Типы мышечных волокон

Быстрые (белые) мышечные волокна

По аналогии с медленными, можно догадаться, что быстрые мышечные волокна способны к высокоинтенсивной, тяжелой, но кратковременной работе. Эти волокна используют бескислородный способ получения энергии, а значит используют, главным образом, углеводы. Именно поэтому они белого цвета. Их быстрое утомление связано с тем, что во время сокращения мышечного волокна образуется молочная кислота и, чтобы вывести её, необходимо некоторое время.

Но белые мышечные волокна также бывают разными.

Подтипы быстрых мышечных волокон:

подтип 2A или промежуточные мышечные волокна

Их ещё называют переходными, потому что эти волокна могут использовать как аэробный так и анаэробный способ получения энергии. По сути, это что-то среднее между красными и белыми волокнами.

подтип 2Б или истинные БМВ

Эти волокна используют только анаэробный (бескислородный) способ получения энергии и обладают максимальной силой. Они способны к существенному росту, поэтому все программы по набору мышечной массы рассчитаны на работу именно этих волокон.

Когда включаются в работу БМВ

Это происходит, когда нужно приложить максимум усилий в короткий промежуток времени. Т.е. при анаэробных тренировках:

• бодибилдинг
• пауэрлифтинг
• тяжелая атлетика
• спринтерский бег и плавание
• боевые искусства

Эти тренировки способствуют увеличению мышцы в объёме за счёт увеличения поперечного сечения мышечного волокна.

• увеличение силы
• увеличение мышечной массы

Что такое мышца

Мышца – это орган тела, состоящий из мышечной ткани. Каждая мышца имеет определенную, присущую только ей, форму и функцию. Все виды мышц делят на три группы.

Виды мышечной ткани

Гладкая мускулатура – отвечает за работу внутренних органов. Входит в состав кишечника, мочевого пузыря, желудка, сердечно-сосудистой системы.

Сердечная мышца – обеспечивает кровообращение, находится только в сердце.

Поперечнополосатые (скелетные) мышцы – формируют мускулатуру человека. Рассмотрим этот вид подробно.

Строение скелетной мышцы

К скелету мышца прикреплена через сухожильные концы (сухожилия). Средняя часть скелетной мышцы называется – брюшко.

Брюшко мышцы состоит из мышечных волокон. Мышечное волокно выглядит как длинная нить. Эти нити объединены в пучки.

Каждый мышечный пучок выполняет определенную функцию.

Состояние мышц

Каждая мышца по морфологической характеристике может находиться в трех состояниях: исходном, удлиненном и укороченном.

По функциональному признаку выделяют напряженное и расслабленное состояния мышцы. Из сочетаний этих состояний возможны несколько вариантов:

1) Мышца удлинена и напряжена. Места начала и прикрепления ее удалены друг от друга, мышца растянута, плотна на ощупь;

2) Мышца в исходном состоянии, напряжена. Места начала и прикрепления не изменены, мышца плотна на ощупь;

3) Мышца укорочена и напряжена. Места фиксации ее сближены, брюшко утолщено, мышца плотна на ощупь;

4) Мышца в исходном состоянии, расслаблена. Напряжение мышцы невелико и обеспечивает лишь поддержание естественного тонуса;

5) Мышца укорочена и расслаблена. Места начала и прикрепления сильно сближены; мышца мягка на ощупь и провисает в силу своей собственной тяжести, несмотря на постоянный естественный тонус.

Красные и белые мышечные волокна

Красные мышечные волокна

Красные мышечные волокна

Медленные волокна называют красными из-за красной гистохимической окраски, обусловленной содержанием в этих волокнах большого количество миоглобина — пигментного белка красного цвета, который занимается тем, что доставляет кислород от капилляров крови вглубь мышечного волокна.

Красные волокна имеют большое количество митохондрий, в которых происходит процесс окисления для получения энергии ST-волокна окружены обширной сетью капилляров, необходимых для доставки большого количества кислорода с кровью.

Медленные мышечные волокна приспособлены к использованию аэробной системы энергообразования: сила их сокращений сравнительно невелика, а скорость потребления энергии такова, что им вполне хватает аэробного метаболизма. Такие волокна отлично подходят для продолжительной и не интенсивной работы (стайерские дистанции в плавании, легкий бег и ходьба, занятия с легкими весами в умеренном темпе, аэробика), движений, не требующих значительных усилий, поддержании позы. Красные мышечные волокна включаются в работу при нагрузках в пределах 20-25% от максимальной силы и отличаются превосходной выносливостью.

