Чем характерны быстрые волокна. Предназначение разных типов мышечных волокон
Здравствуйте, дорогие читатели «сайт». Продолжаем тему интенсивности тренировки в тренажерном зале. Сегодня у нас «вторая часть» обсуждения данной темы, и мы поговорим об особенностях тренировки окислительных мышечных волокон.
Тренировка МЕДЛЕННЫХ мышечных волокон?
Дорогие друзья! На самом деле коварный и хитрый дядя Юра обманул Вас, так как сегодня речь пойдет о тренировке не медленных волокон, а окислительных . Поэтому, заранее прошу прощение за «кликбейтное» название статьи, но Вы сейчас поймете, почему я так сделал.
Дело в том, что большинство спортсменов до сих пор думает, что «медленные волокна — это обязательно окислительные (красные), а быстрые волокна — это обязательно гликолитические (белые)».
На самом же деле эти две классификации почти не имеют между собой ничего общего. Если не верите — прочтите .
Точнее, в большинстве случаев эти классификации, действительно, совпадают (особенно, у нетренированных людей), но из-за путаницы в этих классификациях многие атлеты неправильно трактуют методологию их тренировок . А из-за неправильной методологии тренировок на выходе образуется неправильное практическое применение. И, как следствие, у большинства атлетов формируется неправильное мнение о том, что окислительные волокна якобы «невозможно накачать...».
Поэтому, несмотря на то, что в большинстве случаев эти классификации совпадают, с точки зрения физиологии лучше рассматривать процесс тренировок, исходя из классификации по массе митохондрий - то есть, говорить о методологии тренировки гликолитических и окислительных волокон, а не быстрых и медленных.
Ну а, что касается «промежуточных» мышечных волокон — их целенаправленно тренировать, на мой взгляд, нет никакого смысла. Они в любом случае получают нагрузку как во время тренинга ОМВ, так и во время тренинга ГМВ. Да и, вообще, какой-то теоретически обоснованной методологии тренинга ПМВ нет, и, на мой взгляд, изобретать ее нет смысла.
В общем, не буду Вас томить — мы будем разговаривать о тренировке окислительных волокон , а не медленных.
Что касается медленных и быстрых волокон — нас, занимающимся в тренажерном зале в целях мышечной гипертрофии, эта классификация, вообще, не должна интересовать.
Еще раз!
Классификация мышечных волокон по скорости сокращения (быстрые и медленные волокна), вообще, не должна волновать обычных кОчек.
А, вот, принципы тренировки окислительных и волокон, напротив, должен знать каждый тренирующийся в зале.
Как тренировать окислительные мышечные волокна
До сих пор многие культуристы всерьез думают, что окислительные волокна, в отличие от гликолитических, не способны к существенной гипертрофии, а значит, их не нужно целенаправленно тренировать.
Категорически не согласен с этими людьми! На мой взгляд, они даже представить себе не могут, какой потенциал роста они теряют! Просто эти парни не научились правильно тренировать данный тип волокон.
Если быть точнее, то многие культуристы на самом деле тренируют окислительные волокна , только они сами этого не знают. Такой тип тренировки они называют «пампингом» — это, когда упражнение выполняется в постоянном напряжении, в высокоповторном режиме и до жжения! А тренируемая мышца впоследствии набухает, наполняясь кровью.
И самое интересным является то, что они делают это тупо для накачки мышцы кровью, объясняя это совершенно неправильными трактовками. Например, тем, что вместе с кровью в мышцы будут лучше попадать питательные вещества! Или, самое смешное, что я слышал в последнее время — это то, что при пампинге, то есть, при приливе большого количества крови мышечная фасция расширяется , и хитровыдуманная мышца запоминает свой потенциальный объем и затем стремится его заполнить, отвечая ростом
Ох уж эти бодибилдеры! Просто анекдоты ходящие. Хотя, с другой стороны, они ведь не обязаны знать биохимию... В общем, на самом деле эти ребята, сами того не зная, очень часто при работе в режиме «пампинг» тренируют окислительные мышечные волокна (если только достигают жжения в мышцах, а не просто отказа) Поэтому, я как всегда призываю Вас не только слушать профессиональных спортсменов, но и обратиться к науке. В общем, давайте рассмотрим все поэтапно!
