Fasertypen

Faserfunktionelle Eigenschaften, Spitzenkraft, Kontraktionsgeschwindigkeit, Ermüdungsbeständigkeit, oxidative und glykolytische Kapazitäten und Actino-Myosin-ATPase-Aktivitäten fallen über ein breites Spektrum. Dennoch ist es möglich, dieses Kontinuum in einige Cluster zu unterteilen.

Basierend auf Beobachtungen der kontraktilen Eigenschaften von Motoreinheiten (Kraft, Geschwindigkeit und Ermüdbarkeit) erstellten Burke und seine Mitarbeiter vier Typen von Motoreinheiten. Histochemische Assays der motorischen Einheit zeigen ähnliche Ergebnisse innerhalb einer Einheit.

Langsam

Der ausgeprägteste Typ hatte lange Zuckungszeiten, geringe Spitzenkräfte und eine hohe Ermüdungsbeständigkeit. Biochemisch gesehen waren diese Fasern reich an oxidativen Enzymen, aber niedrig an glykolytischen Markern und ATPase-Aktivität. Diese werden als „langsame“ Fasern bezeichnet.

Schnell, ermüdungsfest

Der Fasern mit schnelleren Kontraktionszeiten wurde festgestellt, dass einige ihre Kraftproduktion auch nach einer großen Anzahl von Kontraktionen aufrechterhalten. Sie neigen dazu, in oxidativen und glykolytischen Enzymen und ATPase-Aktivität hoch zu sein. Diese wurden als schnell resistent (FR) oder (histochemisch) schnell oxidativ-glykolytisch (FOG) bezeichnet.

Schnell ermüdbar

Die letzte klar definierbare Gruppe zeigte hohe Kontraktionsraten und extrem große Kräfte, konnte diese Spannungen jedoch nicht länger als ein paar Kontraktionen ohne Pause aufrechterhalten. Diese Eigenschaften korrelierten mit hohen ATPase- und glykolytischen Aktivitäten und geringer oxidativer Kapazität. Diese wurden als schnell ermüdbare (FF) oder schnell glykolytische (FG) Fasern bezeichnet.

Fast Intermediate

Im Grunde eine Catch-All-Gruppe für eine kleine Anzahl von Fasern, die nicht eindeutig zu den anderen Fast-Gruppen gehörten. Diese Fasern haben schnelle Kontraktionszeiten und halten einige, wenn auch nicht eine große Menge ihrer Kraftproduktion bei wiederholter Aktivität aufrecht.

Mit der Entwicklung von Techniken zur Identifizierung spezifischer Proteine (oder sogar Isoformen derselben Familie), insbesondere Antikörpertechniken und Gelelektrophorese, wurde festgestellt, dass diese funktionellen Eigenschaften eng mit der Isoform der schweren Myosin-Kette (MHC) zusammenhängen. Tatsächlich existieren die meisten Proteine der kontraktilen Maschinerie in mehreren Isoformen, wobei ein oder zwei mit jedem MHC assoziiert sind. Es ist zu beachten, dass es keine Eins-zu-Eins-Entsprechung zwischen der funktionellen Klassifizierung und den MHC-basierten Klassifizierungsschemata gibt: Sie können Fasern finden, die sich schnell zusammenziehen, aber die langsame Myosin-Isoform ausdrücken (und umgekehrt). Diese sind jedoch relativ selten.

Es gibt mindestens neun verschiedene Säugetier-MHC-Isoformen. Zwei sind entwicklungsfähig, embryonal und neonatal genannt, basierend auf dem Zeitpunkt ihrer Expression. Zwei sind „langsame“ Formen, die im Herzen ausgedrückt werden und als kardiales Alpha und Beta bezeichnet werden. Das Herz-Beta kommt auch in langsamen Skelettmuskelfasern vor (in diesem Fall wird es Typ 1 genannt). Die übrigen Formen finden sich im Skelettmuskel. Typ 2a findet sich in den meisten Nebelfasern und Typ 2b und 2x in FG-Fasern. Die letzten beiden sind relativ selten und scheinen hauptsächlich in den extraokularen, laryngialen und Kiefermuskeln exprimiert zu werden.