Красные волокна не подойдут для подъема тяжелого веса, спринтерских дистанций в плавании, так как эти виды нагрузок требуют достаточно быстрого получения и расхода энергии.

Белые мышечные волокна

Белые мышечные волокна

В быстрых волокнах меньше миоглобина, поэтому они выглядят белее.

Для белых мышечных волокон характерна высокая активность фермента АТФазы, следовательно АТФ быстро расщепляется с получением большого количества необходимой для интенсивной работы энергии. Так как FТ-волокна обладают высокой скоростью расхода энергии, они требуют и высокой скорости восстановления молекул АТФ, которую может обеспечить только процесс гликолиза, потому что в отличие от процесса окисления (аэробное энергообразование) он протекает непосредственно в саркоплазме мышечных волокон, и не требует доставки кислорода митохондриям, и доставки энергии от них уже к миофибриллам. Гликолиз ведет к образованию быстро накапливающейся молочной кислоты (лактата), поэтому белые волокна быстро устают, что в конечном итоге останавливает работу мышцы. При аэробном энергообразовании в красных волокнах молочная кислота не образуется, поэтому они способны долго поддерживать умеренное напряжение.

Белые волокна имеют больший диаметр по сравнению с красными, в них также содержится гораздо большее количество миофибрилл и гликогена, но меньше количество митохондрий. В белых волокнах находится и креатинфосфат (КФ), необходимый на начальном этапе высокоинтенсивной работы.

Белые волокна больше всего подходят для совершения быстрых, мощных, но кратковременных (так как они обладают низкой выносливостью) усилий. По сравнению с медленными волокнами, FT-волокна могут в два раза быстрее сокращаться и развивать в 10 раз большую силу. Максимальную силу и скорость человеку позволяют развить именно белые волокна. Работа от 25-30% и выше означает, что в мышцах работают именно FТ-волокна.

В зависимости от способа получения энергии быстросокращающиеся мышечные волокна делят на два типа:

1. Быстрые гликолитические волокна (FTG-волокна). Эти волокна используют процесс гликолиза для получения энергии, т.е. могут использовать исключительно анаэробную систему энергообразования, которая способствует образованию лактата (молочной кислоты). Соответственно, эти волокна не могут производить энергию аэробным способом с участием кислорода. Быстрые гликолитические волокна обладают максимальной силой и скоростью сокращений. Эти волокна играют первостепенную роль при наборе массы в бодибилдинге и обеспечивают пловцам и бегунам спринтерам максимальную скорость.
2. Быстрые окислительно-гликолитические волокна (FTO-волокна), иначе промежуточные или переходные быстрые волокна. Эти волокна представляют собой как бы промежуточный тип между быстрыми и медленными мышечными волокнами. FTO-волокна обладают мощной анаэробной системой энергообразования, но они приспособлены также и к выполнению достаточно интенсивной аэробной работы. То есть они могут развивать значительные усилия и развивать высокую скорость сокращения, используя гликолиз в качестве основного источника энергии, и в то же время, при низкой интенсивности сокращения, эти волокна довольно эффективно могут использовать и окисление. Промежуточный тип волокон включается в работу при нагрузке 20-40% от максимума, но когда нагрузка достигает приблизительно 40% организм уже полностью переключается на FTG-волокна.

Что такое мышца

Мышца – это орган тела, состоящий из мышечной ткани. Каждая мышца имеет определенную, присущую только ей, форму и функцию. Все виды мышц делят на три группы.

Виды мышечной ткани

Гладкая мускулатура – отвечает за работу внутренних органов. Входит в состав кишечника, мочевого пузыря, желудка, сердечно-сосудистой системы.

Сердечная мышца – обеспечивает кровообращение, находится только в сердце.

Поперечнополосатые (скелетные) мышцы – формируют мускулатуру человека. Рассмотрим этот вид подробно.

Строение скелетной мышцы

К скелету мышца прикреплена через сухожильные концы (сухожилия). Средняя часть скелетной мышцы называется – брюшко.

Брюшко мышцы состоит из мышечных волокон. Мышечное волокно выглядит как длинная нить. Эти нити объединены в пучки.

