Типы мышечных волокон и их характеристика

      Про мышцы и их названия я писал в статье мышцы, поэтому сейчас хочу затронуть типы волокон и их способы прокачек. В мышцах находится несколько типов мышечных волокон, которые различаются по скорости сокращения, силовым возможностям и устойчивости к утомлению. Но что такое мышечные волокна? Мышечное волокно представляет собой многоядерную клетку, диаметр его составляет от 10 до 100 мкм. Данная клетка заключена в оболочку, сарколемму, которая заполнена саркоплазмой.

В саркоплазме располагаются миофибриллы. Миофибрилла — нитевидное образование, состоящее из саркомеров. Толщина миофибрилл в общем случае менее 1 мкм. В зависимости от количества миофибрилл различают белые и красные мышечные волокна. В белых волокнах миофибрилл больше, саркоплазмы меньше, благодаря чему они могут сокращаться более быстро. В красных волокнах содержится большое количество миоглобина, из-за чего они и получили такое название. Помимо миофибрилл в саркоплазме мышечных волокон также присутствуют митохондрии, рибосомы, комплекс Гольджи, включения липидов и прочие органеллы. Саркоплазматическая сеть обеспечивает передачу импульсов возбуждения внутри волокна. В состав саркомеров входят толстые миозиновые нити и тонкие актиновые нити. Различают 2 основных типа:

Тип I - известны общественности  под названиями:  медленные, красные или медленно сокращающиеся волокна. Часто встречается и  такое сокращение:  SТ-волокна,  которое образовано от  слов slow twitch fibres.

ST-волокна содержат в себе большое количество миоглобина. Миоглобин – это такой пигментный белок красного цвета, который занимается тем, что доставляет кислород от капилляров крови вглубь мышечного волокна. Именно из-за большого количества миоглобина, медленные мышечные волокна еще  называют красными мышечными волокнами.

Медленные волокна содержат в себе большое количество митохондрий, окружены густой сетью кровеносных сосудов и поэтому способны потреблять большое количество кислорода. Именно из-за этого они и используют аэробную систему для образования энергии и больше всего пригодны для продолжительной и не интенсивной работы. Красные мышечные волокна включаются в работу при нагрузках в пределах 20-25% от максимальной силы и отличаются хорошей выносливостью.

  Тип II – так же известны под названиями: быстрые, белые или быстро сокращающиеся волокна. Соответственно, сокращенное название FT- волокна образованно от fast twitch fibres.

Миоглобина в них значительно меньше, так что и выглядят они значительно белее. Можно, конечно же, поковырять себя, что бы увидеть разницу в цвете белых и красных волокон, но это хлопотно и больно. Так что лучше посмотрите на курицу: ножки красные, а грудка белая. Вот, это и есть разные по цвету и назначению мышечные куриные волокна.

Так вот, белые, или FT-волокна больше всего подходят для совершения быстрых, мощных, но кратковременных усилий, потому что обладают низкой           выносливостью. Зато по сравнению с медленными (ST) волокнами, быстрые (FT) волокна  могут  в два раза быстрее сокращаться и развивать в 10 раз большую силу.

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

а) Быстро сокращающиеся гликолитические волокна, сокращенно FTG,используют гликолиз, т.е. анаэробную гликолитическую систему, которая способствует образованию молочной кислоты. Соответственно, эти волокна не могут  производить энергию за счет аэробной системы с участием кислорода.

б) Быстро сокращающиеся окислительные волокна, сокращенно FTO,представляют собой как бы промежуточный тип, потому что при необходимости 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.Вот посмотрите на табличку, если запутались:

Характеристики и функции	Тип волокна
	FT-волокна (быстрые)		ST-волокна (медленные)
	FTG-волокна	FTO-волокна
Физиологическая характеристика:
- скорость сокращения	быстрая	быстрая	медленная
- сила сокращения	очень высокая	высокая	незначительная
- реакционная способность.	быстрая	быстрая	медленная
- аэробная выносливость	плохая	хорошая	очень хорошая
Биохимическая характеристика:
- накопление энергии	гликогенное	гликогенное и окислительное	окислительное
- запасы фосфатов	+++	++	+
- отложения гликогена	+++	++(+)	++
- жировые запасы	+	+(+)	++(+)
- содержание митохондрий	+	++	+++
- капилляризация	незначительная	От хорошей до очень хорошей	очень хорошая
Функция:	нагрузки в субмаксимальной зоне, проявление максимальной и скоростной силы		выносливость и силовая выносливость, статическая работа на опору и удержание
+++ - значительные, ++ - средние, + - незначительные

Исследования говорят о том, что в обычных условиях, волокна одного типа не переходят в волокна другого типа. Но интересно заметить, что очень интенсивные и длительные тренировки изменяют характеристики мышечных волокон. Однако многочисленные повторы движений (более 20 раз) или упражнения на выносливость не будут способствовать изменению характеристик быстро сокращающихся волокон первого типа. 

                                       Наследственность в распределении типов волокон

    Количество FT- и ST-волокон в организме определяется в основном его генетикой. Исследования показали, что отношение волокон обоих типов в течение жизни остается примерно одинаковым. Именно гены определяют адаптационные возможности и тот максимальный предел нагрузок, который человек может вынести. Но, не смотря на разную генетическую предрасположенность, каждый человек может значительно улучшить свои показатели силы и выносливости.

Опытным путем доказано, что тренировка помогает изменить характеристики обмена веществ мышечных волокон. Высокоинтенсивные анаэробные упражнения развивают способность FT- волокон адаптироваться к очень большим нагрузкам. Подобная способность выражается, например, в увеличении размера мышц и количества анаэробных ферментов. С другой стороны, FT-волокна типа А, под воздействием регулярных продолжительных высокоинтенсивных кардиотренировок, становятся также устойчивы к усталости, как и ST-волокна.

Порядок включения в работу волокон

Во время  каких либо нагрузок или упражнений в работу  в первую очередь  включаются медленные волокна, но если  потребность в силе превышает 25% от максимальной, то тут же к медленным подключаются и быстрые мышечные  волокна. При резких, взрывных движениях промежуток между началом сокращения медленных и быстрых мышечных волокон минимальный и составляет всего несколько миллисекунд, так что можно сказать, что оба типа мышечных волокон начинают сокращаться практически одновременно. Но быстрые волокна на то и быстрые, поэтому они укорачиваются значительно быстрее, и быстрее достигают своего силового максимума. Если медленные мышечные волокна  сокращаются примерно за 90-140 миллисекунд, то юркие быстрые волокна умудряются сделать это за 40-90 миллисекунд.Вообще, названия «быстрое» или «медленное» волокно вовсе не означает, что быстрые движения осуществляются исключительно  быстрыми мышечными волокнами, а медленные - исключительно медленными волокнами. На самом деле для включения тех или иных мышечных волокон в работу имеет значение лишь сила, которую нужно приложить для осуществления движения и ускорение которое нужно придать телу.