Какие мышечные волокна функционально являются быстрыми. Виды и типы мышечных волокон

Скелетные мышечные волокна подразделяются на быстрые и медленные. Скорость сокращения мышц различна и зависит от их функции. Например, быстро сокращается икроножная мышца, а глазная мышца сокращается еще быстрее.

Рис. Типы мышечных волокон

В быстрых мышечных волокнах более развит саркоплазматический ретикулум, что способствует быстрому выбросу ионов кальция. Их называют белыми мышечными волокнами.

Медленные мышцы построены из более мелких волокон, и их называют красными из-за их красноватой окраски, обусловленной высоким содержанием миоглобина.

Рис. Быстрые и медленные мышечные волокна

Таблица. Характеристика трех типов волокон скелетных мышц

Сила мышц

Силу мышцы определяют по максимальной величине груза, который она может поднять, либо по максимальной силе (напряжению), которую она может развить в условиях изометрического .

Одиночное мышечное волокно способно развить усилие 100-200 мг. В теле примерно 15-30 млн волокон. Если бы они действовали параллельно в одном направлении и одновременно, то могли бы создать напряжение 20-30 т.

Сила мышц зависит от ряда морфофункциональных, физиологических и физических факторов.

Расчет мышечной силы

Сила мышц возрастает с увеличением площади их геометрического и физиологического поперечного сечения. Физиологическое поперечное сечение мышцы представляет собой сумму поперечных сечений всех волокон мышцы по линии, проведенной перпендикулярно ходу мышечных волокон.

В мышце с параллельным ходом волокон (например, портняжная мышца) площади геометрического и физиологического поперечных сечений равны. В мышцах с косым ходом волокон (межреберные) площадь физиологического сечения больше площади геометрического и это способствует увеличению силы мышц. Еще больше возрастают физиологическое сечение и сила у мышц с перистым расположением мышечных волокон, которое наблюдается в большинстве мышц тела.

Для того чтобы иметь возможность сопоставить силу мышечных волокон в мышцах с различным гистологическим строением, используют понятие абсолютной силы мышцы.

Абсолютная сила мышцы — максимальная сила, развиваемая мышцей, в перерасчете на 1 см 2 физиологического поперечного сечения. Абсолютная сила бицепса составляет 11,9 кг/см 2 , трехглавой мышцы плеча — 16,8, икроножной 5,9, гладких мышц — 1 кг/см 2 .

где А мс — мышечная сила (кг/см 2); Р — максимальный груз, который способна поднять мышца (кг); S — площадь физиологического поперечного сечения мышцы (см 2).

Сила и скорость сокращения , утомляемость мышцы зависят от процентного соотношения различных типов двигательных единиц, входящих в эту мышцу. Соотношение разных типов двигательных единиц в одной и той же мышце у разных людей неодинаково.

Различают следующие типы двигательных единиц:

• медленные неутомляемые (имеют красный цвет), они развивают небольшую силу сокращения, но могут длительно находиться в состоянии тонического напряжения без признаков утомления;
• быстрые, легко утомляемые (имеют белый цвет), их волокна развивают большую силу сокращения;
• быстрые, относительно устойчивые к утомлению, развивающие относительно большую силу сокращения.

У разных людей соотношение числа медленных и быстрых двигательных единиц в одной и той же мышце определено генетически и может значительно различаться. Чем больше в мышцах человека процент медленных волокон, тем более она приспособлена к длительной, но небольшой по мощности работе. Лица с высоким содержанием в мышцах быстрых сильных моторных единиц способны развивать большую силу, но склонны к быстрому утомлению. Однако надо иметь в виду, что утомление зависит и от многих других факторов.

Сила мышцы увеличивается при ее умеренном растяжении. Одним из объяснений этого свойства мышц является то, что при умеренном растяжении саркомера (до 2,2 мкм) увеличивается вероятность образования большего количества связей между актином и миозином.

Рис. Соотношение между силой сокращения и длиной саркомера

Рис. Соотношение между силой мышцы и ее длиной

Сила мышц зависит от частоты нервных импульсов , посылаемых к мышце, синхронизации сокращения большого числа моторных единиц, преимущественного вовлечения в сокращение того или иного типа моторных единиц.

Сила сокращений увеличивается:

• при вовлечении в процесс сокращения большего количества моторных единиц;
• при синхронизации сокращения моторных единиц;
• при вовлечении в процесс сокращения большего количества белых моторных единиц.

При необходимости развить небольшое усилие сначала активируются медленные неутомляемые моторные единицы, затем быстрые, устойчивые к утомлению. Если надо развить силу более 20-25% от максимальной, то в сокращение вовлекаются быстрые, легко утомляемые моторные единицы.

При напряжении до 75% от максимально возможного практически все моторные единицы активированы и дальнейший прирост силы идет за счет увеличения частоты импульсов, посылаемых к мышечным волокнам.

При слабых сокращениях частота посылки нервных импульсов по аксонам мотонейронов составляет 5-10 имп/с, а при большой силе сокращения может доходить до 50 имп/с.

В детском возрасте прирост силы идет главным образом за счет увеличения толщины мышечных волокон, что связано с увеличением в них количества миофибрилл. Прирост числа волокон незначителен.

При тренировке мышц у взрослых нарастание их силы связано с увеличением миофибрилл, а повышение их выносливости обусловлено увеличением числа митохондрий и получением АТФ за счет аэробных процессов.