Каждый мышечный пучок выполняет определенную функцию.

Медленно сокращающиеся мышечные волокна (I-тип)

1. Медленно сокращающиеся волокна содержат большое количество митохондрий — органеллы, которые используют кислород для создания аденозинтрифосфата (АТФ), химического вещества, которое выполняет роль топлива при сокращении мышц. Поэтому такие сокращения считаются аэробными. 

2. Медленные волокна еще называют красными волокнами. Они интенсивно снабжаются кровью, которая поставляет миоглобин, из-за чего и создается красный цвет.

3. Поскольку они обеспечивают свой собственный источник энергии, то могут поддерживать достаточный уровень силы в течение длительного периода времени. Но медленно сокращающиеся мышечные волокна сами по себе не способны генерировать высокие уровни этой силы.

4. Медленные волокна имеют низкий порог активации, то есть первыми включаются в работу при физической деятельности. Если они не могут генерировать нужные уровни силы, необходимые для данного вида активности, к работе подключаются быстро сокращающиеся волокна.

5. Мышцы, ответственные за поддержание определенного положения тела, в большей степени состоят именно из медленно сокращающихся волокон. 

6. Статические тренировки на выносливость помогают увеличить митохондриальную плотность, что в свою очередь влечет к повышению эффективности работы, так как организм будет использовать больше кислорода для производства АТФ.

Как видно из вышеперечисленного, особенности медленно сокращающихся волокон вызваны тем, как они функционируют. А это значит, что для их тренировки наиболее эффективной будет программа аэробных упражнений.

Методы тренировки для медленно сокращающихся волокон:

– Упражнения, которые подразумевают длительное изометрическое сокращение с незначительным движением, помогут улучшить способность медленно сокращающихся волокон использовать кислород для производства энергии. Примеры упражнений: планка, боковая планка, удержание равновесия на одной ноге (упражнение «ласточка»).

– Упражнения на сопротивление с использованием легких весов, выполняемые в медленном темпе, но с большим количеством повторений (от 15 и выше), заставляют медленно сокращающиеся волокна использовать аэробный метаболизм, чтобы поддерживать активность.

– Круговая тренировка с использованием легкого веса, которая включает переход от одного упражнения к другому с минимальным отдыхом (либо вообще без него), способна бросить вызов медленно сокращающимся волокнам.

– Упражнения с весом собственного тела и большим числом повторений хорошо активизируют аэробный метаболизм, что сделает работу медленно сокращающихся волокон эффективней.

– Во время тренировки с собственным весом или с легким дополнительным весом используйте короткие интервалы отдыха (около 30 секунд между подходами). Это обеспечит вызов медленно сокращающимся волокнам и заставит их использовать аэробный метаболизм  в качестве топлива для тренировки.

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.

Таблица 1.3. Последовательность вовлечения мышечных волокон в работу

Интенсивность нагрузки	Активные волокна	Источники энергии	Энергетические системы
Низкая	Тип I	Жиры	Кислородная
Средняя	Тип I + IIа	Жиры и углеводы	Кислородная и лактатная
Высокая	Тип I + Тип IIа + IIb	Углеводы	Лактатная и фосфатная

Тренировка мышечных волокон

Основной целью бодибилдеров является увеличение мышечной массы, которое, в основном, зависит от роста ГМВ.

Гликолитические волокна

Для увеличения их объема используют интенсивные кратковременные нагрузки с применением больших весов (60-80% от повторного максимума) и при постоянном чередовании групп мышц. Увеличивается сечение волокон, а также энергетические запасы в мышцах, благодаря чему происходит гипертрофия мышц.

Длительность выполнения одного подхода – менее минуты. Время отдыха между подходами – 2-4 минуты. Средняя частота тренировок – вполне достаточно трех силовых тренировочных дней в неделю. Упражнения выполняются в среднем темпе, не быстром и не медленном, при полной амплитуде; отдельные фазы выполнения упражнений не выделяются.

Окислительные волокна

Упражнения выполняются с небольшим весом в 30-50% от того веса, с которым вы способны выполнить упражнение лишь с одним повторением. В подходе выполняется в среднем от 15 до 30 повторений. Подходов 5-8, можно больше. Необходимо выполнять упражнения в медленном или среднем темпе, без выделения определенных фаз движения. Амплитуда выполнения упражнений — полная.

