Типы мышечных волокон: БМВ и ММВ, их ТРЕНИНГ и СОЧЕТАНИЕ!

Назначение мышечных волокон

Естественно возникает вопрос, а в чем еще есть разница между мышечными волокнами белого и красного цвета? Во время проведения многочисленных опытов было замечено, что красные волокна сокращаются медленнее, а белые быстрее. Поэтому мышцы, состоящие из красных волокон стали называть медленными, а состоящие из белых волокон быстрыми мышцами. Теперь понемногу начинает проясняться картина, но зачем все это нужно нашему телу?

Наверное, природе не удалось изобрести универсальную мышцу, и она решила сделать два основных типа мышц, но с узкой направленностью действия: быстрые (белые) мышечные волокна и медленные (красные) мышечные волокна.

Типы мышечных волокон: Быстрые (белые) мышечные волокна.

В тех случаях, когда требуется выполнить большую работу и очень быстро — в дело включаются мышцы с белыми волокнами . Потому что они могут быстро сокращаться и давать огромную взрывную силу и мощь, например, профессиональные спринтеры, которые менее чем за 10 секунд пробегают стометровку… Но долго они в таком режиме работать (сокращаться) не могут, так как:

Во-первых – энергетические запасы не вечны и их хватает буквально на пару минут интенсивной работы.

Во — вторых — для восстановления энергетических запасов в мышцах — нужно время (от 2 до 5 минут), чтобы восстановить запасы молекул АТФ (основная энергетическая единица в живом теле) и креатин фосфата (о нем вы узнаете чуть ниже). Теперь вы начинаете понимать, почему тяжелоатлеты отдыхают 1-2 минуты между подходами.

И в-третьих – с каждым повтором (сокращением мышцы), в процессе реакций по выработке энергии – образуются продукты распада (молочная кислота), которая начинает «жечь» мышцы все больше и больше, а в результате от боли и отсутствия сил (энергии) – работа их прекращается.

Энергетическая система быстрых волокон, практически, направлена на анаэробный гликолиз (без кислородный). Почему практически? Да потому что существует два подтипа быстрых волокон: 2А и 2В. 2А – это переходный тип волокон, которые быстро сокращаются, имеют большую силу и используют в качестве энергии как аэробный гликолиз (с участием кислорода: окисление углеводов и жиров), так и анаэробный гликолиз (без участия кислорода). 2В – это уже чистые быстрые волокна, которые ОЧЕНЬ быстро сокращаются, имеют огромную взрывную силу и мощь, а так же для восполнения их энергии требуется анаэробный гликолиз (без кислородный).

Виды мышечных волокон: Медленные (красные) мышечные волокна.

А вот когда необходимо выполнить очень большой объем работы, но не так быстро, на протяжении длительного промежутка времени, то за дело берутся медленные волокна. Потому что они более выносливые, так как используют аэробный гликолиз (с участием кислорода), но не обладают такой силой, мощью и скоростью, как быстрые мышечные волокна. Например, медленные волокна необходимы марафонцам, для которых нужна очень хорошая выносливость.

Однако если раньше все было понятно, то теперь без специальных терминов не обойтись.

Все о работе белых волокон

Итак, про красные волокна мы узнали практически все. Теперь попробуем разобраться, как же работают белые волокна. Белые волокна содержат небольшое количество миоглобина и капилляров. Поэтому они выглядят значительно светлее. Для наглядности, вспомните курицу. Ее грудка выглядит белой, а мясо на ногах красным.

Белые волокна сокращаются по сравнению с красными в два раза быстрее. Удивительно и то, что они и силу развивают в 10 раз больше, чем мышцы с красными волокнами. Но у них есть существенный недостаток. Имея такие прекрасные характеристики, белые волокна быстро устают.

Усталость в них накапливается из-за того, что они используют совершенно другой принцип получения энергии. Кроме того, как вы уже знаете, белые волокна имеют два подтипа волокон, хотя по цвету их трудно различить.

