual las c?lulas descomponen los carbohidratos para formar ATP. Esto normalmente ocurre dentro del citoplasma de la c?lula con presencia limitada de ox?geno y puede crear ?cido l?ctico como subproducto.
La fosforilaci?n oxidativa, por el contrario, ocurre en las mitocondrias de la miofibra, y consume una gran cantidad de ox?geno disponible. La fosforilaci?n oxidativa es un proceso m?s eficiente que la gluc?lisis, que produce significativamente m?s ATP por unidad de nutrientes que la gluc?lisis, y lo hace sin producir el ?cido l?ctico que fatiga los m?sculos. Como resultado, las fibras que utilizan este m?todo son m?s resistentes a la fatiga que las fibras glucol?ticas.
Normalmente, ambos procesos metab?licos ocurren en todas las c?lulas musculares, pero la mayor?a de los tipos de miofibras est?n mejor equipados para un proceso que para el otro. Las fibras oxidativas requieren significativamente m?s ox?geno que las fibras glucol?ticas y, por lo tanto, son ricas en la prote?na de uni?n al ox?geno mioglobina. La mioglobina oxigenada tiende a dar a las fibras musculares un tono rojo caracter?stico y, como resultado, las fibras oxidativas a menudo se denominan fibras rojas. Las fibras glucol?ticas, por el contrario, no tienen la misma concentraci?n de mioglobina, y a menudo se denominan fibras blancas.
En general, las fibras musculares de contracci?n lenta emplean principalmente la fosforilaci?n oxidativa m?s eficiente, y se denominan fibras Tipo I. Est?n asociados con m?sculos que realizan actividades de baja energ?a durante un largo per?odo de tiempo, como los m?sculos del cuello o los m?sculos estabilizadores del n?cleo del cuerpo. Entre los atletas, este tipo de fibra muscular predomina en los m?sculos de los atletas de resistencia altamente especializados, como los corredores de marat?n.
Las fibras musculares de contracci?n r?pida pueden emplear gluc?lisis o fosforilaci?n oxidativa. Al igual que las fibras de contracci?n lenta, las fibras oxidativas de contracci?n r?pida, conocidas como fibras tipo IIa, est?n repletas de mitocondrias y mioglobina. Las fibras glucol?ticas de contracci?n r?pida, conocidas como tipo IIx, poseen una gran cantidad de gluc?geno disponible, se adaptan a breves estallidos de potencia intensa y son comunes en el tejido muscular de los atletas de potencia, como los velocistas y levantadores de potencia.