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.

Влияние тестостерона

В некоторых экспериментах на животных после применения андрогенных анаболических стероидов наблюдали изменение соотношения изоформ тяжелых цепей миозина в сторону увеличения медленных изоформ (Fritzshe et al., 1994; Czesla ct al., 1997). Сообщалось об увеличении доли волокон, содержащих MyHCIIA, наряду с сокращением количества волокон, содержащих МуНСПВ, в ряде скелетных мышц грызунов после применения андрогенных анаболических стероидов (Eggington, 1987; Dimauro et al., 1992). Однако сообщалось также о том, что андрогенные стероиды вызывают уменьшение доли мышечных волокон, содержащих MyHCIIA, по отношению к волокнам, состоящим из МуНСПВ (Kelly et al., 1985; Lyons et al., 1986; Salmons, 1992). Эти результаты говорят о том, что характер воздействия андрогенных анаболических стероидов на сократительные способности может зависеть от типа мышц и у различных видов может быть разным. Действительно, существуют и другие данные, свидетельствующие об отсутствии какого-либо воздействия андрогенных анаболических стероидов по соотношение мышечных волокон, содержащих различные изоформы МуНС. Например, в экспериментах на животных чрезмерная нагрузка мышц вызывала увеличение содержания медленных MyHCI, и дополнительное использование андрогенных анаболических стероидов не влияло на характер содержания тяжелых цепей миозина (Boissonneault et al., 1987). Точно так прием андрогенных анаболических стероидон не вызывал изменений сдвига соотношения изоформ МуНС, вызванного экспериментами с обездвиживанием нижней конечности (Tsika et al., 1987). Наконец, не удалось обнаружить никаких различий в соотношении разных изоформ МуНС в трапециевидной мышце хорошо тренированных тяжелоатлетов, принимавших и не принимавших андрогенные анаболические стероиды (Kadi et al., 1999b).

Быстро сокращающиеся мышечные волокна ( II-тип)

1. Быстро сокращающиеся волокна делятся на 2 группы:

•  быстро сокращающиеся IIa — быстрые оксидативные (используют кислород, чтобы преобразовать гликоген в АТФ);
•  быстро сокращающиеся IIb — быстрые гликолитические (используют АТФ, который хранится в мышечных клетках в виде гликогена, чтобы вырабатывать энергию).

2. Быстро сокращающиеся волокна имеют высокий порог активации, поэтому включаются в работу только тогда, когда потребность в силе будет больше, чем могут обеспечить медленно сокращающиеся волокна.

3. Быстрым волокнам требуется меньше времени, чтобы достичь пиковой силы. К том же они могут генерировать больше силы, чем медленные волокна.

4. Хотя они генерируют больше силы, но и быстрее устают.

5. Мышцы, отвечающие за создание движения, в большей степени состоят из быстрых волокон.

6. Тренировка для силы и прочности увеличивает количество быстро сокращающихся мышечных волокон, задействованных в конкретном движении.

7. Быстро сокращающиеся волокна отвечают за размер и выразительность мышц.

8. Быстрый тип волокон называется «белыми волокнами», так как плохо снабжается кровью и не имеет такого насыщенного цвета, как второй тип.

Как видно из вышеперечисленного, характеристики быстро сокращающихся волокон требуют тренировок на силу и прочность, а также на развитие взрывной силы. Если вы хотите по максимуму использовать быстрые волокна в своих тренировках для повышения силы и прочности, вот несколько конкретных методов, которые в этом помогут.

Методы тренировки для быстро сокращающихся волокон:

– Тренировки с тяжелым весом заставляют мышцы активировать больше мышечных волокон. Чем тяжелее вес, тем больше быстро сокращающихся волокон будет вовлечено в работу.

– Выполнение взрывных движений, а также упражнений на прочность с использованием штанги, гирь или гантель, обеспечит работу большего количества мышечных волокон.

– Быстро сокращающиеся волокна быстро устают. Поэтому надо сосредоточиться на использовании тяжелого веса, но только до определенного числа повторений (например, от двух до шести), чтобы достигнуть максимального эффекта.