Принципы роста окислительных волокон
На самом деле принципиальных структурных отличий в данных типах волокон нет. Морфологически данные волокна отличаются прежде всего количеством митохондрий (и соответствующих ферментов и капилляров) — в окислительных волокнах их гораздо больше .
Что касается условий для увеличения количества миофибрилл в гликолитических и в окислительных волокнах - то они тоже абсолютно одинаковы! В статье про мы уже выясняли, что это за условия. Давайте их перечислим еще раз:
- Оптимальное закисление (накопление в мышечном волокне ионов водорода в оптимальном количестве)
- Повышенная концентрация свободного креатина в мышечном волокне
- Высокая концентрация анаболических гормонов в крови и, как следствие, в мышечной ткани
- запас свободных аминокислот в мышечном волокне
В общем, давайте разбираться!
Какая должна быть интенсивность тренировки?
Для начала хочу пару слов сказать про вес снаряда. Несмотря на то, что между быстрыми=гликолитическими , а также между медленными=окислительными волокнами не обязательно должен стоять знак равенства, все же у обычного нетренированного человека окислительные волокна (ОМВ) чаще всего действительно представлены медленными волокнами (ММВ), а гликолитические (ГМВ) — быстрыми. Соответственно, необходимо понимать следующее.
Дело в том, что порог рекрутирования (включения в работу) медленных волокон гораздо ниже, чем у быстрых (БМВ). А это значит, что нам нужно взять такой вес, чтобы окислительные волокна включились в работу, а гликолитические — нет.
Еще раз: для того, чтобы рекрутировать медленные мышечные волокна, нужно не скорость упражнения уменьшать, как делают многие уникумы (думают, раз волокно «медленное», значит и упражнение нужно делать медленно - это на самом деле бред), а уменьшить вес снаряда — то есть, взять такой вес, чтобы медленные МВ включились в работу, а быстрые МВ при этом не рекрутировались.
Например, если Вы просто имитируете перед зеркалом упражнение «Сгибание предплечья» для бицепса (подъемы штанги или гантели) без самого отягощения (т.е., просто сгибаете свои предплечья) и при этом в обычном, среднем темпе — у Вас работают исключительно медленные волокна, а быстрые при этом не включаются в работу.
Но, если Вы возьмете в руку какую-нибудь тяжелую гантель (в бицепсах обычно мало медленных волокон, и чаще всего у новичков даже 30% от повторного максимума будет достаточно, чтобы медленные волокна уже не справились с таким весом) или даже без гантели, но при этом максимально мощно и «пиково» сократить мышцу, то помимо медленных волокон будут работать и быстрые.
Следовательно :
Для изолированной проработки окислительных волокон предлагается работать не с околомаксимальной интенсивностью (как при тренировке ГМВ — 6-12 повторений до отказа), а с интенсивностью всего 10-50%.*
Продолжительность подхода не должна превышать 60 секунд (я предлагаю держаться диапазона 30-45 секунд )
Это делается для того, чтобы включать только медленные волокна , но при этом не давать включаться быстрым волокнам , так как для последних подобная длительность нагрузки может быть губительна (об этом далее в статье). Ведь напомню, что быстрые волокна могут включиться даже при работе с маленьким весом (так как мощность медленных волокон через полминуты работы падает вдвое, а для поддержания работы постепенно включаются более высокопороговые волокна), и вследствие меньшего количества митохондрий могут пострадать от избыточного закисления.
Пример! Если Вы, например, работая на гипертрофию гликолитических волокон, выполняете упражнение с весом 30 кг на 8-12 повторений, то для окислительных Вам, скорее всего, нужно будет работать с весом примерно 10-15 кг. Если в конкретной мышце слишком мало окислительных волокон, то вес придется понизить еще сильнее. * Эти цифры не являются постулатом и не всегда совпадают, а также во многом зависят от тренировочного опыта и композиции мышечных волокон конкретных мышц конкретного человека. На каждую мышечную группу придется подбирать свой рабочий вес, о чем Вы поймете, прочитав дальше.
Сколько повторений делать на массу ОМВ?
Как уже было сказано выше, в окислительных волокнах гораздо больше митохондрий, чем в гликолитических. Следовательно, водород, образующийся в процессе разрушения молекул АТФ (миофибриллярных и саркоплазматических) и в процессе гликолиза, будет пожираться митохондриями .
Еще раз!