Имеется взаимосвязь силы и скорости сокращения мышцы. Скорость сокращения мышцы тем больше, чем больше ее длина (за счет суммации сократительных эффектов саркомеров). Она уменьшается при увеличении нагрузки. Тяжелый груз можно поднять только при медленном движении. Максимальная скорость сокращения, достигаемая при сокращении мышц человека, около 8 м/с.

Мощность мышцы равна произведению мышечной силы на скорость укорочения. Максимальная мощность достигается при средней скорости укорочения мышц. Для мышц руки максимальная мощность (200 Вт) достигается при скорости сокращения 2,5 м/с.

Сила сокращения и мощность мышцы снижаются при развитии утомления.

Нужно точно знать, какие мышечные волокна преобладают в тех или иных мышечных группах, что можно определить с помощью особых тестов. О них и расскажу.

Мы все разные

Стараться ли выйти на большие тренировочные веса при малом количестве повторений или же делать упор на средний вес и большое количество повторений? Самое интересное, что нет универсального рецепта .

У кого-то будет прогресс от чисто силовой работы с небольшим количеством повторений. У кого-то, наоборот, силовая тренировка не вызовет отклик к росту мышц и не даст прогресса, а вот упор на увеличенное количество повторений со средним весом даст огромный эффект.

Опытные атлеты за годы тренировок интуитивно находят наиболее подходящую для себя схему. Обратите внимание, что в своих роликах на YouTube такие товарищи в большинстве своем говорят: «У меня нет четко прописанного плана по упражнениям на сегодняшнюю тренировку, я буду делать то, что посчитаю нужным и в таком режиме, который подходит моему телу в текущий момент ». Это и звезды бодибилдинга, и увлекающиеся граждане попроще, потратившие годы на работу с отягощениями.

Рано или поздно многие интуитивно находят свой тип тренинга, если не ленятся экспериментировать, но зачем терять время, когда можно все сделать намного быстрее и без лишних экспериментов?

Для начала разберемся с мифами касательно универсального тренинга.

Уравниловка не работает

На самом деле работает, но не очень эффективно. Под уравниловкой я подразумеваю классическую периодизацию нагрузок .

Это когда какой-то промежуток времени работаешь на силу с малым количеством повторений и большими весами, затем переходишь к среднеповторному тренингу с умеренными весами, потом отдаешь предпочтение легким весам, увеличивая количество повторений и сокращая время отдыха между подходами.

Кто-то неделю работает на силу, неделю в среднем режиме, неделю в легком. У кого-то циклы по 2–3 недели, по месяцу. У профи обычно «массонабор» на несколько месяцев с лютым зажором и огромными рабочими весами, а потом «сушка» на пару-тройку месяцев. Такие себе получаются здоровенные циклы между соревновательными сезонами.

Но с профи не все так просто и зачастую это очень одаренные генетически товарищи, которым простительны любые ошибки в тренинге. Особенно с учетом применения серьезной спортивной фармакологии. При этом наиболее успешные профессионалы как раз и приходят интуитивно к тренингу с учетом собственного строения мышц.

Простым смертным сложнее и ошибки в тренинге приводят к застою. Даже периодизация не всегда помогает. А если и помогает, то ненадолго, так как в ее рамках определенные мышцы работают эффективно лишь в одном из циклов.

Грубо говоря, классическая схема соотношения повторов и результата зачастую не действует. Схема это примерно такая и ей полвека отроду:

• 1–5 повторов - на силу;
• 8–12 повторов - на массу;
• 12–20 повторов - на рельеф и выносливость.

Человек может пыжиться в попытках увеличить силу, а результат не растет - он топчется на одном месте и остается на одном и том же уровне месяцами, а то и годами. Аналогично с работой на массу. Рельеф и выносливость - это вообще отдельный разговор и для первого важнее разумный дефицит калорий, а не количество повторений.

Почему так происходит? Все дело в соотношении мышечных волокон первого и второго типа . Детально об этих типах я рассказывал в . Кому лень искать, вот информация:

• Первого типа . Это медленные мышечные волокна, они же красные или окислительные мышечные волокна (ОМВ). Содержат много митохондрий, обладают медленной скоростью сокращения, низкой скоростью утомления и небольшой способностью к росту (гипертрофии). Кроме того, у них низкая сила. Используются для аэробной активности (бег, велоспорт). Источник энергии - жиры.
• Второго типа . Быстрые мышечные волокна, они же белые или гликолитические мышечные волокна (ГМВ). В свою очередь они делятся на два подтипа :
  • Подтип IIа (переходные или промежуточные, ПМВ). Содержат среднее количество митохондрий, могут использовать аэробный и анаэробный метаболизм в равной степени, обладают высокой скоростью сокращения, умеренной скоростью утомления и небольшой способностью к росту. У них высокая сила. Используются в ходе продолжительной анаэробной нагрузки. Источник энергии - креатинфосфат, гликоген.
  • Подтип IIб (истинные быстрые мышечные волокна). Содержат малое количество митохондрий, используют только анаэробный метаболизм, обладают максимальной силой и скоростью сокращений. У них высокая утомляемость, но при этом и большая способность к гипертрофии. Собственно, эти волокна наиболее важны для бодибилдеров и силовиков, а также для спринтеров. Источник энергии - креатинфосфат, гликоген.

Если упростить, то чем больше у человека быстрых мышечных волокон (Подтип IIб), тем более он предрасположен к гипертрофии мышц и росту силы. То есть упор надо делать именно на силовые тренировки, чтобы реализовывать потенциал большого количества таких волокон.

