Метаболическая, морфологическая и функциональная характеристика мышечных волокон

Характеристика	Тип волокон
	ST-волокна (медленные, мало утомляемые)	FTO-волокна (промежуточные, быстрые, устойчивые к утомлению)	FT-волокна, FTG-волокна (быстрые, легко утомляемые)
Работа	Умеренная, на выносливость	Большой интенсивности, кратковременная
Кол-во волокон в ДЕ	10-180	300-800	300-800
Порог возбуждения мотонейрона	Низкий	Высокий	Максимальный
Размеры мотонейрона	Малые	Большие	Большие
Размеры миофибрилл	Малые	Большие	Большие
Сеть капилляров	Большая	Средняя	Низкая
Митохондрии	Много	Много	Мало
Кол-во миоглобина	Много	Среднее	Мало
Кол-во гликогена	Много	Много	Много
Активность АТФазы	Низкая	Высокая	Высокая
Активность митохондрий	Высокая	Высокая	Низкая
Активность гликолиза	Низкая	Высокая	Высокая
Скорость сокращения	110 мс	50 мс	50 мс
Развитие силы	Низкое	Высокое	Умеренное
Утомляемость	Слабая	Сильная	Сильная
Выносливость	Высокая	Низкая	Низкая
Накопление О2 долг	Отсутствует	Высокое	Высокое
Соотношение волокон в мышцах нижних конечностей (%)
Нетренированные	55	35	10
Стайер	80	14	5
Спринтер	23	48	28

Композиция мышц

С оотношение типов мышечных волокон значительно различается у разных людей. Эти отличия видны у представителей разных спортивных специализаций (рис.2.3.).

Рис.2.3. Представленность быстрых (FF) и промежуточных (FR) волокон у спортсменов разных специализаций

У бегунов на длинные дистанции в икроножной мышце и пловцов-стайеров в дельтовидной мышце было обнаружено 90% медленных волокон, а у спринтеров в икроножной мышце до 90% быстрых волокон. Эти индивидуальные различия величины распределения волокон, скорее всего не объясняются тренировкой, они обусловлены генетически. Это подтверждается, в частности, тем, что, несмотря на гармоничное развитие скоростной силы рук и ног, боксер или фехтовальщик может, например, иметь чрезвычайно „быстрые ноги" и „медленные руки". Прирожденное количество быстрых FF-волокон является, видимо, причиной этого несоответствия. Тот факт, что у хороших представителей видов спорта, где особенно требуется выносливость (марафонцы, велосипедисты-шоссейники и т. д.), в основном преобладают медленные S-волокна, а высококлассные атлеты, которые демонстрируют скоростную силу (спринтеры, копьеметатели, толкатели ядра), обладают высоким процентом быстрых FF-волокон, свидетельствует об особом предрасположении именно к этим видам спорта.

То, что у элитных тяжелоатлетов соотношение FF-и S-волокон сбалансировано, связано со спецификой работы тяжелоатлета: опора и удержание в значительной степени выполняется посредством S-волокон.

Принадлежность мышечных волокон к определенной ДЕ задается от природы и не может быть изменена тренировкой. Каждый человек обладает индивидуальным набором S-и FF-волокон, количество которых, как показывают исследования, нельзя изменить при помощи специальной тренировки. Результаты исследований моно - (генетически идентичных) и ди-зиготных (генетически неидентичных) близнецов показывают, что у первых поразительно близко соотношение двух типов волокон в мышцах (даже если один из пары активно занимается спортом, а другой нет), тогда как у вторых возможны большие вариации в композиции мышцы.

Соответствующей силовой тренировкой можно относительно быстро преобразовывать FF-волокна в FR-волокна. Это дает возможность достигать хорошей выносливости даже тем спортсменам, которые, имея много быстрых FF-волокон, казалось бы, более подходят для проявления максимальной и скоростной силы. Несмотря на то, что тренировкой нельзя изменить унаследованное соотношение между S- и FF-волокнами, свойства волокон, хоть и в определенных пределах, все же приспосабливаются к предъявляемым специфическим раздражениям (поперечное сечение, время сокращения, оснащение энергоносителями и митохондриями и т. д.). В первую очередь это обусловлено тем, что целенаправленная тренировка на выносливость приводит к тому, что в FF волокнах количество митохондрий увеличивается в 3-4 раза.

У людей белые и красные волокна, как правило, перемешаны, но красные волокна преобладают в антигравитационных мышцах, а белые - в конечностях. Количество S и FF волокон в мышцах человека в среднем составляет 55 и 45 % соответственно.

Последовательность включения (рекрутирования) мышечных волокон в работу регулируется нервной системой и зависит от интенсивности нагрузки. При физической работе небольшой интенсивности (умеренной) – 20-25% уровня максимальной силы мышечного сокращения – в работу вовлекаются в основном медленные волокна. При работе нарастающей мощности последовательно включаются промежуточные, а затем и быстрые волокна. Однако даже при максимальной интенсивности в работу вовлекаются не все имеющиеся волокна: у нетренированных – не более 55-65 % имеющихся мышечных волокон, а у высоко тренированных спортсменов силовых видов спорта могут вовлекаться 80-90% ДЕ.