解剖学と生理学

筋線維の種類を分類する際に考慮すべき基準は、ある線維が他の線維に対してどれだけ速く収縮するか、線維がどれだけATPを生成するかという2点である。 これらの基準から、骨格筋繊維は大きく3つのタイプに分けられます。 SO（Slow Oxidative）線維は、比較的ゆっくりと収縮し、好気性呼吸（酸素とグルコース）を利用してATPを産生する線維です。 高速酸化型（FO）線維は、収縮が速く、主に好気性呼吸を行うが、嫌気性呼吸（解糖）に切り替えることがあるため、SO線維よりも早く疲労することがある。 最後に、高速解糖系（FG）線維は、収縮が速く、主に嫌気性解糖を利用する。 FG線維は、他の線維よりも早く疲労する。

収縮の速度は、ミオシンのATPaseがATPを加水分解してクロスブリッジ作用を生み出す速度に依存する。 高速線維は低速線維の約2倍の速さでATPを加水分解するため、クロスブリッジのサイクルが非常に速くなる（これにより、細いフィラメントがサルコメアの中心に向かって速い速度で引っ張られる）。 筋繊維が使用する主要な代謝経路によって、その繊維が酸化型か解糖型に分類されるかが決まります。 筋繊維が主に有酸素性経路でATPを産生する場合、それは酸化性です。 各代謝サイクルにおいてより多くのATPを生成することができ、筋繊維はより疲労に強くなります。 解糖性繊維は主に嫌気性解糖によってATPを生成しますが、1サイクルあたりのATP生成量は少なくなります。 その結果、解糖系繊維は早く疲労する。

酸化系繊維は、代謝経路で酸素（O2）を使用する好気性代謝がミトコンドリアで行われるので、解糖系繊維よりも多くのミトコンドリアを含んでいる。 SO線維は多くのミトコンドリアを持ち、大量のATPを生成できるため、より長い時間収縮することが可能ですが、直径が比較的小さく、大きな張力を発生させることはありません。 SO線維には血液毛細血管が広く張り巡らされており、血流中の赤血球からO2を供給している。 また、SO線維は、赤血球中のO2運搬用ヘモグロビンと同様のO2運搬用分子であるミオグロビンを持っている。 このミオグロビンが、必要な酸素の一部を繊維自身の中に蓄えている（SO繊維の赤色もこのため）。

SO線維が疲労せずに長時間機能するという事実は、姿勢の維持、等尺性収縮の生成、骨や関節の安定化、頻繁に起こるが大量のエネルギーを必要としない小さな動作に有用であることを意味する。 高い張力を発生させないので、大量のエネルギーと急速なクロスブリッジのサイクルを必要とする強力で速い動きには使用されません。

FO ファイバーは、速いファイバーと遅いファイバーの中間の特性を持っているので、中間ファイバーと呼ばれることがあります。 ATPの産生が比較的早く、SO線維よりも速いため、比較的大きな張力を発生させることができる。 好気的にATPを産生し、ミトコンドリアを大量に保有し、すぐに疲労しないことから、酸化的な繊維であると言えます。 しかし、FO線維はミオグロビンをあまり持たないため、赤色のSO線維に比べ色が薄い。 FO線維は、主に歩行など、姿勢制御よりはエネルギーを必要とするが、スプリントなどの爆発的な運動よりはエネルギーを必要としない動作に使用されます。 FO線維はSO線維よりも張力を出すが、FG線維よりも疲労しにくいので、この種の運動に有用である。

FG線維は主に嫌気性解糖をATP源としている。 直径が大きく、グリコーゲンを多く持っているため、解糖でATPを素早く生成し、高い張力を発生させることができるのです。 好気性代謝を主としないため、ミトコンドリアやミオグロビンを多く持たず、白色をしている。 FG線維は、素早く力強い動きをするための急速な収縮に使われます。 この繊維はすぐに疲労するため、短時間しか使用できません。 ほとんどの筋肉は、各繊維のタイプが混在しています。