Чем больше у него медленных мышечных волокон , тем меньше потенциал к росту силы и массы, зато такой человек намного более вынослив. Опять же, гипертрофия у медленных мышечных волокон присутствует тоже, так что тут уже упор на количество повторений и именно в таком режиме человек будет прогрессировать как в силе, так и в массе.

Если же преобладают промежуточные мышечные волокна (Подтип IIа), тогда наиболее эффективным будет тренинг со средними весами и средним количеством повторений в диапазоне от 8 до 12.

НО! У каждого человека есть все типы мышечных волокон, просто разное их соотношение. Так что и о других типах тренинга забывать не стоит, чтобы растить мышцы максимально эффективно, реализуя свой генетический потенциал.

Где и какие мышечные волокна преобладают

Некоторые мышечные группы нашего тела постоянно находятся под нагрузкой, что определило их, так скажем, универсальное для всех строение. Как вы понимаете, речь о медленных мышечных волокнах, которые не очень сильные, но зато выносливые. Хотя, как сказать «не очень сильные». Например, икроножные мышцы по силе вторые в нашем теле после мышц, которые сжимают челюсти (давление до 150 кг на см²).

Как бы там ни было, но в следующих мышечных группах практически у всех преобладают именно медленные мышечные волокна , которые растут лишь при работе на большое количество повторений:

• Икроножные и камбаловидные мышцы.
• Трапеции и разгибатели спины.
• Предплечья.
• Дельты.

Также во время бытовой жизнедеятельности весьма активно людьми нагружаются мышцы пресса, ягодичные и бедра (квадрицепс и бицепс бедра). Зачастую там преобладают промежуточные мышечные волокна. Но тут уже расхождений и исключений больше.

Что касается грудных мышц, бицепсов, широчайших мышц спины - это воля случая и генетики.

Благо, известные в мире зарубежного силового спорта Фредрик Хатфилд (он же Dr. Squat) и Чарльз Поликвин немало потрудились над научной составляющей силового тренинга, и на основе их работ был разработан алгоритм, определяющий соотношение типов мышечных волокон.

Как определить индивидуальное соотношение мышечных волокон

Алгоритм можно применять для любых мышечных групп, подобрав изолированное упражнение, но все-таки имеет смысл делать упор на самые крупные. То бишь на спину, ноги и грудные. Плюс бицепс - у многих проблема с его прокачкой.

Я лично провел тест на грудные, выяснив, что у меня там преобладают быстрые мышечные волокна (ура-ура - можно рассчитывать на внушительную массу), но о личных результатах расскажу чуть позже, а пока перейдем непосредственно к алгоритму.

Первый этап

Определяем максимальный вес отягощения, с которым можно выполнить один повтор. В случае с грудными лучшее упражнение для этого жим на горизонтальной скамье лежа .

Обратите внимание, что тест не для полных новичков . Только пришли в зал - отзанимайтесь несколько месяцев под присмотром опытных товарищей, научитесь правильно выполнять упражнения и приведите мышцы в тонус. Иначе можно схлопотать серьезную травму или же результаты теста будут неверными (из-за кривой техники выполнения и неспособности задействовать большое количество мышечных волокон).

Работаем аккуратно, чтобы не заполучить травму из-за плохо разогретых мышц. То есть, первым делом хорошенько разогреваемся с грифом , отдыхаем пару минут. Потом набросили небольшой вес, чтобы легко выжать его раз 15 и сделали 10 повторов. Таким же образом выполняем еще пару подходов, увеличивая вес и делая 50% возможных повторений. Отдых между подходами - пара минут.

Затем, когда мышцы хорошо разогреты, набрасываем серьезное отягощение, которое можешь выжать 3–4 раза. Жмем его один раз, отдыхаем 3 минуты минимум . За 3 минуты полностью восстанавливаются основные энергетические запасы в мышце.

Отдохнули, добавили 5 кг (или 5–10% от общего веса на штанге), снова выжали, снова отдохнули от 3 минут (но не более 5), добавили еще 5 кг, выжали… Так работаем, пока не дойдем до того веса, который выжать не удастся. Произошел облом, вес не взят - ок, вы выяснили свой максимальный вес, который можете выжать на один раз. Запомните его.

Второй этап

Теперь уже непосредственно будем определять тип преобладающих мышечных волокон в испытуемой мышечной группе .

Вообще рекомендуется проводить второй этап после знатного отдыха и на другой тренировке (после хорошей разминки, естественно). Но если невмоготу и хотите узнать все здесь и сейчас, тогда после последнего подхода с определением максимального веса отдыхаете 15–20 минут . Сидеть не стоит - ходите, чуть напрягайте грудные, разводите в стороны руки, чтобы мышцы совсем уж не остыли.

После того как отдохнули, вычитаете от своего максимально взятого веса 20% . Допустим, пожали на один раз 100 кг, значит оставляете на штанге 80 кг. Теперь самый важный момент - приступайте к выполнению упражнения на максимальное количество раз, которые можете сделать, не нарушая технику и без помощи со стороны.