В окислительных мышечных волокнах основным способом ресинтеза молекул АТФ является аэробное окисление — то есть, окисление «энергетических» метаболитов с помощью кислорода, который доставляется в митохондрии специальным транспортным белком — миоглобином (*кстати, именно из-за миоглобина окислительные волокна и называют «красными»)
Если Вы не поняли, о чем речь, то тогда я объясню: для того, чтобы добиться оптимального закисления (накопить ионы водорода) в гликолитических волокнах , много ума не надо — на практике нам просто нужно взять большой вес (примерно 70-80% от максимального) и поднимать его на 6-12 повторений в каждом подходе, добившись мышечного отказа, или хотя бы приблизиться к отказу.
В этом режиме (6-12 повторений с большим весом) работают и гликолитические волокна, и окислительные — но окислительные в таком режиме не гипертрофируются , так как содержащиеся в них многочисленные митохондрии не позволяют достичь оптимального закисления. Ну а гликолитические в таком режиме легко закисляются, так как митохондрий там очень мало — соответственно, они легко гипертрофируются.
Если же мы возьмем вес поменьше — допустим, 30-40% от рабочего веса в гликолитических волокнах, то мы, таким образом, поднимаем снаряд уже, в основном, за счет окислительных волокон, не включая при этом гликолитические.
Но, так как митохондрий в этих волокнах (ОМВ) просто нереально много, пируват моментально окисляется и не успевает трансформироваться в лактат — соответственно, водород просто не успевает накапливаться в мышечном волокне в должном количестве.
А я напоминаю Вам, что оптимальная концентрация водорода в мышечном волокне является одним из четырех условий запуска мышечного роста на внутриклеточном уровне. Если данное условие не будет достигнуто, в таком случае тестостерон не сможет попасть в эту клетку и, соответственно, ни о какой существенной гипертрофии в тренируемых в данный момент окислительных волокнах и речи быть не может.
Следовательно, нам с Вами необходимо не просто рекрутировать (подключать) окислительные волокна, а тренировать их таким образом, чтобы образованные в них ионы водорода накапливались, не успевая окисляться в митохондриях .
Вот только мы помним, что ионы водорода образуются в процессе разрушения АТФ и в процессе так называемого анаэробного гликолиза — то есть, расщепления глюкозы, происходящего без участия кислорода (без митохондрий). Соответственно, руководствуясь простой логикой, для образования нормальной концентрации водорода в ОМВ мы должны в прямом смысле перекрыть митохондриям доступ к кислороду!
Иными словами, мы должны сделать так, чтобы в окислительных волокнах вместо привычного для них аэробного окисления метаболитов добиться ресинтеза АТФ исключительно за счет анаэробного гликолиза — то есть, расщепления глюкозы без последующего окисления пирувата.
Как перекрыть кислород митохондриям?
Для того, чтобы перекрыть мышцам кислород, были придуманы упражнения без расслабления и выполняемые до жжения — так называемые статодинамические упражнения , идею которых продвигает известный в спортивном мире и очень мною лично уважаемый профессор, Виктор Николаевич Селуянов .
Суть статодинамических упражнений заключается в том, что движение необходимо выполнять не в полной амплитуде, а немного укорачивать* ее таким образом, чтобы мышца не расслаблялась ни разу за все время движения . *Амплитуду не обязательно сокращать прям очень сильно, как делают многие. Главное, чтобы мышца не расслаблялась на протяжении всего подхода.
Например, если Вы приседаете, то опускаться можно до самого низа, а вставать — не до конца, чтобы ноги не выпрямлялись полностью, и мышцы все время были в напряжении. Тренируясь таким образом, наблюдается окклюзия сосудов , а значит, доступ к кислороду перекрывается.
А раз кислород перекрывается — цикл Креббса не сможет обеспечить постоянное сокращение данных ОМВ, а основным способом ресинтеза АТФ в этих волокнах останется анаэробный гликолиз. Как следствие, начнет накапливаться молочная кислота, чего нам и нужно было добиться!
ВАЖНО!
Для накопления оптимального количества ионов водорода в окислительных волокнах предлагается добиваться мышечного жжения (до выраженных болевых ощущений), которое должно произойти в пределах 30-60 секунд (я предлагаю 30-45 секунд ) от начала выполнения подхода.
