Типы мышечных волокон и виды тренировок

БИОЛОГИЯ Том 2 — руководство по общей биологии — 2004

18.4.7. Медленные и быстрые мышечные волокна

Выделяют два типа скелетных мышечных волокон, каждый из которых имеет свои физиологические особенности. Это медленные (тонические) и быстрые (фазические волокна). Их строение, локализация и общие свойства указаны в табл. 18.3. В некоторых мышцах могут быть только быстрые или только медленные волокна, в других — волокна обоих типов в определенном соотношении.

Таблица 18.3. Строение, локализация и общие свойства быстрых и медленных мышечных волокон

Медленные (тонические) волокна

Быстрые (фазические) волокна

Строение

Много митохондрий

Саркоплазматический ретикулум развит слабо

Красные — из-за присутствия миоглобина и цитохромных пигментов

Содержание гликогена невелико

Тесный контакт волокон с капиллярами для ускорения обмена веществами

Мало митохондрий

Саркоплазматический ретикулум хорошо развит

Белые — миоглобина и цитохромных пигментов мало или нет вовсе

Обилие гликогеновых гранул

Расположение

В глубоких слоях мышц конечностей

Ближе к поверхности

Иннервация

Тонкие нервные волокна (5 мкм в диаметре). На одном мышечном волокне несколько концевых пластинок (это называется мультитерминальной иннервацией). Скорость проведения импульса 2—8 м · с-1

Толстые нервные волокна 10—20 мкм в диаметре.

Обычно на одном мышечном волокне одна концевая пластинка (могут быть две). Скорость проведения 8—40 м · с-1

Возбудимость

Мембрана не обладает электрической возбудимостью. Каждый импульс приводит к высвобождению лишь небольшого количества ацетилхолина. Таким образом, степень деполяризации мембраны зависит от частоты поступления раздражителей

Мембрана обладает электрической возбудимостью

Тип ответа

Медленное градуальное сокращение.

Медленное расслабление (приблизительно в 100 раз медленнее, чем у быстрых волокон)

Быстрое сокращение (в 3 раза быстрее, чем у медленных волокон).

Довольно быстрое утомление

Физиологическая активность

Источник АТФ — аэробное дыхание.

Многие волокна при недостатке 02 продолжают работать за счет анаэробного гликолиза; в этом случае образуется молочная кислота и создается кислородная задолженность.

По мере окисления дыхательного субстрата мобилизуются запасы углеводов или липидов.

Тепло отводится от мышцы по мере его выработки

Устанавливается равновесие между потребностями работающей мышцы и мышцы в покое

Источник АТФ — анаэробные процессы (гликолиз).

Быстро возникает кислородная задолженность.

В качестве дыхательного субстрата интенсивно используется гликоген.

Тепло поглощается волокнами, так как кровеносная система не обеспечивает его быстрого отведения

Мышца некоторое время сокращается и тогда, когда кровеносная система не успевает обеспечить дополнительную доставку кислорода

Функция

Обеспечивают длительное сокращение мышцы; это используется для поддержания позы

Обеспечивают немедленное быстрое сокращение, когда кровеносная система еще только приспосабливается к новому уровню мышечной активности; поэтому очень важны при локомоции

Благодаря волокнам этих двух типов организм способен передвигаться и поддерживать позу. Быстрые волокна позволяют мышце сокращаться с высокой скоростью. В большом количестве эти волокна имеются у хищников; они обеспечивают быстроту реакций при ловле добычи. Вместе с тем потенциальная добыча, чтобы не стать жертвой хищников, тоже должна быть способна к быстрому реагированию. В обоих случаях от подвижности животного будут зависеть его шансы на выживание.

Когда животное находится в покое, оно поддерживает определенную позу с помощью тонических мышечных волокон. Им свойственно более медленное и длительное сокращение, но зато энергетические затраты при этом меньше, чем при сокращении быстрых волокон.