• Если выжали 80% от максимального веса в 7–8 повторениях , значит, у вас преобладают быстрые мышечные волокна. То есть у данной мышечной группы большой потенциал к росту массы и силы. Таким образом, 75% тренинга должно быть в силовом режиме . Если разбить это на простой месячный цикл, то три недели тренируете грудные тяжело (на 5–6 повторений в базовых упражнениях, до 8 в более травмоопасных, вроде отжиманий с весом), одну неделю - со средними или легкими весами. Хотя вариантов сплитов и циклов масса, главное понимать, что 3/4 тренинга должны быть силовыми, чтобы выжать максимум из потенциала своих мышц.
• Если удалось пожать 9–10 раз , тогда поровну обоих типов волокон и тренинг разбиваем 50 на 50 между силовым и высокоповторным.
• «Вытянули» 80% от максимального веса на 11–13 раз - у вас преобладают выносливые, но не очень сильные медленные мышечные волокна . В таком случае упор в данной мышечной группе делается на многоповторный тренинг, а силовому выделяется только 25% от общей нагрузки в цикле.

Для теста других мышечных групп подойдут такие упражнения :

• плечи - армейский жим или жим гантелей сидя;
• бицепс - подъем EZ-грифа стоя;
• трицепс - французский жим;
• спина широчайшие - тяга верхнего блока к груди сидя;
• ноги - классические приседания со штангой на плечах.

Личный опыт

В текущий момент я провел тест на грудные и выяснил причину застоя в жиме лежа и в упражнениях на данную группу мышц в последние полгода. Остальные тесты еще впереди, но лишь когда закончится мой очередной большой эксперимент, о котором расскажу в будущем отдельно.

Ранее я пенял на то, что классический жим лежа делаю не чаще, чем раз в месяц, а в остальное время упор был на работу с гантелями, блоками и в тренажере Смита под разными углами наклона лавки. Как оказалось, проблема в другом.

В разгар моей , длившейся около пяти месяцев, на раз я выжал лежа 135 кг (да-да, силовые все-таки падают; хоть на раз не пробовал жать уже несколько лет, но чувствовал это и по рабочим весам). 80% от этого веса, то есть около 108 кг, я выжал на 7 раз (и еще пол разика, но не дожал до конца).

Таким образом у меня преобладают быстрые мышечные волокна и упор надо бы делать на силовой тренинг, в то время как у меня по большей части работа была на 12 раз, а в изолированных упражнениях до 15 повторений.

К слову, мой тренер (тут его ) выжал на раз 170 кг, а 135 (80%) пожал на 12 раз. То есть у него как раз наоборот - преобладают медленные мышечные волокна. Собственно, по его словам, он всегда отдавал предпочтение в работе на грудь большому количеству повторений, до чего дошел интуитивно.

Так вот, через несколько дней после теста, когда подошла очередная тренировка грудных, я устроил себе силовой тренинг . Что тут сказать, кроме «Ух ты!». Вся тренировка в целом прошла в совсем ином темпе. Обычно я ушатывался на первых двух упражнениях, а то и на первом, делая до отказа по 12 повторений в четырех подходах. Остаток тренировки проходил не очень бодро.

Теперь же, поработав в диапазоне 5–7 повторений в первом упражнении (жим в тренажере Смита с наклоном в 45°) я потом очень резво поразводил гантели со значительно более серьезным отягощением, чем обычно, и впервые за несколько лет отжимался от брусьев с дополнительным весом. В целом тренировать грудные в силовом режиме мне оказалось намного комфортнее, чем в средне- или многоповторном.

На повестке дня проверка ног, спины и бицепса, но этим я займусь месяца через три. А пока в приоритете другой эксперимент.

Попробуйте провести такой тест, и вполне возможно окажется, что тренинг пора кардинально менять, переходя на силовой или же, наоборот, на многоповторный для тех или иных мышечных групп. Как минимум, это еще один вариант как подстегнуть свои мышцы к интенсивному росту.

Мышцы или мускулы - важнейшая составляющая опорно-двигательного аппарата, обладающая сократительной способностью. Именно благодаря возможности мышечных тканей сокращаться, человек может выполнять всяческие движения, начиная с самых простых (моргание и улыбка) и заканчивая максимально тонкими (как у ювелиров) и энергичными (как у спортсменов). Функциональность мышечного скелета напрямую связана с составом его главных структурных единиц - мышечных волокон. Сегодня мы с вами рассмотрим структуру мышечных волокон, их классификацию и роль в двигательной активности человека.

Почему мышцы сокращаются

Волокна скелетных мышц соединяются со спинным мозгом посредством толстых нервных волокон. После попадания в мускул каждое из нервных волокон делится на сотни разветвлений, которые снабжают сотни мышечных волокон. Соединение между нервом и волокном мышечной ткани называют синапсом, или нервно-мышечным соединением. Примечательно, что на каждом мышечном волокне может формироваться только один синапс. При соответствующем нервном сигнале возникает потенциал действия, который передается по нервам от спинного мозга к мускулам.

От свойств мышечных волокон зависит то, как мускулатура адаптируется к повторяющимся сигналам. Именно типы волокон обуславливает предрасположенность спортсмена к той или иной тренировочной программе. Во время тренировки происходит гипертрофия мышечных волокон - увеличение их объема и массы. При этом важно понимать, что количество волокон не изменяется и обуславливается генетическими особенностями того или иного человека.

Состав

В состав мышечного волокна входят:

1. Миофибриллы. Выполняют сократительную функцию.
2. Митохондрии. Отвечают за продуцирование энергии.
3. Ядра. Отвечают за регуляцию.
4. Сарколемма. Представляет собой соединительнотканную оболочку.
5. Ретикулум (саркоплазматический или эндоплазматический). Представляет собой депо кальция, который необходим для возбуждения миофибриллы.
6. Капилляры. Отвечают за поставку кислорода и питательных веществ.