— Виды мышечных волокон: Первый подтип — 2В , который использует для получения энергии — анаэробный гликолиз, процесс без участия кислорода. Данные волокна работают как маленькие аккумуляторы. Так как после физической нагрузки, когда вся энергия истратилась (ее хватает не более чем на 2 минуты), происходит ее возобновление (заряд), но данное восстановление протекает лишь во время отдыха, на протяжении 1-2 минут.

Однако, в результате, анаэробного гликолиза — накапливается молочная кислота (продукт распада), а это значит, что мышечная среда становится кислотной, и волокна начинают «гореть», прекращая свою работу. Поэтому после их восстановления (отдыха 1-2 минуты) они снова готовы выполнять свою функцию, так как восполнили энергетические запасы и, частично, избавились от продуктов распада, благодаря кровотоку.

Источником энергии у белых волокон служит гликоген (вырабатывается при расщеплении и переработки глюкозы) и креатин фосфат (организм его получает из белковой пищи: мясо, рыба, яйца, творог и спортивные добавки). В результате физических действий — гликоген, расщепляясь, дает глюкозу, а глюкоза энергию (АТФ) и молочную кислоту. Что касается креатин фосфата, то он восстанавливает запасы АТФ обратно в мышечных волокнах, то есть получается такой круговорот…

— Типы мышечных волокно: Второй подтип — 2А , который может до определенного состояния работать без кислорода (анаэробный гликолиз), а затем переключиться и еще какое-то время выполнять работу, но уже используя кислород (аэробный гликолиз) и наоборот. Назначение этих волокон, как вы уже поняли, заключается в том, что они переходят от красных к белым волокнам и от белых к красным, все зависит от выполняемой нагрузки.

Упрощенно можно представить работу подтипа 2А примерно так:

Вначале начинают выполнять работу красные (медленные) волокна, используя аэробный гликолиз.
Когда нагрузка превышает 25% от максимальной, тогда в работу уже вступают в белые промежуточные волокна (2А).
Но если нагрузка растет еще больше, то промежуточные волокна (2А) — передают эстафету уже волокнам подтипа 2В.

Здесь я представил работу мышечной системы несколько упрощенно… На самом деле все обстоит гораздо сложнее. И представлять, что медленные и равномерные движения будут выполняться только за счет медленных волокон, а скоростные движения за счет быстрых, не совсем правильно. Например, включить в работу быстрые мышечные волокна можно, лишь усложнив технику упражнения, поэтому работа тех или иных мышечных волокон будет зависеть от приложенной силы, скорости и техники.

Система настолько хорошо отлажена, что человек даже не подозревает, какие мышцы у него задействованы в данный момент. Например, во время силового упражнения, как правило, все типы волокон, начинают сокращаться примерно одновременно. Но чтобы полностью выполнить сокращение, медленным красным волокнам понадобится, от 90 до 140 мл/сек. В то же время быстрые волокна успеют полностью сократиться всего за время, от 40 до 90 мл/сек.

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:

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

Можно ли сочетать тренинг ММВ с БМВ ? Если да, то как.

Можно. Я бы мог сказать даже нужно, ибо это очень-очень разумно с точки зрения гипертрофии (роста) мускулатуры, однако, в любом случае нужно смотреть в каждой ситуации индивидуально.

2 (два) разумных (с моей точки зрения) варианта объединения тренинга БМВ и ММВ:

ЧЕРЕДОВАНИЕ НЕДЕЛЬ: 1 неделя — БМВ; 2-я неделя — ММВ; (тут все просто даже объяснять не нужно)

На одной тренировке: сначала — БМВ, и после — ММВ.