Культуристы, которые путают окислительные волокна с медленными, начинают придумывать всякую ересь, мол, «раз это медленное волокно — значит, упражнение нужно делать медленно» — около трех секунд на подъем снаряда и столько же на опускание, тем самым, затрачивая 6-7 секунд только на одно повторение. А самих повторений у них получается около 5-6 в одном подходе. — Забудьте об этом! Это не совсем так!
Запомните!
Для тренировки окислительных мышечных волокон упражнения можно делать в нормальном темпе , точно также, как и при тренировки гликолитических.
Таким образом, для попадания в диапазон 30-45 секунд Вы можете делать что-то около 15-20, а то и 30 повторений, в зависимости от упражнения и Ваших личных особенностей его выполнения.
Например, лично я для попадания в данный временной диапазон выполняю приседания со штангой по 22-23 повторения, что в моем случае эквивалентно достижению мышечного жжения примерно на 35-й секунде, и пытаюсь растянуть это жжение до 40 секунд.
Однако стоит отметить, что в некоторых упражнениях, действительно, приходится работать в медленном темпе. Но это делается совсем не для того, чтобы «включить медленные волокна», а для того, чтобы не создавать инерцию и, следовательно, лучше «чувствовать» тренируемую мышцу, не дать ей расслабляться на каком-либо участке амплитуды.
Про мышечный «отказ» в окислительных волокнах
Очень важный момент, который нужно еще раз повторить! В отличие от гликолитических волокон, при тренировке окислительных вместо отказа должно быть просто чудовищное жжение в мышцах! То есть, Вы заканчиваете рабочий подход не потому, что заканчиваются силы, а так как вследствие болевых ощущений не можете больше продолжать.
Еще раз: Вы должны подобрать такой вес снаряда, чтобы в промежутке 30-45 секунд у Вас в тренируемой мышце был не просто привычный отказ, а чтобы вместо этого началось просто чудовищное болевое жжение, которое должно продлиться около 5 секунд.
Именно в момент этого нестерпимого жжения эндокринные железы в ответ на психоэмоциональный стресс и закисление вырабатывают анаболические гормоны — в частности, тестостерон и соматотропин, которые проникают в мышечное волокно (точнее, тестостерон проникает, а соматотропин крепится снаружи) и запускают в нем синтез матричных РНК, необходимых для запуска строительства нового миофибриллярного белка!
Сколько подходов делать на гипертрофию окислительных волокон?
На практике у меня редко получалось добиться жжения в мышце во время первого подхода. В принципе, это вполне объяснимо, так как митохондрии окислительных волокон просто пожирают водород и пируват, не давая образоваться оптимальному количеству ионов водорода.
Поэтому, при правильном подборе веса жжение чаще всего наблюдается, начиная со второго подхода . Всего таких подходов должно быть 3-4 , а отдыхать между ними необходимо всего лишь 30 секунд .
В идеале желательно подобрать такой вес, чтобы в первом подходе примерно на 45 секундах начался «легкий намек на жжение». Тогда, после 30 секунд отдыха, во втором подходе уже должно произойти серьезное, невыносимое жжение, которое нужно вытерпеть около 5 секунд, но не больше 10.
Выполняя 3 подхода подряд с таким маленьким интервалом отдыха, мы достигаем оптимальной концентрации ионов водорода, а также максимальной концентрации свободного креатина в тренируемых ОМВ.
Все эти 3-4 подхода по 30-45 секунд мышечной работы и 30 секунд отдыха между ними — это одна супер-серия . Вследствие очень высокого аэробного потенциала окислительных волокон, для накопления оптимального количества анаболических факторов нам нужно сделать как минимум 3-5 таких супер-серий .
То есть, всего в сумме у нас получается 9 -20 подходов на мышечную группу (это один из минусов тренировки ОМВ, так как для развивающей тренировки обычно бывает достаточно 4-6 подходов).
А между самими сериями отдыхать необходимо около 10 минут , при этом отдых должен быть активным. Можно в этот промежуток времени впихнуть упражнение на другую мышечную группу — я так и делаю.
Есть один момент !
Люди, которые никогда не делали статодинамику, в первое время могут не суметь сделать на одну мышечную группу такое большое количество подходов. Поэтому, если у Вас получилось всего одна-две серии (по 3-4 подхода до жжения), то ничего страшного — потом будет полегче.