Типы мышечных волокон

Волокна скелетных мышц могут иметь различные механические и метаболические свойства. Классификация волокон основана на различии в максимальной скорости их сокращения (быстрые и медленные) и метаболическом пути, который используется ими для образования аденозинтрифосфата (АТФ) (окислительные и гликолитические). В целом мышечные волокна делятся на медленные окислительные и быстрые гликолитические.

Медленные окислительные

Тонкие волокна этого типа хорошо снабжаются кровью и содержат много миоглобина, придающего им красную окраску (поэтому их часто называют красными). Они также отличаются низким порогом активации мотонейрона, медленным сокращением и наличием большого количества крупных митохондрий, которые содержат ферменты окислительного фосфорилирования. Медленные мышечные волокна, по сравнению с быстрыми, содержат больше миозина и меньше фермента аденозинтрифосфатазы (АТФазы). Иннервация медленных окислительных волокон обеспечивается малыми альфа-мотонейронами спинного мозга. Из-за неспешного сокращения такие волокна хорошо приспособлены к длительной нагрузке.

Быстрые гликолитические

Толстые волокна этого типа отличаются высокой скоростью сокращения, большой силой и быстрой утомляемостью. Они хуже снабжаются кровью, нежели предыдущий тип, имеют меньше митохондрий, миоглобина и липидов. Этим обусловлена светлая окраска быстрых мышечных волокон, за которую их нарекли «белыми». В отличие от предыдущего вида они содержат в себе главным образом ферменты анаэробного окисления и миофибриллы, в состав которых входит небольшое количество миозина. Вместе с тем, этот миозин способен быстро сокращаться и лучше металлизировать АТФ. Кроме того, в быстрых волокнах более ярко выражено наличие саркоплазматического ретикулума. Так как сокращение и утомление этих волокон происходит быстро, они задействуются в кратковременной взрывной работе. Иннервация быстрых мышечных волокон осуществляется большими альфа-мотонейронами спинного мозга.

Быстрые волокна подразделяются на два типа:

• IIa: быстрые окислительно-гликолитические. Их часто называют просто «быстрыми окислительными». Средние по толщине волокна обладают большей силой, чем волокна типа IIb, но быстрее утомляются и обладают способностью к выраженному сокращению. Источниками энергии для волокон этого типа служат как окислительные, так и анаэробные процессы.
• IIb: быстрые гликолитические волокна. Обладают большими размерами, высоким порогом активации мотонейрона и быстрой утомляемостью. Активация происходит при кратковременных нагрузках, требующих большой силы. Данный тип волокон получает энергию через анаэробное окисление. Отличаются большим содержанием гликогена и малым содержанием митохондрий.

Кроме того, иногда выделяют еще один тип быстрых волокон - IIc. Волокна этого типа могут проявлять и окислительную, и гликолитическую функцию. Их доля в мускулах не превышает одного процента. В зависимости от типа нагрузок волокна типа IIc могут переходить в волокна других типов.

Быстрые или медленные

Принадлежность мышечных волокон к быстрым или медленным зависит от активности миозиновой АТФазы, которая обуславливает скорость сокращения мускулов. Активность указанного фермента наследуется, поэтому изменить соотношение быстрых и медленных волокон с помощью тренировок нельзя.

Благодаря АТФазе происходит высвобождение энергии, заключенной в АТФ. Энергии одной молекулы аденозинтрифосфата достаточно, чтобы миозиновые мостики сделали один поворот («гребок»). Скорость одиночного «гребка» у всех видов мускулов одинакова. В волокнах, содержащих высокоактивную АТФазу, гребок происходит быстрее, а значит за определенную единицу времени волокно сокращается большее количество раз.

В медленных окислительных волокнах, обладающих способностью к окислительному фосфорилированию, содержится много митохондрий. В таких волокнах в значительном количестве могут содержаться липиды, и в незначительном - гликоген. Основное количество АТФ, произведенного этими волокнами, прямо зависит от топливных молекул и снабжения кровеносной системы кислородом. Они окружены большим количеством капилляров и содержат в себе много миоглобина, увеличивающего поглощение кислорода тканями и способствующего небольшому накоплению кислорода внутри клеток. В быстрых волокнах митохондрий мало, но их концентрация гораздо большая, равно как и концентрация гликолитических ферментов и гликогена.

Гликолитические, промежуточные или окислительные

Как правило, гликолитические волокна больше в диаметре, нежели окислительные. Чем больше диаметр, тем большего растяжения они могут достичь и тем больше их сила. Классификация основана на окислительном потенциале мускула, то есть количестве митохондрий, содержащихся в мышечном волокне. Митохондриями называют клеточные органеллы, в которых глюкоза или жир распадаются на углекислый газ и воду, ресинтезируя при этом АТФ, которая, в свою очередь, ресинтезирует креатинфосфат. Ну а креатинфосфат необходим для ресинтеза миофибриллярных молекул АТФ, использующегося в мышечном сокращении. Вне митохондрий расщепление глюкозы до пирувата и ресинтез АТФ также возможно, однако в таком случае в мышечных тканях образуется молочная кислота, которая вызывает их утомление.

По описанному выше признаку, волокна мышечной ткани делятся на три группы:

1. Окислительные. Содержание в них митохондрий настолько велико, что в процессе тренировки их прибавки не происходит.
2. Промежуточные. Количество митохондрий в них снижено, и во время работы мускула в нем накапливается молочная кислота. Происходит это довольно медленно.
3. Гликолитические. Содержат малое количество митохондрий, поэтому процесс анаэробного гликолиза с накоплением молочной кислоты является в них преобладающим.