У человека все мышцы тела состоят из волокон обоих типов, но обычно один из них доминирует. Это имеет физиологическое значение, поскольку тонические мышцы способны к медленному и длительному сокращению и их соответственно больше в позных мышцах-разгибателях, тогда как в сгибателях, предназначенных для быстрых реакций, преобладают фазические волокна.

Быстрые мышечные волокна иногда называют белыми: в них относительно мало красного пигмента миоглобина, связывающего кислород. В медленных волокнах его намного больше и их называют красными.

ПредыдущаяСледующая

Быстрые и медленные мышечные волокна

Традиционно выделяют красные и белые, медленные и быстрые, гликолитические и окислительные волокна.

Волокна, входящие в состав одной двигательной единицы, обладают сходными свойствами: медленные двигательные единицы включают только медленные мышечные волокна, быстрые двигательные единицы — только быстрые мышечные волокна.

Скорость сокращения быстрых мышечных волокон может в несколько раз и даже десятков раз превышать скорость сокращения медленных волокон. Чем выше частота сокращений, тем сильнее сокращение, поэтому сила пропорциональна числу быстрых мышечных волокон в отдельно взятой мышце.

Быстрые мышечные волокна толще, они имеют большее количество сократительных элементов — миофибрилл, поэтому они и сильнее. Быстрые мышечные волокна имеют повышенное содержание гликогена — мышечного «топлива», на котором они способны развивать значительные усилия. Но в то же время они меньше пронизаны капиллярной сетью, хуже снабжаются кислородом и быстрее утомляются.

Медленные мышечные волокна, будучи выносливее, располагают значительной капиллярной сетью, которая позволяет им получать больше кислорода из крови.

Силовой вклад быстрых мышечных волокон в напряжение мышцы и развиваемую ею силу значительно выше, чем медленных волокон. Однако быстрые мышечные волокна не обладают большой выносливостью и приспособлены для мощных (быстрых и сильных), но относительно кратковременных усилий. Это как раз то, с чем имеют дело пауэрлифтеры.

Имеется еще один подтип волокон, о которых ученые узнали сравнительно недавно. Это промежуточный тип, способный приобретать качества быстрых или медленных волокон в зависимости от того типа нагрузки, которому вы их будете подвергать в ходе ваших атлетических тренировок.

При занятиях силовым тренингом промежуточные волокна станут приобретать свойства быстрых волокон, внося приличный вклад в силовые способности и наоборот, при тренировке на выносливость промежуточные волокна приобретают свойства медленных волокон.

Итак, промежуточные волокна – это резерв, который можно реализовать лишь систематически и методически грамотно тренируясь.

Сила мышц зависит от физиологического их поперечника. Иными словами, чем больше объем и поперечное сечение мышцы, тем большее усилие она в состоянии развить. Это соотношение в некоторой степени условно, но в действительности дело обстоит так: крупные мышцы — больше сила.

Миофибриллы являются сократительными элементами мышцы и развивают тягу, суммарная величина которой и определяет силу мышцы. На поперечном срезе мышцы они дают примерно 20—30% ее физиологического поперечника.

  • Назад

  • Вперёд

Изучение волокон 1 типа

Хотя пока исследований очень мало, отдельные работы показывают, что у медленносокращающихся волокон неплохой потенциал. Например, результаты исследования Митчелла с соавторами (1) следующие: при доведении подхода до отказа тренировка с малой нагрузкой (3 сета с 30% от 1ПМ) вызвала приблизительно такую же гипертрофию, как более интенсивная (3 сета с 80% от 1ПМ). При этом, хотя разница не статистически значимая, высокоинтенсивная нагрузка чуть больше стимулировала волокна 2 типа (15% прибавки против 12%), а низкоинтенсивная – волокна 1 типа (19% прибавки против 14%).