Это чрезвычайно важно!!! К примеру, если у вас на тренировке прорабатывается 2 мышечные группы (к примеру, грудь + спина), то сначала вы должны выполнить все нужные вам упражнения на грудь и спину = БМВ, и только потом нужные упражнения на грудь и спину = ММВ. Пример (тренировка грудь + спина):

Пример (тренировка грудь + спина):

БМВ: Жим штанги лежа на наклонной скамье
БМВ: Жим гантелей на наклонной скамье
БМВ: Подтягивания широким (средним) хватом к груди
БМВ: Тяга штанги в наклоне
ММВ: Жим штанги лежа на наклонной скамье
перерыв между следующим упражнением 5 мин;
ММВ: Тяга вертикального блока к груди

P.s. от себя скажу, что объединять тренинг БМВ и ММВ на одной тренировке — достаточно трудно, т.к. много упражнений и кол-во подходов выходит, в итоге трудно уложится в тренировку не более 45 минут (ну, когда 2 мышечные группы допустимо доводить до 1 часа, не больше). Ведь кто не в курсе, силовые тренировки у натуралов должны длиться именно столько. Подробнее в основной статье: «Оптимальная продолжительность силовой тренировки». Если вы укладываетесь — то все ок, дерзайте.

Если же одна мышечная группа за тренировку (к примеру там грудь), то сначала все нужные упражнения = БМВ, и только потом нужные упражнения = ММВ.

Пример (тренировка груди):

БМВ: Жим штанги лежа на наклонной скамье
БМВ: Жим гантелей на наклонной скамье
БМВ: Отжимания от пола
ММВ: Жим штанги на наклонной скамье 3-5 подходХ20-30 повтор = отдых между подходами не больше 30сек.
перерыв между следующим упражнением 5 мин;
ММВ: Жим гантелей на наклонной скамье 3 Х 20-30 / отдых между подходами не больше 30сек.

Строение мышцы

Каждая скелетная мышца состоит из множества тонких мышечных волокон, толщиной 0,05-0,11 мм и длиной до 15 см. Мышечные волокна собраны в пучки по 10-50 штук, окруженные соединительной тканью. Сама мышца тоже окружена соединительной тканью (фасцией). Мышечные волокна составляют 85-90% массы мышцы, остальную часть составляют кровеносные сосуды и нервы, проходящие между ними. Мышечные волокна плавно переходят на концах в сухожилия, а сухожилия крепятся к костям.

В саркоплазме (цитоплазме) мышечных волокон содержится множество митохондрий, которые выполняют роль электростанций, где проходят процессы обмена веществ и скапливаются вещества богатые энергией, а также другие вещества, необходимые для обеспечения энергетические потребностей. Каждая мышечная клетка имеет тысячи митохондрий, которые составляют 30-35% ее массы. Митохондрии выстраиваются цепочкой вдоль миофибрилл, тонких мышечных нитей, благодаря которым и происходит сокращение-расслабление мышц. Одна клетка содержит обычно несколько десятков миофибрилл. Длина миофибриллы может достигать нескольких сантиметров, а масса всех миофибрилл мышечной клетки составляет около 50% ее общей массы. Таким образом, толщина мышечного волокна главным образом будет зависеть от количества находящихся в нем миофибрилл и от поперечного сечения миофибрилл. Миофибриллы в свою очередь состоят из множества крохотных саркомеров.

Целенаправленные занятия физкультурой и спортом приводят к:

увеличению количества миофибрилл в мышечном волокне;
увеличению поперечного сечения миофибрилл;
увеличению размеров и количества митохондрий, снабжающих миофибриллы энергией;
увеличиваются запасов энергоносителей в мышечной клетке (гликогена, фосфатов и т.д.).

В процессе занятий сначала увеличивается сила мышцы, в последствии увеличивается толщина мышечного волокна, что в конечном итоге приводит к общему увеличению поперечного сечения всей мышцы. Процесс увеличения толщины мышечных волокон называется гипертрофия, а уменьшения – атрофия.

Сила и мышечная масса увеличиваются не пропорционально: если мышечная масса увеличивается, например, вдвое, то мышечная сила при этом увеличится втрое.

Биопсии мышечной ткани показали более низкий процент миофибрилл в мышечных волокнах женщин, чем у мужчин (даже у спортсменок высокой квалификации). Вкупе со значительно более низким уровнем тестостерона (тестостерон заставляет “выжимать” из мужского организма максимум), традиционная у мужчин тренировка на увеличение мышечной массы с большими весами в малом числе повторений оказывается малоэффективной для большинства женщин. Поэтому женщины и не могут нарастить огромные мышцы, как бы не старались. Количество мышечных волокон в конкретной мышце задано генетически и в процессе тренировок не изменяется. Поэтому человек с бОльшим количеством мышечных волокон в конкретной мышце имеет бОльший потенциал для развития этой мышцы, нежели другой человек, имеющий меньшее количество мышечных клеток в этой мышце.