Соотношение волокон

У людей, которые не занимаются спортом, как правило, быстрые волокна являются гликолитическими или промежуточными, а медленные - окислительными. Тем не менее при грамотных тренировках быстрые мышечные волокна могут переходить из гликолитических в промежуточные, а из промежуточных в окислительные. Речь идет о развитии выносливости. А при тренировках, нацеленных на развитие силы, промежуточные волокна переходят в гликолитические. При этом соотношение быстрых и медленных мышечных волокон предопределено генетически, поэтому практически не меняется путем тренировки. Возможен переход 1-3%, но не более.

Мускулы обладают разным процентным соотношением белых и красных волокон. Следовательно, скорость сокращения, сила и выносливость разных мышечных групп отличается. К примеру, икроножная мышца содержит больше быстрых волокон, которые придают ей способность к быстрому и сильному сокращению, используемому, например, во время прыжка. Вместе с тем, камбаловидная мышца, соседствующая с икроножной, наоборот, содержит больше медленных волокон, так как она отвечает за длительную активность ног.

Соотношение основных видов волокон мышечной ткани определяет спортивную предрасположенность разных людей. Именно поэтому не существует универсальных атлетов.

Высокопороговые и низкопороговые

Кроме всего прочего, мышечные волокна также подразделяются по уровню порога возбудимости. Мускул сокращается, когда на него воздействуют нервные импульсы, имеющие электрическую природу. Двигательная единица (ДЕ) состоит из: мотонейрона, аксона и совокупности мышечных волокон. Количество ДЕ в теле человека не меняется на протяжении всей жизни. Каждая из двигательных единиц имеет свой порог возбудимости. Если мозг посылает нервные импульсы с частотой ниже этого порога, значит ДЕ пассивна. Если же нервные импульсы имеют пороговую частоту, или превышают ее, то волокна мышц активируются и сокращаются. У низкопороговых ДЕ некрупные мотонейроны, тонкий аксон и иннервируемые медленные волокна, исчисляемые сотнями. Высокопороговые ДЕ отличаются крупными мотонейронами, толстым аксоном и тысячами иннервируемых быстрых волокон.

Таким образом, медленные окислительные волокна относятся к низкопороговым и возбуждаются при незначительной нагрузке. А быстрые волокна, соответственно, относятся к высокопороговым и активируются только при интенсивных нагрузках.

Миозин

Существенное различие разных видов мышечных волокон обуславливает значительную гетерогенность мышечных тканей и их способность к выполнению разнообразных функциональных задач. Биохимический и иммуногистохимический анализ скелетных мускулов показывает, что структурное и функциональное разнообразие мышечных волокон обуславливается широким спектром изоформ миозина. Миозином называется фибриллярный белок, выступающий одним из главных компонентов сократительных мышечных волокон. Он составляет от 40 до 60% общего количества мышечного белка в организме. При соединении миозина с актином (еще один мышечный белок) образуется актомиозин - основной элемент сократительной системы мускулов.

В состав молекулы миозина входит две тяжелых цепи (MyHC) и четыре легких (MyLC). Тяжелые цепи имеют несколько изоформ, свойства которых обуславливают силовые и скоростные показатели мышечных волокон. Наиболее важными считаются четыре изоформы: MyHCI, MyHCIIA, MyHCIIX/IID, и MyHCIIB. Каждая изоформа имеет специфическую скорость сокращения и позволяет развить определенное усилие. Волокна, в состав которых входит MyHCI, по сравнению с волокнами, содержащими другие формы тяжелой цепи миозина, медленнее сокращаются и развивают меньшее усилие. Наиболее быстрыми и сильными считаются волокна, содержащие MyHCIIB изоформу тяжелой цепи. За ними следует MyHCIIX и MyHCIIA форма.

Физическая активность может привести к весомым изменениям сократительных свойств мускулов. Принято считать, что при тренировке на выносливость увеличивается количество медленных изоформ миозина. Вместе с тем во время силовой тренировки происходит увеличение количества MyHCIIA и уменьшение MyHCIIX. Кроме того, считается, что у основной массы людей, активность которых ограничивается простыми бытовыми делами, волокна, содержащие миозин в форме MyHCIIX, крайне редко вовлекаются в работу. В процессе физической тренировки они начинают задействоваться и постепенно переходят в MyHCIIA форму. Дело в том, что волокна, содержащие IIA изоформу тяжелой цепи миозина, имеют большую выносливость, по сравнению волокнами IIX типа.

Во время тренировок выносливости или силы происходит весомое изменение гормонального фона скелетных мускулов, которое служит мощным сигналом, запускающим процесс изменения состава миозина в мускулах, подвергающихся нагрузке.

Заключение

Резюмируя вышесказанное, стоит отметить, что мышечные волокна являются главной структурной единицей мышечного скелета. Соотношение белых и красных волокон является генетическим фактором, равно как и общее количество волокон в мускуле. При правильной тренировке можно не только увеличить объем и массу мышечных волокон, но и добиться изменениях их гликолитических и окислительных свойств.

Конспект по мотивам «ЧСС, лактат и тренировки на выносливость» (Янсен Петер)

Мышца содержит различные типы мышечных волокон. Мышечные волокна отличаются по своим функциям. Каждый тип мышечных волокон тренируется определенным образом.

