Быстрые мышечные волокна, также известные как волокна типа II, характеризуются высокой скоростью сокращения и способностью генерировать мощные усилия на короткие промежутки времени. Они содержат меньше миоглобина и митохондрий по сравнению с медленными волокнами, что делает их более подходящими для анаэробной деятельности, такой как спринт и тяжёлые физические нагрузки.
Эти волокна быстрее утомляются и менее эффективны в использовании кислорода, что ограничивает их продолжительность работы. Тем не менее, благодаря своей мощности, они играют ключевую роль в многих спортивных дисциплинах, требующих быстрых и интенсивных движений.
Быстрые мышечные волокна это
Мышечная гипертрофия. Быстрые и медленные мышечные волокна
а) Мышечная гипертрофия. Средний размер мышц человека определяется в большой степени наследственностью, а также уровнем секреции тестостерона, с которым связан тот факт, что мышечная масса у мужчин значительно больше, чем у женщин. При тренировке, однако, мышцы могут гипертрофироваться дополнительно на 30-60%. Основная часть этой гипертрофии связана не с возрастанием числа мышечных волокон, а с увеличением их диаметра.
Но, вероятно, это не совсем так, поскольку, как полагают, небольшая часть сильно увеличенных волокон расщепляется посередине вдоль всей длины, формируя совершенно новые волокна, что несколько увеличивает их число.
В самих гипертрофированных мышечных волокнах происходят следующие изменения:
(1) число миофибрилл увеличивается пропорционально степени гипертрофии;
(2) до 120% возрастает количество митохондриальных ферментов;
(3) на 60-80% увеличивается количество компонентов фосфагенной метаболической системы, включая АТФ и фосфокреатин;
(4) на 50% возрастают запасы гликогена;
(5) на 75-100% увеличиваются запасы триглицеридов (жиров).
Все эти изменения повышают возможности и аэробной, и анаэробной метаболических систем, при этом особенно увеличиваются максимальная скорость окисления и эффективность окислительной метаболической системы, которые возрастают на 45%.
Ориентировочное влияние физической тренировки с оптимальной нагрузкой на увеличение мышечной силы в течение 10-недельного тренировочного периода
б) Быстрые и медленные мышечные волокна. У человека все мышцы содержат разный процент быстро сокращающихся и медленно сокращающихся мышечных волокон. Например, в икроножной мышце выше процент быстрых волокон, что дает ей возможность мощно и быстро сокращаться, например при прыжках. Наоборот, в камбаловидной мышце выше процент медленных мышечных волокон, и, следовательно, эта мышца в большей степени используется при длительной активности мышц нижних конечностей.
Основные различия между быстрыми и медленными волокнами следующие.
1. Быстрые волокна имеют вдвое больший диаметр.
2. Ферменты, способствующие освобождению энергии из фосфагенной энергетической системы и системы гликоген—молочная кислота, в 2-3 раза более активны в быстрых волокнах, чем в медленных. В результате максимальная мощность, которую могут развивать быстрые волокна за очень короткий период времени, в 2 раза выше, чем это возможно в медленных волокнах.
3. Медленные волокна в основном приспособлены для длительной работы и, следовательно, для генерации аэробной энергии. Они имеют гораздо больше митохондрий, чем быстрые волокна. Кроме того, они содержат значительно больше миоглобина — белка, подобного гемоглобину, который связывает кислород внутри мышечного волокна; дополнительный миоглобин увеличивает скорость диффузии кислорода в волокне путем перемещения кислорода от одной молекулы миоглобина к следующей молекуле. К тому же в медленных волокнах ферменты аэробной метаболической системы значительно более активны, чем в быстрых волокнах. 4. Количество капилляров вокруг медленных волокон выше, чем в окружении быстрых волокон.
В целом быстрые волокна могут развивать чрезвычайную мощность в течение периода от нескольких секунд примерно до 1 мин. Наоборот, медленные волокна обеспечивают длительные сокращения, развивающие силу в течение нескольких минут или часов.