Но уже ясно, что вес на штанге – не единственный фактор роста. И наука начинает подходить к идее, давно понятной интуитивно: волокна 1 типа максимально стимулируются продолжительными подходами с небольшим весом, а волокна 2 типа лучше отзываются на короткие сеты с большими отягощениями.

Большинство исследований проводится на нетренированных участниках, но у спортсменов с большим опытом результаты могут быть иными. Если мы рассмотрим исследования на тренированных людях, то найдем подтверждения этому предположению. Бодибилдеры обычно набирают большой тренировочный объем, работая в среднем числе повторений и накапливая усталость (4), а для пауэрлифтеров (5) и тяжелоатлетов важнее рабочий вес и/или скорость движения. Вполне закономерно, что у бодибилдеров заметно преобладает гипертрофия волокон 1 типа по сравнению с силовиками (2).

Принимая во внимание все эти данные, можно заключить, что тренировки различной интенсивности могут привести к схожей общей гипертрофии (1, 6-8), но будут варьироваться темпы роста разных типов волокон. Однако, как и со многими предметами, окончательного научного вердикта нет: два исследования (с несколько различающимися условиями проведения) показали, что высокоинтенсивные тренировки эффективнее для гипертрофии вне зависимости от типов волокон (9,10)

Но есть нюанс. Исследования, в которых уравнивается объем проделанной работы, показывают преимущества высокой интенсивности для гипертрофии всех типов волокон (10,11). Если же объем не сопоставляется, то тренировки различной интенсивности приводят к схожим результатам

Однако, как и со многими предметами, окончательного научного вердикта нет: два исследования (с несколько различающимися условиями проведения) показали, что высокоинтенсивные тренировки эффективнее для гипертрофии вне зависимости от типов волокон (9,10). Но есть нюанс. Исследования, в которых уравнивается объем проделанной работы, показывают преимущества высокой интенсивности для гипертрофии всех типов волокон (10,11). Если же объем не сопоставляется, то тренировки различной интенсивности приводят к схожим результатам.

Бёрд с соаворами (12) сравнивал увеличение синтеза белка в ответ на тренировки с различными протоколами: работа с 90% от 1ПМ до отказа; работа с 30% от 1ПМ такого же общего объема, как с 90%; работа с 30% до отказа.

Выводы: при работе до отказа уровни синтеза белка были схожими, а тренировка с 30% до отказа вызвала вдвое больший подъем, чем тренировка с 30%, уравненная по объему с 90%.

Разумеется, краткосрочный подъем синтеза белка после отдельной тренировки может не обеспечивать гипертрофии в перспективе, но уже 2 исследования показали, что работа до отказа с различной интенсивностью приводит к сходным результатам (1,6).

Медленные мышечные волока и их роль

А теперь представим, что мы выполняем тот же самый толчок штанги, но уже на большое количество повторений, как то делают спортсмены кроссфита. Быстрые мышечные волокна примерно за 30 секунд исчерпали ресурсы гликогена и креатин фосфата и утомились. А нам нужно продолжать движение. Тогда рекрутируются так называемые медленные мышечные волокна. Они работают на «аэробном» топливе, и могут выполнять много сокращений. У людей с их преобладанием будет предрасположенность к кроссфиту, бодибилдерским памповым тренировкам и…всем видам спорта, требующим выносливости, но не взрывной силы.

Часто говорят, что медленные мышечные волокна бесполезны в плане построения красивой фигуры, но это не так. Можно добиться их гипертрофии при помощи грамотного и регулярного тренинга.

Быстрые мышечные волокна (белые)

Данный тип еще называют «белые мышечные волокна». Они выполняют функцию высокоскоростных движений и способны к быстрому, так скажем взрывному сокращению мышц. Это является большим плюсом, но также и минусом, потому как быстрые волокна имеют свойство быстро утомляться. Именно этот тип преобладает у бодибилдеров и достаточно хорошо развит. Еще, данный тип волокон способен на повышенную гипертрофию. Грипертрофия – это способность увеличивать объем и массу органы или клеток, под влиянием всевозможных факторов. Существует, так называемая истинная и ложная гипертрофия. Ложная, означает увеличение в объемах и массе какого либо органа за счет увеличения жировой прослойки (жировой ткани).