Мышечные волокна разделяются на два типа

• красные, или медленные волокна, или волокна типа I;
• белые, или быстрые волокна, или волокна типа II.

Не существует разницы в соотношении быстросокращающихся и медленносокращающихся волокон у мужчин и женщин. Реакция на тренировку мышечных волокон у женщин и мужчин одинакова.

Красные мышечные волокна

Красные мышечные волокна густо усеяны капиллярами. Для ресинтеза АТФ используется преимущественно кислородный механизм (смотри ). Поэтому красные волокна обладают высокой аэробной и ограниченной анаэробной способностью. Красные волокна работают относительно медленно, но не так быстро устают. Они способны поддерживать работу длительное время. Это важно для выносливости.

Белые мышечные волокна

В белых мышечных волокнах содержание капилляров умеренное. Ресинтез АТФ идет преимущественно анаэробно за счет фасфатного и лактатного механизма (смотри ). Поэтому белые волокна обладают высокой анаэробной способностью и относительно низкой аэробной. Они быстро работают и быстро устают. Белые волокна могут производить энергичные взрывные упражнения в течение короткого периода времени. Это важно в скоростно-силовых видах спорта — спринтерский бег, метание, прыжки, борьба, тяжелая атлетика.

Белые волокна делятся на тип IIа и IIb. Волокна IIb чисто анаэробные. Волокна IIа обладают высокой анаэробной и аэробной способностью ресинтеза АТФ. Волокна IIа поддерживают волокна типа I во время длительной работы на выносливость.

Таблица 1.2 Сравнение красных и белых мышечных волокон

Соотношение красных и белых мышечных волокон

Чем больше быстросокращающихся волокон в мышцах спортсмена, тем выше его спринтерские возможности. Соотношение медленносокращающихся и быстросокращающихся волокон может сильно различаться между людьми, но соотношение мышечных волокон у отдельного человека неизменно. Изначально мы рождаемся либо спринтерами, либо стайерами.

Важно!!! У спринтера соотношение медленных и быстрых волокон составляет 50/50, тогда как у марафонца соотношение медленных и быстрых волокон может составлять 90/10 (График 5).

График 5. Соотношение мышечных волокон у различных типов спортсменов

Под действием тренировок белые волокна могут превратиться в красные. Спринтер может превратиться в хорошего стайера, хотя вместе с повышением выносливости у него снизятся спринтерские качества. Спортсмен на выносливость не сможет изменить состав своих мышц, выполняя нагрузки скоростно-силового характера.

С возрастом спринтерские способности спортсмена снижаются быстрее, чем способности к выполнению длительной работы. Способности к выполнению длительной работы могут поддерживаться вплоть до преклонного возраста.

Типы мышечных волокон и интенсивность нагрузки

При легкой нагрузке (ходьба, прогулка на велосипеде, бег трусцой) энергия поставляется за счет аэробной системы — окисление жиров в мышечных волокнах типа I. Запасы жира неисчерпаемы.

При нагрузке средней мощности (бег, езда на велосипеде) в мышечных волокнах типа I помимо окисления жиров растет доля окисления углеводов, хотя энергообеспечение все еще протекает аэробным путем. Хорошо подготовленные спортсмены могут поддерживать максимальную аэробную нагрузку 1-2 часа. За это время происходит полное истощение запаса углеводов.

При повышении интенсивности работы (соревновательный бег на 10 км) включаются мышечные волокна типа IIа и окисление углеводов становится максимальным. Энергообеспечение идет за счет кислородного механизма, но и лактатная система вносит свой вклад. Организм перерабатывает молочную кислоту с той скоростью, с какой ее производит. Если уровень интенсивности и доля участия лактатной системы в энергообеспечении продолжают расти, молочная кислота накапливается и быстро истощаются запасы углеводов. Такая нагрузка может поддерживаться в течение ограниченного периода времени, в зависимости от тренированности спортсмена.

Во время спринтерской тренировки максимальной мощности или при выполнение интервалов с высокой интенсивностью включаются мышечных волокон типа IIb. Энергообеспечение идет полностью анаэробным путем. Источник энергии — исключительно углеводы. Показатели молочной кислоты сильно возрастают. Продолжительность нагрузки не может быть большой.

З дравствуйте, уважаемые читатели и подписчики блога «Про Твой Спорт». Знаете, что такое красные и белые мышечные волокна? А чем они отличаются? Думаю, после прочтения этого материала, Вы сможете более точно подбирать под себя характер нагрузок и корректировать собственный тренинг. В статье, собственно, описана разница между этими волокнами и их роль. Я также кратенько расскажу о способах тренировки с преобладающим типом волокон.

Все мы кушаем куриное мясо, ведь так же? Замечали, чем отличается мясо с грудинки от мяса с бедер? Оно имеет разный цвет, разных «спутников» (наличие или отсутствие жировой прослойки), да и вообще – мясо мясу рознь. Запомните, что я сейчас сказал о курином мясе.

Белые и красные волокна - основное

Несмотря на то, что эти два типа волокон являются диаметрально противоположными, они всегда работают в связке, подменяя друг друга.

Например, Вы тренируетесь в зале и начали поднимать тяжелую штангу (не важно, каким образом), которую на своих тренировках больше, чем 2-3 раза за один подход (сет) Вы поднять не можете. В таком случае удар принимают на себя белые волокна, отвечающие за физическую работу во взрывном стиле. То есть, Вы можете поднимать тяжелый вес, но не долго.