В этом случае тренировочную программу я предлагаю составить таким образом, чтобы одна мышечная группа тренировалась не 1, а хотя бы 2 раза в неделю.
По мере тренированности, когда Вы сможете делать уже по 3-4 серии на одну мышечную группу, будет смысл эту мышечную группу качать таким образом: 1 раз в неделю, а через 2-3 дня делать «легкую тренировку», включающую всего одну серию (3-4 подхода до жжения).
Подведем итоги по тренировке ОМВ
Друзья, исходя из сказанного выше, я хочу сделать вывод. В общем, для тренировки окислительных мышечных волокон я сформулировал следующие постулаты:
- Если наша цель — рост мышц, то грамотнее говорить не о Медленных , а об Окислительных мышечных волокнах , несмотря на частое совпадение данных классификаций у нетренированных людей;
- Окислительные волокна участвуют в любых культуристических упражнениях. Однако, вследствие большой массы в них митохондрий, при стандартном динамическом выполнении упражнений в этих волокнах не накапливается молочная кислота. Поэтому, для качественной тренировки данного типа волокон предлагаются специальные упражнения без расслабления — так называемая «СТАТОДИНАМИКА».
- Сами внутриклеточные условия роста для окислительных мышечных волокон точно такие же, как и для гликолитических. Более того, культуристы на практике активно используют статодинамику, только, сами того не зная, называют ее «пампингом». По сути при традиционном пампинге (если работа происходит не просто в многоповторке, а именно до жжения ) происходит то же самое, что и при статодинамике.
- Для тренировки ОМВ допускается интенсивность 10-40% (редко 50). На практике это часто совпадает с тем, что вес снаряда должен быть в 2-3 раза меньше, чем рабочий вес для тренировки ГМВ. В случае с мышцами рук вес может быть еще меньше — 10-30%, так как в руках митохондрий, как правило, очень мало. На каждую мышечную группу вес подбирается сугубо индивидуально .
- Упражнение нужно делать в неполной амплитуде, чтобы мышца ни разу не расслаблялась во время подхода — так мы перекрываем кислород и добиваемся накопления водорода;
- У Вас должен быть не мышечный отказ, а чудовищное жжение в тренируемой мышце;
- Мышечное жжение должно попасть в промежуток 30-45 секунд с момента начала выполнения подхода;
- Когда началось жжение и оно стало очень сильным, нужно потерпеть около 5 секунд;
- Упражнение не обязательно делать медленно, типа 5-6 повторений, а можно делать 15-30, то есть, в режиме «пампинг». В некоторых случаях темп может быть замедлен, но не для того, чтобы «рекрутировать медленные волокна», а для того, чтобы лучше «чувствовать» мышцу и не допускать расслабления мышцы за счет инерции.
- Нестерпимое жжение должно быть, начиная со второго подхода серии. В первом подходе болевого жжения, как правило, не происходит, либо только начинается. Практика показывает, что у большинства атлетов не получается достигнуть прям адского жжения в первом подходе — чаще всего оно если и происходит, то вылезает за рамки 30-60 секунд. А этого мы позволить не можем. Лучше, чтобы жжение происходило в диапазоне 30-45 секунд.
- В одной серии должно быть 3-4 подхода, между подходами внутри серии отдыхать нужно 30 секунд;
- Всего серий в развивающей тренировке нужно минимум 3-5, то есть, должно получиться минимум 9-20 подходов. Между сериями отдыхать нужно по 10 минут. Можно в это время качать другую мышцу (а то и две других мышцы).
- Тренировать мышечную группу в таком режиме я предлагаю примерно раз в 5-10 дней в зависимости от Вашей индивидуальной скорости восстановления, которая, в свою очередь, зависит от состояния эндокринной системы, соблюдения режима питания, сна и т.д... Есть смысл через 2-3 дня после такой тренировки потренировать эту же мышечную группу, но уже сделать не 3-4 серии, а 1-2 (легкая или «тонизирующая» тренировка).
- Статодинамическую тренировку можно выполнять и в
Тонкие мышечные волокна формируют каждую скелетную мышцу. Их толщина составляет всего около 0,05-0,11 мм, а длина достигает 15 см. Мышечные волокна поперечно-полосатой мышечной ткани собраны в пучки, в состав которых входит по 10-50 волокон. Эти пучки окружены соединительной тканью (фасцией).