А в основе “истиной гипертрофии” лежит, как вы уже догадались, естественный прирост массы, за счет увеличения нагрузок на тот или иной орган, ее еще называют рабочей гипертрофией. Именно она развита у людей, которые занимаются силовыми видами спорта. Углубляться в понятие гипертрофии мы не будем, принцип вы поняли. Идем дальше!

Из выше перечисленного следует, что у тех людей, у которых быстрых волокон больше, те способны на более интенсивный прирост мышечной массы. Такие люди без условно сильны, и подымают огромные тяжести, но выносливость у многих очень мала

Конечно же, если атлет не делает упражнения и не акцентирует внимание на тренировках для повышения выносливости, в таком случае,  силовая выносливость будет на уровне. В бодибилдинге, таких людей, с преобладанием белых волокон прозвали генетическими монстрами

Они способны на колоссальный прирост мышечной массы.

Быстрые волокна, также подразделяются на два типа: переходные и быстрые. Краткая характеристика:

Переходные(промежуточные) мышечные волокна: используются для продолжительной анаэробной нагрузки. Этот тип является чем то средним между быстрыми и медленными, и может использовать как аэробный так и анаэробный метаболизм для продукции энергии. Источником энергии для них является креатинфосфат, а также гликоген.

Быстрые мышечные волокна: скорость сокращения у этого подвида очень высокая, отличается большой способностью к гипертрофие и высокой скоростью утомления. Используются в силовом тренинге. Также как и переходные, быстрые волокна питаются энергией с креатинфосфата и гликогена. И именно этот тип волокна имеет большую ценность для бодибилдера, по этому, почти все тренировки рассчитаны на данный тип мышечных волокон.

Программа тренировок для быстрых мышечных волокон.

Быстрые гликолитические волокна мышечной ткани

Первый тип – быстрые гликолитические волокна. Процесс гликолиза используется ими для получения энергии. Другими словами, они способны применять только анаэробную систему энергообразования, способствующую образованию молочной кислоты (лактата). Соответственно, данные волокна не производят энергию с участием кислорода, то есть аэробным путем. Быстрые гликолитические волокна характеризуются максимальной скоростью сокращений и силой. Они играют главную роль при наборе массы у спортсменов-бодибилдеров, а также обеспечивают бегунам и пловцам, выступающим на спринтерских дистанциях, максимальную скорость.

Тренировки с большими весами для волокон 2 типа

Конечно же, огромное количество исследований подтверждает, что высокоинтенсивные силовые тренировки приводят к увеличению волокон 2 типа (2)

Обратите внимание – речь именно о высокой интенсивности. Это вовсе не означает, что медленносокращающиеся волокна обладают маленьким потенциалом для гипертрофии; но при значительных нагрузках (более 50% от 1ПМ) лучше растут быстросокращающиеся

Наши представления о гипертрофии волокон разных типов все же основаны на опытах в лабораторных условиях, а не на изучении реальных тренировок в зале (2, 3). Работа доктора Эндрю Фрая 2004-го года, в которой он скомпилировал данные многих исследований, убедительно показывает, что на интенсивные тренировки лучше всего отзываются волокна 2 типа.

Однако, когда нагрузка опускается ниже 50% от 1ПМ, их начинают обгонять по темпу роста волокна 1 типа (хотя не достигается такой же уровень гипертрофии, как при более высокой интенсивности). Если руководствоваться только этими данными, то пересматривать тренировочный подход просто незачем.

Но у регрессионного анализа, который применял в работе Фрай (2), есть свои недостатки. Во-первых, не так много проведено исследований низкоинтенсивных тренировок (2, 3), и совсем мало научных работ, непосредственно сравнивающих эффекты высокой и низкой интенсивности на гипертрофию различных типов волокон.