Последовательность включения в работу волокон разных типов

Название быстрое или медленное волокно вовсе не означает, что быстрые движения осуществляются только белыми мышечными волокнами, а медленные – только красными. Для включения в работу тех или иных мышечных волокон имеет значение лишь сила, которую нужно приложить для осуществления движения и ускорение которое нужно придать телу.

Разберем последовательность включения в работу разных типов мышечных волокон на примере бега. Первыми при начале движения в работу всегда включаются медленные красные волокна. Если требуется легкое усилие, не превышающее 25% от максимума, как, например, при беге трусцой, то работа будет осуществляться за счет их сокращений. Такая работа может осуществляться долго, потому что красные волокна обладают большой выносливостью. По мере увеличения интенсивности нагрузки свыше 20-25% (например, мы решили бежать быстрее), в работу будут включаться быстрые окислительно-гликолитические волокна (FTO-волокна). Когда интенсивность нагрузки возрастет еще больше, к работе начнут подключаться и быстрые гликолитические волокна (FTG-волокна). При нагрузке более 40% от максимума (например во время финального рывка) работа будет выполняться именно за счет быстрых FTG-волокон. Белые гликолитические волокна – самые сильные и быстросокращающиеся, но из-за накопления молочной кислоты, появляющейся в процессе гликолиза, они быстро утомляются. Поэтому мышцы не могут долго работать в режиме нагрузки высокой интенсивности.

А что если мы не плавно набираем скорость, а, например, плывем спринт 50 метров или поднимаем штангу? В таком случае, при резких, взрывных движениях промежуток между началом сокращения медленных и быстрых мышечных волокон минимальный и составляет всего несколько миллисекунд. Получается, что оба типа мышечных волокон начинают сокращаться практически одновременно.

Что мы получаем: при длительной нагрузке в умеренном темпе, работают в основном красные волокна. Благодаря их аэробному способу получения энергии, при длительной аэробной нагрузке (более получаса), сжигаются не только углеводы, но и жиры. Поэтому можно похудеть на беговой дорожке или плавая на стайерские дистанции и сложно это сделать на занятиях с высокоинтенсивной нагрузкой, например на тренажерах. Зато на тренировках, имеющих целью увеличение силы, мышцы прибавляются в объеме значительно больше, чем при аэробных тренировках на выносливость. Это происходит в основном за счет утолщения быстрых волокон (исследования показали, что красные мышечные волокна обладают слабой способностью к гипертрофии.

Структура мышечных волокон

Мышечные волокна или миоциты представляют собой удлиненные клетки животных, внутренняя часть которых населена компактным набором волокон, называемых миофибриллами, образованных серией нитей – миофиламентов, которые, в свою очередь, состоят из сократительных волокнистых белков.

Миофибриллы особенно заметны в поперечно-полосатых мышечных волокнах, которые обычно используются для описания этих клеток.

Как животные клетки, миоциты имеют все характерные органеллы животной клетки, но поскольку функциональная единица каждой миофибриллы в миоците известна как саркомер, внутренние компоненты мышечных волокон имеют другие названия, чем остальные клетки:

Сарколемма это название, данное плазматической мембране.
Саркоплазма это название цитозоля.
Саркоплазматический ретикулум Это название набора мембран, которые образуют эндоплазматический ретикулум всех миоцитов, особенно заметных в поперечно-полосатых волокнах.
Саркосома это слово используется для обозначения митохондрий.

Также важно упомянуть, что одно мышечное волокно обычно имеет несколько ядер, которые прижимаются к сарколемме, поскольку объем клетки в основном занят сократительными волокнами. Кроме того, саркоплазматический ретикулум и саркосомы широко распространены по всему мышечному волокну, поскольку от этой системы мембран и органелл зависит поступление химических факторов и энергии, необходимых для стимуляции сокращения мышц после восприятия нервного импульса

Кроме того, саркоплазматический ретикулум и саркосомы широко распространены по всему мышечному волокну, поскольку от этой системы мембран и органелл зависит поступление химических факторов и энергии, необходимых для стимуляции сокращения мышц после восприятия нервного импульса.