в) Врожденные различия среди спортсменов по количеству быстрых и медленных мышечных волокон. Некоторые люди имеют значительно больше быстрых волокон, чем медленных, а другие — наоборот; в некоторой степени это может предопределять спортивные возможности разных людей. Однако не обнаружено прямой связи между спортивными тренировками и соотношением быстрых и медленных волокон в случае, если спортсмен меняет один тип спортивной деятельности на другой. Вероятно, это соотношение практически полностью зависит от генетических особенностей, которые, в свою очередь, определяют, какая область спорта наиболее подходит для каждого человека: вероятно, одни люди рождаются марафонцами, а другие — спринтерами и прыгунами. Далее представлены данные о процентном соотношении быстрых и медленных волокон в четырехглавых мышцах спортсменов разных видов спорта.
Быстрые мышечные волокна — особенности тренировок на массу и силу
Мышцы состоят из быстрых и медленных волокон. Быстрые волокна — это взрывная сила и мощность, медленные — это выносливость и работа в аэробном режиме. Зная долю преобладающих волокон в твоей мускулатуре, можно корректировать план тренировки и достигать лучших результатов. Сегодня мы будем говорить в основном о быстрых волокнах. Ты узнаешь об их особенностях, о том, как их лучше тренировать и как определить, каких волокон у тебя больше.
Профессиональный тренер, преподаватель физической культуры, мастер спорта по скалолазанию.
Профессиональный тренер, преподаватель физической культуры, мастер спорта по скалолазанию.
- Особенности и функции быстрых волокон
- Анаэробные процессы и энергия
- Силовая и интенсивная нагрузка
- Особенности волокон IIa
- Особенности волокон IIb
- Два варианта работы с отягощениями для тренировки белых волокон
- Высокоинтенсивные тренировки для быстрых волокон
- Примерный план высокоинтенсивной тренировки на быстрые волокна
Особенности и функции быстрых волокон
Исследуя мышцы атлетов, учёные выяснили, что мышцы неоднородны по составу: одни мышечные волокна быстро сокращаются, моментально включаясь в работу, другие — более медленно. На самом деле задержка эта условная и составляет доли секунды, но различие не только в скорости сокращения.
Быстрые волокна назвали волокнами типа II, медленные — волокнами типа I. Медленные из-за большого присутствия миоглобина окрашены в красный цвет, поэтому их ещё называют красными волокнами. У быстрых волокон более светлый оттенок, соответственно, называют их белыми. На срезе мышц видно, что волокна I и II типа соседствуют друг с другом, и мускулы состоят из их комбинаций.
Анаэробные процессы и энергия
Быстрые волокна — гликолитические. Так их называют из-за большого запаса углеводов и гликолитических ферментов, с помощью которых осуществляется гликолиз — расщепление глюкозы для получения энергии. Выработка энергии происходит без участия кислорода — анаэробный процесс.
Гликолиз даёт быстрый и мощный выброс энергии, которая обеспечивает возможность мощного толчка, рывка, резкого удара. Но это усилие скоротечно, надолго энергии не хватает. Быстрым волокнам нужен отдых. И если продолжать движение, его интенсивность снизится, так как в работу включатся медленные волокна. Так как они работают в аэробном режиме — с участием кислорода, их называют окислительными.
Силовая и интенсивная нагрузка
Таким образом, быстрые волокна — преимущества для тех, кому нужно мгновенно генерировать максимум силы. Мышечные волокна II типа моментально сокращаются, обеспечивая короткую высокоинтенсивную силовую работу, высокоскоростные движения. Но и утомление наступает очень быстро, так как белые волокна потребляют много энергии. Медленные волокна работают с меньшей мощностью, но могут обеспечивать мышцы энергией длительное время.
Два подтипа быстрых мышечных волокон
Быстрые волокна в свою очередь разделяют на волокна IIa и IIb типов. Иногда волокна IIa называют промежуточными, так как у них есть сходство с медленными волокнами.
Особенности волокон IIa
- Волокна IIa более мощные, чем волокна типа I, но уступают в мощности волокнам типа IIb.
- Могут получать энергию как с кислородом, так и без него.
- При достаточно высокой скорости сокращения (25-40% от максимума) могут работать в таком режиме до 2-х минут.
- Быстрые окислительно-гликолитические волокна включаются в работу и в силовых тренировках, и внагрузках для похудения.
Особенности волокон IIb
- Высокая скорость сокращения — 40-100% от максимума.