Мышца сама по себе также окружена фасцией. Около 85-90 % ее объема составляют мышечные волокна. Оставшаяся часть - нервы и кровеносные сосуды, которые проходят между ними. На концах мышечные волокна поперечно-полосатой мышечной ткани постепенно переходят в сухожилия. Последние же крепятся к костям.
Митохондрии и миофибриллы в мышцах
Рассмотрим строение мышечного волокна. В цитоплазме (саркоплазме) его находится большое количество митохондрий. Они играют роль электростанций, в которых происходит обмен веществ и накапливаются богатые энергией вещества, а также те, которые нужны для обеспечения энергетических потребностей. В составе любой мышечной клетки имеется несколько тысяч митохондрий. Они занимают примерно 30-35 % общей ее массы.
Строение мышечного волокна таково, что цепочка из митохондрий выстраивается вдоль миофибрилл. Это тонкие нити, обеспечивающие сокращение и расслабление наших мышц. Обычно в одной клетке находятся несколько десятков миофибрилл, при этом длина каждой может доходить до нескольких сантиметров. Если сложить массу всех миофибрилл, входящих в состав мышечной клетки, то ее процентное соотношение от общей массы будет около 50 %. Толщина волокна, таким образом, зависит в первую очередь от числа миофибрилл, находящихся в нем, а также от их поперечного строения. В свою очередь, миофибриллы состоят из большого количества крохотных саркомеров.
Поперечно-полосатые волокна свойственны мышечным тканям как женщин, так и мужчин. Однако их строение несколько отличается в зависимости от пола. По результатам биопсии мышечной ткани были сделаны выводы о том, что в мышечных волокнах женщин процент миофибрилл ниже, чем у мужчин. Это относится даже к спортсменкам высокого уровня.
Кстати, сама распределена неодинаково по телу у женщин и мужчин. Подавляющая ее часть у женщин находится в нижней части тела. В верхней же объемы мышц невелики, а сами они мелкие и зачастую вовсе нетренированные.
Красные волокна
В зависимости от утомляемости, гистохимической окраски и сократительных свойств мышечные волокна делятся на следующие две группы: белые и красные. Красные представляют собой медленные волокна, имеющие небольшой диаметр. Для того чтобы получить энергию, они используют и углеводов (такая система энергообразования называется аэробной). Эти волокна называют также медленными или медленносокращающимися. Иногда их именуют волокнами 1 типа.
Почему красные волокна получили такое название
Красными они называются из-за того, что имеют красную гистохимическую окраску. Это объясняется тем, что в этих волокнах содержится множество миоглобина. Миоглобин - особый пигментный белок, имеющий красный цвет. Его функция состоит в том, что он доставляет кислород вглубь мышечного волокна от капилляров крови.
Особенности красных волокон
Медленные мышечные волокна имеют множество митохондрий. В них осуществляется процесс окисления, который необходим для получения энергии. Красные волокна окружены большой сетью капилляров. Они нужны для доставки большого объема кислорода вместе с кровью.
Медленные мышечные волокна хорошо приспособлены к осуществлению аэробной системы энергообразования. Сравнительно невелика сила их сокращений. Скорость, с которой они потребляют энергию, является достаточной для того, чтобы обходиться только аэробным метаболизмом. Красные волокна прекрасно подходят для осуществления неинтенсивной и продолжительной работы, такой как ходьба и легкий бег, стайерские дистанции в плавании, аэробика и др.
Сокращение мышечного волокна обеспечивает выполнение движений, которые не требуют больших усилий. Благодаря ему также поддерживается поза. Эти поперечно-полосатые волокна свойственны мышечным тканям, которые включаются в работу при нагрузках, находящихся в пределах от 20 до 25 % от максимума возможной силы. Они характеризуются отличной выносливостью. Однако красные волокна не работают при осуществлении спринтерских дистанций, подъеме тяжелого веса и др., поскольку эти типы нагрузок предполагают довольно быстрый расход и получение энергии. Для этого предназначены белые волокна, о которых мы сейчас и поговорим.
Белые волокна
Их называют также быстрыми, быстросокращающимися волокнами 2 типа. Их диаметр больше по сравнению с красными. Для получения энергии они используют главным образом гликолиз (то есть система энергообразования у них анаэробная). В быстрых волокнах находится меньшее количество миоглобина. Именно поэтому они являются белыми.