Медленные (красные) мышечные волокна

Эти волокна называются медленными, потому что они обладают низкой скоростью сокращения и максимально приспособлены к выполнению продолжительной непрерывной работы. Они окружены сетью капилляров, которые постоянно доставляют кислород. Также эти волокна называют красными из-за своего цвета. Цвет обуславливает белок миоглобин. Этот тип волокон способен получать энергию не только из углеводов, но и из жиров.

Когда включаются в работу ММВ

ММВ начинают сокращаться при выполнении разного вида кардионагрузки, которые требуют выносливости:

длительный бег (марафонский бег)
плавание
езда на велосипеде
прыжки на скакалке
занятия на кардиотренажёрах
статические упражнения

Т.е. во всех случаях, когда Вы совершаете достаточно длительную и монотонную работу, которая не требует «взрывных» усилий. А значит интервальную кардиотренировку уже нельзя будет отнести к примеру работы исключительно ММВ.

Принято считать, что красные мышечные волокна не способны к существенной гипертрофии, т.е. не увеличиваются в объёме. Именно поэтому Вы никогда не увидите «накаченного» марафонца.

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.

Типы волокон

У людей все волокна скелетных мышц имеют разные механические и метаболические свойства. Различные типы мышечных волокон определяют по максимальной скорости их сокращения (быстрой и медленной) и главного метаболического пути, который они используют для образования АТФ (окислительный и гликолитический). Мышечные волокна в целом делятся на:

I тип: медленные окислительные (МО) – медленные, тонкие, слабые, неутомляемые мышечные волокна. Низкий порог активации мотонейрона. Волокна I типа хорошо кровоснабжаются и имеют большее количество миоглобина, что придает им характерный красный цвет (красные волокна). Они также отличаются наличием многочисленных крупных митохондрий, содержащих ферменты окислительного фосфорилирования. Хотя в медленных волокнах больше миозина, чем в быстрых мышечных волокнах, они содержат меньше фермента АТФазы и медленнее сокращаются. Иннервация обеспечивается малыми альфа-мотонейронами спинного мозга

Благодаря низкой скорости сокращения они больше приспособлены к длительным нагрузкам, что, например, очень важно для поддержания позы.
II тип: быстрые гликолитические волокна – толще, чем мышечные волокна I типа, отличаются быстрыми сокращениями, развивают большую силу и быстрее утомляются. Эти волокна хуже кровоснабжаются и имеют меньше митохондрий, липидов и миоглобина

В литературе они описываются как белые волокна. В отличие от медленных волокон, быстрые волокна содержат в основном ферменты анаэробного окисления и больше миофибрилл. Эти миофибриллы отличаются меньшим содержанием миозина, который, однако, сокращается быстрее и лучше метаболизирует аденозинтрифосфат (АТФ). Кроме того, в этих волокнах лучше выражен саркоплазматический ретикулум. Благодаря высокой скорости сокращения и быстрой утомляемости эти волокна способны на кратковременную работу. Иннервация осуществляется большими альфа-мотонейронами спинного мозга. Эти волокна делятся на:

IIа тип: быстрые окислительно-гликолитические (БОГ) или просто быстрые окислительные – промежуточные волокна, средней толщины. Более выносливы, чем волокна IIb типа, но утомляются быстрее, чем волокна I типа. Способны к выраженному сокращению, при этом развивают среднюю силу. Источниками энергии являются как окислительные, так анаэробные механизмы (быстрые окислительные волокна).
IIb тип: быстрые гликолитические волокна (БР) – крупные, быстрые, сильные, быстроутомляемые мышечные волокна, с высоким порогом активации мотонейрона. Активируются при кратковременных нагрузках и развивают большую силу. Получают энергию через процессы анаэробного окисления, источником энергии является гликоген. В этих волокнах обнаруживают большое количество гликогена и мало митохондрий.