- В качестве источника энергии используют АТФ и креатинфосфат и не используют кислород.
- Имеют низкую окислительную способность и высокий анаэробный потенциал.
- Включаются в работу только на максимуме интенсивности и скорости нагрузки.
- Быстро истощаются из-за слишком малых запасов источника энергии.
- Работать в таком мощном режиме они могут всего 30 с.
- Самые большие в сечении и способны к значительному росту, поэтому все тренировки по набору массы разрабатываются с учётом этого фактора.
Можно ли с помощью тренировок добиться перехода от медленных волокон к быстрым
У спринтеров, прыгунов, тяжелоатлетов и других представителей спорта, где требуется мощный старт и непродолжительная, но высокая нагрузка, преобладают быстрые волокна. Исследователи предположили, что занятия взрывными видами спорта ведут к увеличению быстрых волокон в мышцах. Но всё оказалось с точностью до наоборот.
Спортсмены, у которых генетически больше быстрых волокон, добивались успеха именно в тех видах спорта, которые требуют мощного, но кратковременного усилия. То есть, наличие быстрых волокон — это не ответ организма на специфические нагрузки, а генетическая предрасположенность. Закладываются волокна на этапе эмбрионального развития и вопрос об изменении соотношения медленных и быстрых волокон очень спорный.
Традиционно считается, что трансформация волокон может произойти только в экстремальных условиях. Например, если двигательный нерв типа II, который обеспечивает связь быстрых волокон с ЦНС (центральной нервной системой), умирает. Тогда близко расположенный нерв типа I может взять на себя его «работу», и быстрые волокна конвертируются в медленные. В обычных условиях такой трансформации не происходит, за исключением глубокой старости или сильного истощения.
Но тренировочные нагрузки с дополнительными весами могут изменить соотношение типов быстрых волокон IIa и IIb.
Как тренировки меняют состав мышц
Исследуя биопсию мышц, учёные заметили, что при длительных тренировках средней интенсивности промежуточные волокна типа IIa за несколько месяцев приближаются к параметрам медленных. Если же акцент тренировочных нагрузок направлен на скорость, силу, то промежуточные также перестраиваются на более быстрый режим.
Как узнать, каких типов волокон у тебя больше
Мышцы в нашем теле распределяются довольно равномерно, примерно 50/50. Явное преобладание одного типа волокон — явление редкое, и с большой долей уверенности можно сказать, что такие люди потенциальные чемпионы.
Практического теста, со 100% точностью позволяющего определить, состоят ли мышцы в основном из белых или из красных мышечных волокон, нет. Но если ты предпочитаешь монотонные длительные нагрузки, есть выносливость, можешь бегать часами или много раз поднимать небольшие веса — у тебя доминируют медленные волокна. Если предпочитаешь быструю скоростную или силовую работу: если бег, то спринт, если штанга, то почти максимальные веса, — у тебя преобладают быстрые волокна.
Тренировка быстрых мышечных волокон
Быстрые волокна IIб — самые толстые, и заметнее других увеличиваются в поперечном сечении. Именно тренировка быстрых неокислительных волокон подтипа IIб наращивает мышцы (мечта бодибилдера) и способствует развитию взрывной силы, например, для рекордов в спринте.
Мышечные волокна включаются в работу не изолированно, основная нагрузка приходится на один тип, второй действует на подхвате.
Два варианта работы с отягощениями для тренировки белых волокон
- С большими весами (60-80% от повторного максимума)
Количество повторений в подходе 3-6 раз, но не более минуты, отдых между подходами 4-5 минут. Прорабатываемые группы мышц чередуют. Упражнения выполняют в среднем темпе при максимальной амплитуде. Чем больше вес, тем интенсивнее работают быстрые волокна.
- С небольшими отягощениями
Акцент делается на скорость. Движения должны быть резкими и частыми (приседы с выпрыгиванием, бёрпи с утяжелителями).
Для тренировки быстрых волокон также можно практиковать бег в рваном темпе: с ускорениями и скоростными рывками. Это дополнительно подключает в работу белые волокна. Ещё один эффективный формат тренировок для быстрых волокон — HIIT или высокоинтенсивные круговые нагрузки.