Расщепление АТФ
Быстрым волокнам свойственна большая активность фермента АТфазы. Это значит, что расщепление АТФ происходит быстро, при этом получается большое количество энергии, которая нужна для интенсивной работы. Поскольку белые волокна характеризуются большой скоростью расхода энергии, им необходима и большая скорость восстановления АТФ-молекул. А ее способен обеспечить лишь процесс гликолиза, так как, в отличие от окисления, он происходит в саркоплазме волокон мышц. Поэтому доставка кислорода митохондриям не требуется, как и доставка энергии от последних к миофибриллам.
Почему белые волокна быстро устают
Благодаря гликолизу происходит образование лактата (молочной кислоты), быстро накапливающегося. Из-за этого белые волокна устают достаточно быстро, что останавливает в конечном счете работу мышцы. В красных волокнах при аэробном образовании не образуется Именно поэтому они могут поддерживать умеренное напряжение в течение длительного времени.
Особенности белых волокон
Белые волокна характеризуются большим диаметром относительно красных. Кроме того, в них содержится намного больше гликогена и миофибрилл, однако митохондрий в них меньше. Клетка мышечного волокна этого типа имеет в своем составе и креатинфосфат (КФ). Он требуется на начальном этапе осуществления высокоинтенсивной работы.
Больше всего белые волокна приспособлены для совершения мощных, быстрых, но кратковременных усилий, поскольку у них низкая выносливость. Быстрые волокна, по сравнению с медленными, способны сокращаться в 2 раза быстрее, а также развивать силу, в 10 раз большую. Максимальную скорость и силу человек развивает именно благодаря им. Если работа требует 25-30 % максимального усилия и выше, это значит, что участие в ней принимают именно белые волокна. Их делят по способу получения энергии на следующие 2 типа.
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.
Быстрые окислительно-гликолитические волокна
Второй тип - быстрые окислительно-гликолитические волокна. Их называют также переходными или промежуточными. Данные волокна являются своего рода промежуточным типом между медленными и быстрыми мышечными волокнами. Они характеризуются мощной системой энергообразования (анаэробной), однако приспособлены и к осуществлению довольно интенсивной аэробной нагрузки. Другими словами, эти волокна могут развивать большие усилия и высокую скорость сокращения. При этом основным источником энергии является гликолиз. В то же время, если интенсивность сокращения становится низкой, они способны достаточно эффективно использовать окисление. Этот тип волокон задействуется в работе, если нагрузка составляет от 20 до 40 % от максимума. Однако, когда она составляет около 40 %, организм человека сразу же полностью переходит на использование быстрых гликолитических волокон.
Соотношение быстрых и медленных волокон в организме
Были проведены исследования, в процессе которых был установлен тот факт, что соотношение быстрых и медленных волокон в человеческом организме обусловливается генетически. Если говорить о среднестатистическом человеке, у него около 40-50 % медленных и примерно 50-60 % быстрых. Однако каждый из нас индивидуален. В организме конкретного человека могут преобладать как белые, так и красные волокна.
Пропорциональное соотношение их в различных мышцах тела также не одинаково. Это объясняется тем, что мышцы и их группы в организме выполняют различные функции. Именно из-за этого поперечные мышечные волокна довольно сильно отличаются по своему составу. К примеру, в трицепсе и бицепсе находится примерно 70 % белых волокон. Немного меньше их в бедре (около 50 %). А вот в икроножной мышце этих волокон всего 16 %. То есть если в функциональную задачу той или иной мышцы входит более динамичная работа, в ней будет больше быстрых, а не медленных.
Связь потенциала в спорте с типами мышечных волокон
Нам уже известно о том, что общее соотношение красных и белых волокон в человеческом организме заложено генетически. Из-за этого у разных людей и есть разный потенциал в спортивных занятиях. Кому-то лучше даются виды спорта, требующие выносливость, а кому-то - силовые. Если преобладают медленные волокна, человеку намного больше подходят лыжи, заплывы на длинные дистанции и т. д., то есть виды спорта, в которых задействована главным образом аэробная система энергообразования. Если же в организме больше быстрых мышечных волокон, то можно добиться хороших результатов в бодибилдинге, беге на короткие дистанции, спринтерском плавании, тяжелой атлетике, пауэрлифтинге и др. видах, где главное значение принадлежит взрывной энергии. А ее, как вы уже знаете, могут обеспечить лишь белые мышечные волокна. У великих спортсменов-спринтеров всегда преобладают именно они. Количество их в мышцах ног достигает у них 85 %. Если же наблюдается примерно равное соотношение различных типов волокон, человеку отлично подойдут средние дистанции в беге и плавании. Однако сказанное выше вовсе не означает, что если преобладают быстрые волокна, такому человеку никогда не удастся пробежать марафонскую дистанцию. Он пробежит ее, однако точно не станет чемпионом в данном виде спорта. И наоборот, если в организме намного больше красных волокон, результаты в бодибилдинге будут у такого человека хуже, нежели у среднестатистического, соотношение красных и белых волокон у которого примерно равное.