Поскольку скорость сокращения самых быстрых мышечных волокон несколько выше, чем скорость сокращений волокон IIb типа, самые быстрые волокна называются в литературе волокнами IIх типа.

Иногда выделяют волокна IIс типа — эти волокна не похожи на волокна ни I, ни II типа. Они проявляют как окислительную, так и гликолитическую активность и представлены лишь в небольшом количестве (около 1%). В зависимости от типа тренировок они могут переходить в волокна I или II типа.

Мышечные волокна возбуждаемые одним мотонейроном входят в состав одной двигательной единицы (ДЕ). Скелетные мышцы человека состоят из ДЕ всех трех типов. Одни из них включают преимущественно медленные ДЕ, другие — быстрые, третьи — и те, и другие.

Внешние воздействия на мышцу

Итак, скелетная поперечно-полосатая мышца. Она состоит из множества миофибрилл — длинных многоядерных мышечных волокон. Их сокращение происходит в результате смещения нитей миозина относительно актина. Различают два основных типа волокон: быстрые и медленные. Быстрые получают энергию в ходе анаэробного гликолиза. Они способны к стремительным сокращениям, однако в процессе гликолиза в них накапливается молочная кислота, а молекул АТФ образуется мало, поэтому быстрые волокна быстро устают. Медленные волокна хорошо снабжаются кровью и кислородом и получают энергию в процессе окислительного фосфорилирования, более эффективного, чем гликолиз. Однако для доставки кислорода требуется время, поэтому ответа медленных мышц на возбуждение приходится подождать. Зато они дольше работают без признаков утомления. У человека скелетные мышцы содержат оба типа волокон, соотношение которых зависит от роли данной мышцы в организме. Мышцы спины, например, ответственные за поддержание позы, содержат главным образом медленные волокна, а мышцы, которые движут глазные яблоки, — быстрые.

Белок миозин состоит из тяжелых и легких цепей. Тяжелые цепи быстрых и медленных волокон (MyHC) отличаются составом и АТФазной активностью (скоростью расщепления АТФ). Кроме того, быстрые и медленные волокна по-разному снабжаются кровью (рис. 1).

Рисунок 1. Свойства разных типов мышечных волокон млекопитающих

Казалось бы, судьба мышечного волокна у взрослой особи уже определена, однако внешние сигналы могут ее изменить. Это свойство называется мышечной пластичностью. Самый известный из таких сигналов — нервный импульс. Если перерезать аксоны, ведущие от двигательных нервов к быстрой и медленной мышцам, и поменять местами, исходно медленная мышца, получавшая сигнал от быстрого нерва, будет сокращаться быстро, а исходно быстрая — медленно. Одно время исследователи предполагали, что быстрые и медленные нервы выделяют разные трофические факторы, но эта гипотеза не подтвердилась. Скорее, дело в том, что по нерву на медленные или быстрые волокна приходят различные электрические сигналы. Есть данные о том, что тип сокращения мышечного волокна зависит от количества сигналов, поступивших за определенное время, и их частоты. Организм чаще использует мышцы, работа которых более энергетически эффективна, то есть медленные.

На мышцу действует не только электрический сигнал, она испытывает механическую нагрузку. Правда, действия двух этих факторов трудно разделить, поскольку электрический импульс вызывает сокращение мышцы и ее механическое напряжение. Тем не менее, воздействие силы само по себе влияет на состояние мышечных волокон. Доказательства копились десятилетиями. Известно, что мышцы ног атрофируются, если конечность долгое время находится в гипсе. Однако, если ногу зафиксировать в вытянутом состоянии, мышцы испытывают механическую нагрузку и атрофируются меньше. Несколько экспериментов показали, что иммобилизация в растянутом положении противодействует атрофии даже в отсутствие нерва.

По некоторым данным, на скорость сокращения влияет длина волокна, так что иммобилизация быстрых мышц в вытянутой, удлиненной позиции, увеличивает долю медленных волокон в ней.

Красные и белые 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

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:

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.
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.

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.

Типы мышечных волокон