Второй пример: Вы значительно сбросили вес со штанги и снова принялись ее поднимать. Теперь Вы чувствуете, что готовы выполнить до 20 повторений, и, как вам кажется, сможете сделать еще больше. В этом случае работают красные мышечные волокна, позволяющие телу выполнять длительную работу. Ведь сделать 3 повторения и 20 – это большая разница во времени.

Третий пример. Вы навесили на штангу примерно три четверти от веса, который сможете поднять за один раз (не больше) – это 75%. В выполняемом упражнении Вы можете сделать 10-12 повторений. Скажу, что в первых подъемах веса активно работают белые волокна, под конец упражнения белые значительно ослабевают (мы чувствуем усталость, но можем продолжить работу), а красные только начинают свою работу. Это то, о чем я говорил – они подменяют друг друга.

Ниже я подробней опишу, почему дела обстоят именно так.

Если этим двум типам дать конкретные характеристики, то белые – это сила, красные – это выносливость.

Если Вы думаете, как и я в свое время, что существует всего два типа волокон, то Вы заблуждаетесь. Есть еще промежуточный тип, вмещающий в себе характеристики двух других типов. Он одновременно может быть и сильным, и выносливым.

Кстати, а Вы знали, что количество тех или иных волокон не постоянно в нашем теле? Доношу до Вашего сведения, друзья, что определенный тип тренировок (если Вы будете систематично тренироваться продолжительное время) может менять соотношение волокон: сегодня преобладают красные, а через полгода – белые. Это значит, что Вы были выносливыми, но, потренировавшись полгода, стали сильными.

Чем конкретно отличаются?

Физиология нашего тела такова, что разница между волокнами проявляется во всем, начиная от цвета и заканчивая способами питания.

Все мы знаем, что мышцы нуждаются в питании. Во время физической работы белые волокна используют гликоген (углеводы – глюкозу, сахар, если хотите) и креатин. Не буду вдаваться в подробности всего процесса гликолиза, но скажу, что израсходовать запасы гликогена и креатина мышцы могут очень быстро. Именно поэтому мы можем поднимать очень большой вес, но непродолжительно время – все запасы идут в топку, чтобы поднять тяжесть.

Но потраченные быстро запасы также быстро восстанавливаются после окончания работы, хотя и не в полной мере. Это объясняет, почему после отдыха между сетами, мы способны делать упражнение еще несколько подходов, хотя с течением времени результативность падает.

Красные же волокна питаются жиром: с помощью кислорода (окисление) они расщепляют жировую ткань, используя ее в качестве топлива. Теперь вспомните, что происходит, когда Вы бегаете. Вы активно дышите (кислород, о котором я говорил), Вы активно худеете, если бегаете для этого достаточно (расщепление жиров, которое я упоминал). На этом описании базируется работа и питание красных мышечных волокон.

Могу сказать, что в верхней части тела преобладают белые, а в нижней – красные. Физиология такова, что ноги должны быть достаточно выносливыми, ведь мы постоянно ходим или стоим. Поэтому в ногах красных больше. Хотя, все мы уникальны, и у кого-то может быть наоборот.

Например, спринтеры. Им не нужно бегать долго, им нужно бежать быстро, но на короткую дистанцию. Естественно, под влиянием специальных тренировок, в ногах у спринтера станет больше белых, и меньше красных (за ненадобностью). Также мышцы низа спины и пресса тоже богаты красными волокнами, чтобы поддерживать тело в нужном положении долгое время, а не «выключаться», когда устанут.

В то же время мышцы рук, груди и верхней части спины богаты белыми волокнами, раскачав которые, Вы увеличиваете мускулатуру туловища. Но опять же повторюсь: тело может адаптироваться к условиям и менять характер волокон в той или иной части тела, а то и по всему телу.

Как тренироваться?

Тренировка белых волокон – это увеличение объема волокон за счет плотности и увеличение за счет запасов источников энергии (чем больше, гликогена и креатина в мышцах, тем они становятся крупнее). Поэтому, если Вы набираете массу, увеличиваете силу, но параллельно с этим не часто прибегаете к кардиотренировкам, то уверен, у Вас преобладает «белый цвет».

Ваша задача постоянно менять нагрузки, то работая с субмаксимальными и максимальными весами (1-3 раза за подход), то со средними и легкими (от 8 до 15 повторений в одном подходе). Этот принцип обеспечивает постоянный рост мускулатуры, но не стоит «зацикливаться» лишь на белковом питании, быстрые углеводы должны присутствовать обязательно, Вы сами убедились в этом.

В то же время тренировка красных волокон – это работа на выносливость. Будь то бег или работа со свободными весами с пятидесятипроцентной нагрузкой (при сушке) – все это стимулирование развития именно «красного цвета».

Хотите подсушиться? Тогда вам необходимо всегда делать не менее 15 повторений в одном подходе, 6-8 подходов в каждом упражнении или бегать не менее 45 минут. Только при таких условиях можно сбросить лишний вес и сделать себя нереально функционально выносливым.

Я еще много чего могу сказать касательно этой темы, но слишком много информации в одной статье – плохо. Поэтому задавайте интересующие Вас вопросы. Ну, а, если Вам понравился материал, то расскажите о нем своим друзьям в социальных сетях и подпишитесь на обновления блога. Будьте сильными!

С уважением, Владимир Манеров

Подписывайтесь и узнавайте первым о новых статьях на сайте, прямо у себя на почте.

Главная » Ремонт и уход » Какие мышечные волокна функционально являются быстрыми. Виды и типы мышечных волокон