Если же еще ознакомиться с новыми данными об увеличении мышечных волокон в ответ на нагрузки различной интенсивности (1), то становится понятно, что мы недооценивали волокна 1 типа.

ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ЖИВОТНЫХ

18.4.7. Медленные и быстрые мышечные волокна

Выделяют два типа скелетных мышечных волокон, каждый из которых имеет свои физиологические особенности. Это медленные (тонические) и быстрые (фазические волокна). Их строение, локализация и общие свойства указаны в табл. 18.3. В некоторых мышцах могут быть только быстрые или только медленные волокна, в других — волокна обоих типов в определенном соотношении.

Таблица 18.3. Строение, локализация и общие свойства быстрых и медленных мышечных волокон

Медленные (тонические) волокна

Быстрые (фазические) волокна

Строение

Много митохондрий

Саркоплазматический ретикулум развит слабо

Красные — из-за присутствия миоглобина и цитохромных пигментов

Содержание гликогена невелико

Тесный контакт волокон с капиллярами для ускорения обмена веществами

Мало митохондрий

Саркоплазматический ретикулум хорошо развит

Белые — миоглобина и цитохромных пигментов мало или нет вовсе

Обилие гликогеновых гранул

Расположение

В глубоких слоях мышц конечностей

Ближе к поверхности

Иннервация

Тонкие нервные волокна (5 мкм в диаметре). На одном мышечном волокне несколько концевых пластинок (это называется мультитерминальной иннервацией). Скорость проведения импульса 2—8 м · с-1

Толстые нервные волокна 10—20 мкм в диаметре.

Обычно на одном мышечном волокне одна концевая пластинка (могут быть две). Скорость проведения 8—40 м · с-1

Возбудимость

Мембрана не обладает электрической возбудимостью. Каждый импульс приводит к высвобождению лишь небольшого количества ацетилхолина. Таким образом, степень деполяризации мембраны зависит от частоты поступления раздражителей

Мембрана обладает электрической возбудимостью

Тип ответа

Медленное градуальное сокращение.

Медленное расслабление (приблизительно в 100 раз медленнее, чем у быстрых волокон)

Быстрое сокращение (в 3 раза быстрее, чем у медленных волокон).

Довольно быстрое утомление

Физиологическая активность

Источник АТФ — аэробное дыхание.

Многие волокна при недостатке 02 продолжают работать за счет анаэробного гликолиза; в этом случае образуется молочная кислота и создается кислородная задолженность.

По мере окисления дыхательного субстрата мобилизуются запасы углеводов или липидов.

Тепло отводится от мышцы по мере его выработки

Устанавливается равновесие между потребностями работающей мышцы и мышцы в покое

Источник АТФ — анаэробные процессы (гликолиз).

Быстро возникает кислородная задолженность.

В качестве дыхательного субстрата интенсивно используется гликоген.

Тепло поглощается волокнами, так как кровеносная система не обеспечивает его быстрого отведения

Мышца некоторое время сокращается и тогда, когда кровеносная система не успевает обеспечить дополнительную доставку кислорода

Функция

Обеспечивают длительное сокращение мышцы; это используется для поддержания позы

Обеспечивают немедленное быстрое сокращение, когда кровеносная система еще только приспосабливается к новому уровню мышечной активности; поэтому очень важны при локомоции

Благодаря волокнам этих двух типов организм способен передвигаться и поддерживать позу. Быстрые волокна позволяют мышце сокращаться с высокой скоростью. В большом количестве эти волокна имеются у хищников; они обеспечивают быстроту реакций при ловле добычи. Вместе с тем потенциальная добыча, чтобы не стать жертвой хищников, тоже должна быть способна к быстрому реагированию. В обоих случаях от подвижности животного будут зависеть его шансы на выживание.