– Поскольку быстрые волокна быстро истощают энергию, во время тренировок требуются более длительные периоды отдыха, чтобы мышцы-двигатели имели достаточно времени восстановиться и пополнить запасы АТФ. Поэтому после каждого взрывного или силового упражнения стоит делать паузы продолжительностью в 60-90 секунд.

Генетика определяет количество каждого из типов мышечных волокон в нашем теле. Тем не менее, понимание того, какой именно, быстро- или медленно сокращающийся, тип является доминирующим, поможет выстроить правильную программу тренировок. Поэтому, если обнаружите, что, как правило, придерживаетесь тренировок на выносливость, и они относительно легко вам поддаются, вы, вероятно, являетесь обладателем большого количества медленно сокращающихся волокон. И наоборот, если предпочитаете физическую нагрузку, которая предусматривает короткие взрывные движения или тренировки с большим весом, — в вашем теле доминирует быстро сокращающийся тип волокон. 

Программа упражнений, которая применяет правильные стратегии тренировок для ваших мышечных волокон, поможет максимизировать эффективность нагрузок.опубликовано econet.ru

Таблица характеристик типов мышечных волокон

Характеристики	Медленно сокращающиеся	Быстро сокращающиеся IIa	Быстро сокращающиеся IIb
Генерирование силы	Низкий уровень	Средний уровень	Высокий уровень
Скорость сокращения	Низкий уровень	Высокий уровень	Высокий уровень
Уставаемость	Низкий уровень	Средний уровень	Высокий уровень
Гликолитическая способность	Низкий уровень	Высокий уровень	Высокий уровень
Оксидативная способность	Высокий уровень	Средний уровень	Низкий уровень
Снабжаемость кровью	Высокий уровень	Средний уровень	Низкий уровень
Митохондриальная плотность	Высокий уровень	Средний уровень	Низкий уровень
Выносливость	Высокий уровень	Средний уровень	Низкий уровень

Присоединяйтесь к нам в Facebook , , Одноклассниках

Включение разных типов волокон в зависимости от 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 выполнении интервалов с высокой интенсивностью включаются мышечные волокна типа IIb. Энергообеспечение идет полностью анаэробным путем. Источник энергии — исключительно углеводы. Показатели молочной кислоты сильно возрастают. Продолжительность нагрузки не может быть большой.

Пример тренировки ММВ бицепса в бодибилдинге

Жим лежа узким хватом. Техника выполнения:

• Хват штанги — узкий (немного уже ширины плеч).

• Штанга опускается вниз на вдохе на низ груди.

• На выдохе идет вверх.

• Плечи и локти при этом держаться близко к туловищу.

Выполнять упражнение нужно до 12 повторений в одном подходе. Отдыхать между подходами до 5 минут. Вес штанги должен быть таким, который позволит достигать мышечного отказа в последнем повторении каждого подхода.

Тренировка ММВ для спринтера (3-4 раза в неделю)

• Дельты, квадрицепс, голень.

• Махи руками с гантелями в наклоне;

• Трицепс в тренажере; 

• Разгибания ног сидя;

• Отведения рук в стороны, сидя в тренажере;

• Подъем рук перед собой;

• Голень сидя. 

Более детально о тренировке ММВ здесь.

Основные принципы тренировки БМВ

Данный тип волокон важен в тех видах спорта, где развивается максимальная мощность и сила мышц. 

Поэтому, если вы желаете покорить бодибилдинг, тяжелую атлетику, пауэрлифтинг, боевые искусства, необходимо делать акцент на быстрых мышечных волокнах. 

Тренировка БМВ включает:

1. Работа с большими весами.

2. Чередование медленного/взрывного стиля.

3. Количество подходов — 4-5 (7-8 повторений).

4. Отдых — 5-10 мин.

Важно! Тренировку для БМВ нужно проводить не более 2-3 раз в неделю, так как для качественного роста мышц необходим отдых и восстановление. 

Пример тренировки БМВ бицепса в бодибилдинге

Жим лежа узким хватом. Техника выполнения:

1. Хват штанги — узкий (немного уже ширины плеч).

2. Штанга опускается вниз на вдохе на низ груди.

3. На выдохе идет вверх.

4. Плечи и локти при этом держаться близко к туловищу.

Выполнять упражнение нужно до 8 повторений в одном подходе. Отдыхать между подходами до 10 минут. Вес штанги, также должен позволять достигать мышечного отказа в последнем повторении каждого подхода.