Высокоинтенсивные тренировки для быстрых волокон
Протокол тренировок HIIT предполагает кратковременную высокоинтенсивную работу на максимуме возможностей с небольшим отдыхом. Взрывная нагрузка за короткий временной отрезок развивает силу мышц и увеличивает их объем.
Схема занятий сочетает аэробную и анаэробную нагрузку. В первые 8–15 секунд выработка энергии происходит без участия кислорода — работают быстрые мышечные волокна IIb. Когда кислород достигает мышц, нагрузка становится уже аэробной — «эстафету» перехватывают быстрые волокна IIa.
Формат круговой тренировки
Тренировка состоит из нескольких кругов. В один круг входят обычно 4-8 упражнений, которые выполняются с максимальной скоростью. На выполнение каждого упражнения отводится 30 с, отдых между ними 20-30 с. Между кругами перерыв 4-5 минут. Затем круг повторяется. Сколько делать таких подходов, зависит от уровня физической подготовки.
Общие правила круговой высокоинтенсивной тренировки
- Упражнения должны нагружать разные группы мышц
- Интервалы в 30 с отрабатывать на максимуме возможностей, только тогда работать будут именно быстрые волокна IIb.
- Оптимально тренироваться — 2-3 раза в неделю, давая организму время на восстановление.
- Тренировка начинается с разминки и завершается заминкой — упражнениями на растяжку.
Примерный план высокоинтенсивной тренировки на быстрые волокна
Велосипед
Основная нагрузка приходится на прямую мышцу живота, дополнительно в работу включается мускулатура низа живота, мышцы ног.
Тяга гантелей в планке
Нагружаются кор, широчайшие мышцы спины, предплечья, плечи, трицепс.
Выпрыгивания из полного приседа
Нагружается квадрицепс, укрепляются ягодицы. Дополнительно работают мышцы спины и голени.
Связка бицепс-плечи
Основная нагрузка падает на предплечья, бицепсы и плечелучевую мышцу, дополнительная — на широчайшие мышцы спины.
Скалолаз
Работают ягодичные мышцы, мышцы бёдер, поверхностные и глубокие мышцы живота.
Болгарские приседы
Работают квадрицепс, ягодичные мышцы, пресс, косые мышцы, бицепсы бедра. Дополнительную нагрузку получают камбаловидная и икроножная.
Преимущества HIIT тренировок в том, что они вместе с ростом мышц способствуют сжиганию жира. Когда короткая высокоинтенсивная тренировка сменяется непродолжительным отдыхом, организм сначала использует в качестве энергии гликоген из мышц, затем переключается на свободные жировые кислоты. Это ускоряет метаболизм и стимулирует сжигание жира.
Ещё один бонус HIIT тренировок — «дожигание» калорий, которое продолжается до 24-48 часов после окончания занятий.
Высокоинтенсивные домашние тренировки на платформе FitStars
Приступать к высокоинтенсивным тренировкам следует только после обретения соответствующей физической подготовки. Начинающим любителям фитнеса желательно начать с тренировок лёгкой и средней нагрузки:
И только затем приступать к тренировкам повышенной сложности:
Программы разработаны тренерами с высшим спортивным образованием, многолетним опытом работы (от 10 лет и выше), чемпионами и призёрами российских и европейских соревнований. Это гарантия высокого качества и достижимого результата.
Что такое быстрые мышечные волокна и чем они отличаются от медленных?
Быстрые мышечные волокна мгновенно реагируют на нагрузку, медленные, соответственно, чуть позже. Разница в скорости типов мышечных волокон незначительная — доли секунды, но процессы выработки энергии в корне отличаются. Быстрые мышечные волокна работают в бескислородном — анаэробном режиме, медленные — в аэробном.
Какие есть типы мышечных волокон? Какие волокна тренировать для развития силы и скорости?
Выделяют два типа мышечных волокон — быстрые и медленные. Сила и скорость зависит от больших мышечных волокон, поэтому тренировки на взрывную силу и мощность надо строить так, чтобы в работу включались именно быстрые волокна. Это либо работа с большими весами, либо высокоинтенсивные тренировки.