Когда животное находится в покое, оно поддерживает определенную позу с помощью тонических мышечных волокон. Им свойственно более медленное и длительное сокращение, но зато энергетические затраты при этом меньше, чем при сокращении быстрых волокон.

У человека все мышцы тела состоят из волокон обоих типов, но обычно один из них доминирует. Это имеет физиологическое значение, поскольку тонические мышцы способны к медленному и длительному сокращению и их соответственно больше в позных мышцах-разгибателях, тогда как в сгибателях, предназначенных для быстрых реакций, преобладают фазические волокна.

Быстрые мышечные волокна иногда называют белыми: в них относительно мало красного пигмента миоглобина, связывающего кислород. В медленных волокнах его намного больше и их называют красными.

Как тренировать разные волокна мышечной ткани

Зачем нужны эти знания? Для организации тренировочного процесса. Разные волокна мышечной ткани нагружают все сразу или тренируют по отдельности. Три типа мышечных волокон – 3 вида упражнений.

1. Аэробные упражнения – тренируют красные (медленные) волокна. Повышают общую выносливость организма. Примеры: скандинавская ходьба, легкий бег на длинные дистанции.

2. Силовые (анаэробные) упражнения – направлены на развитие белых (быстрых) волокон. Примеры: тяжелая атлетика, спринтерский бег. Такие упражнения увеличивают физическую силу и объем мышц.

3. Интервальные упражнения – развивают волокна мышечной ткани всех типов. Рассмотрим на примере рваного бега.

Делаем спринтерский рывок. Работают быстрые мышечные клетки. Переходим на легкий бег. «Белые» получают передышку, «красные» работают. Начинаем ускоряться. К работе подключаются переходные волокна.

Условия ускоренного роста медленных волокон

Что необходимо для гипертрофии медленных волокон:

Закисление (повторение упражнения до жжения)

Пережатие сосудов (то есть постоянное напряжение во время тренировки).
Небольшая нагрузка (важно не тренировать одновременно быстрые мышечные волокна и медленные).
Средняя скорость

Правила выполнения упражнений:

  • Снижение веса на 30 % того, который используется при тренировках быстрых волокон.
  • Работа с неполной амплитудой (необходима для создания постоянного напряжения и затруднения оттока крови).
  • Медленные повторения. Особенно этот пункт сложен для тех, кто привык работать на взрывную силу. Упражнения должны выполняться без рывков в постоянном темпе.
  • Выполнение упражнения до жжения. Нужно повторять до тех пор, пока не наступит отказ. Тогда в мышцах появится максимальное количество молочной кислоты.

Условия гипертрофии медленных мышечных волокон:

  • Стресс. В первую очередь рост медленных мышечных волокон вызывает стресс, который приводит к увеличенной выработке гормонов. То есть синтез белков и рост мышц начинается только тогда, когда тренировки проводятся до отказа, и мышцы начинаются разрушаться. В результате задействуется процесс восстановления, и объем увеличивается.
  • Гормональный фон. Для создания правильной концентрации анаболических гормонов требуется правильный режим тренировок.
  • Ионы водорода. Для их получения требуется, во-первых, следить за тем, чтобы быстрые мышечные волокна не подвергались нагрузке, а во-вторых, выполнять упражнения до жжения.
  • Креатинфосфат. Это вещество, которое требуется для получения сведений от молекулы ДНК, а, значит, и для синтеза белков. Рекомендуется использовать специальные добавки, так как повысить уровень креатинфосфата естественным образом затруднительно.
  • Аминокислоты — молекулы, из которых строятся белки. Необходимые аминокислоты можно получить, соблюдая сбалансированную диету. Для этого необязательно употреблять протеиновые добавки.
  • Употребление углеводов во время тренировки.

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. 

С данного перечня нужно выбрать минимум 5 упражнений. Вес — средний/максимальный. Количество подходов 3-4 до 12 раз.

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. 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector