14.3. Типи волокон скелетного м'яза

Кожний м'яз складається з волокон. Позначається як SТ-волокна, що поволі скорочуються і FТ-волокна, що швидко скорочуються. SТ-волокна, які володіють високим вмістом міоглобіну (червоний м'язовий пігмент), називають також червоними волокнами. Вони включаються при навантаженнях умежах 20-25% від максимальної сили і відрізняються хорошою витривалістю. FТ-волокна, які володіють у порівнянні з червоними волокнами невеликим вмістом міоглобіну, називають також білими волокнами. Вони характеризуються високою скоротливою швидкістю і можливістю розвивати велику силу. В порівнянні з повільними волокнами вони можуть удвічі швидше скорочуватися і розвивати в 10 разів більшу силу.

При навантаженнях менше 25% від максимальної сили спочатку починають функціонувати переважно повільні волокна. Як тільки їх запаси енергії вичерпуються, «підключаються» швидкі волокна. Після того, як витратять енергетичні запаси швидких волокон, роботу доведеться припинити, настає виснаження.

Якщо ж силове навантаження зросте від низьких до максимальних величин, то згідно з Костіллом (1980) виникає так званий «ефект рампи», коли майже всі волокна залучаються до руху. Спочатку включаються повільні волокна, а трохи пізніше, коли потреба в силі перевищить 25% від максимальної, в активність вступають і швидкі волокна.

При вибухових рухах часовий проміжок між початком скорочення повільних і швидких волокон мінімальний (всього кілька мс). Таким чином, початок скорочення у обох типів волокон відбувається майже одночасно, проте швидкі волокна коротшають значно швидше і раніше досягають свого силового максимуму (приблизно за 40-90мс), ніж повільні волокна (приблизно за 90-140 мс), тому за вибухову силу, яка повинна бути реалізована протягом 50-120 мс, «відповідають» головним чином швидкі волокна.

Кожна людина володіє індивідуальним набором SТ- і FТ-волокон, кількість яких, як показують наукові дослідження, не можна змінити за допомогою спеціального тренування. В середньому людина має приблизно 40% повільних і 60% швидких волокон. Але це середня величина (по всій скелетній мускулатурі). М'язи ж виконують різні функції і тому можуть значно відрізнятися один від одного складом волокон. Так, наприклад, м'язи, які виконують велику статичну роботу (камбаловидний м'яз), часто володіють великою кількістю повільних Sт-волокон, а м'язи, які здійснюють переважно динамічні рухи (біцепс), мають велику кількість Fт-волокон. Проте, як показують численні дослідження, зустрічаються і значні індивідуальні відхилення. У бігунів на довгі дистанції в ікроножному м'язі і плавців-стаєрів у дельтоподібному м'язі було знайдено 90% повільних волокон, а у спринтерів в ікроножному м'язі – 90% швидких волокон. Ці індивідуальні вражаючі величини розподілу волокон, імовірно, не можна пояснити тренуванням, – вони обумовлені генетично. Це підтверджується, зокрема, тим, що, не дивлячись на гармонійний розвиток швидкісної сили рук і ніг, боксер або фехтувальник може, наприклад, мати надзвичайно "швидкі ноги" і "повільні руки". Природжена кількість швидких Fт-волокон є, мабуть, причиною цієї невідповідності.

Той факт, що у хороших представників видів спорту, де особливо потрібна витривалість (марафони, велосипедисти-шосейники і т.ін.), в основному переважають повільні SТ-волокна, а висококласні атлети, які демонструють швидкісну силу (спринтери, списометателі, штовхачі ядра), володіють високим відсотком швидких FТ-волокон, свідчить про особливий нахил саме до цих видів спорту. На перший погляд здається, що це положення спірне, оскільки у важкоатлетів – переможців різних змагань – знайдено надзвичайно урівноважене співвідношення FТ- і SТ-волокон. Проте слід ураховувати специфічну роботу важкоатлета: опору і утримання, які в значній мірі виконуються за допомогою SТ-волокон.

Відповідним силовим тренуванням можна відносно швидко перетворювати FТ-волокна в FТО-волокна. Це дає можливість досягати хорошої витривалості навіть тим спортсменам, які, маючи багато швидких Т-волокон, здавалося б більш підходять для вияву максимальної і швидкісної сили.

Не дивлячись на те, що тренуванням не можна змінити успадковане співвідношення між SТ- і FТ-волокнами, властивості волокон, хоч і в певних межах, все ж таки пристосовуються до специфічних подразнень, що пред'являються (поперечний перетин, час скорочення, оснащення енергоносіями і мітохондріями і т.ін.).