В быстрых волокнах мало капилляров, поэтому они белого цвета. Белые волокна мышц в несколько раз толще красных и реагируют на нагрузку моментально. Скорость их сокращения в несколько раз быстрее, чем у медленных красных волокон. Быстрые мышечные волокна сильны и служат для максимального кратковременного усилия. Вместе с тем эти волокна очень быстро утомляются, в связи с этим количество сокращений которые можно выполнить при работе быстрых волокон значительно уменьшается. Из этого можно сделать вывод: развитие белых мышечных волокон это развитие силовых качеств. Быстрые волокна реагируют на динамичные, но кратковременные нагрузки, поэтому они не созданы для большого количества повторений и монотонного движения.
Чем питаются белые волокна мышц?
Сначала скажем чем они не питаются, а не питаются они кислородом. Энергия черпается из запасов гликогена в самой мышце, и высвобождается мгновенно. За счет этого можно достичь кратковременного максимального усилия. Питаются быстрых волокон происходит из запасов углеводов, они же гликоген и креатинфосфатами. Данные вещества быстро усваиваются и незамедлительно дают энергию мышцам.
Тренировка быстрых волокон
Тренировка быстрых волокон необходима для наращивания мышечной массы. При регулярных занятиях на развитие быстрых мышечных волокон их толщина увеличивается, а поскольку они заметно толще своих красных собратьев, то соответственно наступает больший прирост массы мышц. Максимальный результат по приросту массы дают силовые тренировки. Работа с отягощения может выполняться разными способами: медленно и со взрывом. Медленный делает акцент на увеличение массы мышц, а взрывной развивает умение прикладывать максимальное усилие и скорость. Один подход должен занимать не больше минуты и обязательно после подхода необходимо дать мышцам отдохнуть, от двух до пяти минут. Необходимо помнить, что каждый день тренировать быстрые волокна нельзя, им необходимо давать время на отдых и восстановление. Двух-трех дней будет достаточно для полного восстановления мышц.
Пауэрлифтеры, бодибилдеры, тяжелоатлеты - основную часть тренировочного процесса уделяют работе над быстрыми мышечными волокнами. Для тренировки именно быстрых мышечных волокон они используют тренировочные программы с количеством повторений в одном подходе не превышающим 5-8 раз.
Лучшими упражнениями для тренировки быстрых мышечных волокон по прежнему остаются, так называемые «базовые» упражнения. А именно:
- Жим штанги лежа.
- Становая тяга.
- Приседания с отягощением.
Style Итог
Быстрые мышечные волокна отвечают за развитие силовых качеств. Поэтому если ваша цель сила, то будет несомненно полезно сосредоточить свои занятия именно на их развитии. Помните, для их тренировки нужны интенсивные, но кратковременные нагрузки, какие дают тренировки с отягощением.
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
|
Показатель |
Медленные оксидативные волокна |
Быстрые оксидативные волокна |
Быстрые гликолитические волокна |
|
Главный источник образования АТФ |
Окислительное фосфорилирование |
Гликолиз |
|
|
Митохондрии |
|||
|
Капилляры |
|||
|
Высокое (красные мышцы) |
Высокое (красные мышцы) |
Низкое (белые мышцы) |
|
|
Активность ферментов гликолиза |
Промежуточная |
||
|
Промежуточное |
|||
|
Скорость утомления |
Медленная |
Промежуточная |
|
|
Активность АТФазы миозина |
|||
|
Скорость укорочения |
Медленная |
||
|
Диаметр волокна |
|||
|
Размер двигательной единицы |
|||
|
Диаметр двигательного аксона |
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.