Быстрые мышечные волокна это
Всем известно, что каждый человек имеет индивидуальную мышечную композицию, то есть только ему присущее сочетание мышечных клеток (волокон) разных типов во всех скелетных мышцах. Вот только классификаций этих типов волокон несколько и они не всегда совпадают. Какие же классификации сейчас приняты? Мышечные волокна делятся:
1. На белые и красные
2. На быстрые и медленные
3. На гликолитические, промежуточные и окислительные
4. На высокопороговые и низкопороговые
Разберем все подробно.
Быстрые и медленные. Классифицируются по активности фермента АТФ-азы и, соответственно, по скорости сокращения мышц. Активность данного фермента наследуется и тренировке не поддается. Каждое волокно имеет свою неизменную активность этого фермента. Освобождение энергии заключенной в АТФ, осуществляется благодаря АТФ-аза.
Энергии одной молекулы АТФ достаточно для одного поворота (гребка) миозиновых мостиков. Мостики расцепляются с актиновым филаментом, возвращаются в исходное положение, сцепляются с новым участком актина и делают гребок. Скорость одиночного гребка одинакова у всех мышц. Энергия АТФ в основном требуется для разъединения. Для очередного гребка требуется новая молекула АТФ.
В волокнах с высокой АТФ-азной активностью расщепление АТФ происходит быстрее, и за единицу времени происходит большее количество гребков мостиками, то есть мышца сокращается быстрее.
Гликолитические, промежуточные и окислительные. Классифицируются по окислительному потенциалу мышцы, то есть по количеству митохондрий в мышечном волокне. Напомню, что митохондрии – это клеточные органеллы, в которых глюкоза или жир расщепляется до углекислого газа и воды, ресинтезируя АТФ, необходимую для ресинтеза креатинфосфата. Креатинфосфат используется для ресинтеза миофибриллярных молекул АТФ, которые необходимы для мышечного сокращения. Вне митохондрий в мышцах также может происходить расщепление глюкозы до пирувата с ресинтезом АТФ, но при этом образуется молочная кислота, которая закисляет мышцу и вызывает ее утомление.
По этому признаку мышечные волокна подразделяются на 3 группы:
1. Окислительные мышечные волокна. В них масса митохондрий так велика, что существенной прибавки ее в ходе тренировочного процесса уже не происходит.
2. Промежуточные мышечные волокна. В них масса митохондрий значительно снижена, и в мышце в процессе работы накапливается молочная кислота, однако достаточно медленно, и утомляются они гораздо медленнее, чем гликолитические.
3. Гликолитические мышечные волокна. В них очень незначительное количество митохондрий. Поэтому в них преобладает анаэробный гликолиз с накоплением молочной кислоты, отчего они и получили свое название. (Анаэробный гликолиз – расщепление глюкозы без кислорода до молочной кислоты и АТФ; аэробный гликолиз, или окисление – расщепление глюкозы в митохондриях с участием кислорода до углекислого газа, воды и АТФ.)
У не тренирующихся людей обычно быстрые волокна – гликолитические и промежуточные, а медленные – окислительные. Однако при правильных тренировках на увеличение выносливости промежуточные и часть гликолитических волокон можно сделать окислительными, и тогда они, не теряя в силе, перестанут утомляться.
Высокопороговые и низкопороговые. Классифицируются по уровню порога возбудимости двигательных единиц. Мышца сокращается под действием нервного импульса, который имеет электрическую природу. Каждая двигательная единица (ДЕ) включает в себя мотонейрон, аксон и совокупность мышечных волокон. Количество ДЕ у человека остается неизменным на протяжении всей жизни.
Двигательные единицы имеют свой порог возбудимости. Если нервный импульс, посылаемый мозгом, имеет величину ниже этого порога, ДЕ пассивна. Если нервный импульс имеет пороговую для этой ДЕ величину или превышает ее, мышечные волокна сокращаются. Низкопороговые ДЕ имеют маленькие мотонейроны, тонкий аксон и сотни иннервируемых медленных мышечных волокон. Высокопороговые ДЕ имеют крупные мотонейроны, толстый аксон и тысячи иннервируемых быстрых мышечных волокон.
Как видите, две из представленных классификаций неизменны на протяжении всей жизни человека вне зависимости от тренировок, а две напрямую зависят именно от тренировок. В отсутствии двигательного режима, например в коме, или долгом нахождении в гипсе даже медленные мышечные волокна теряют свои митохондрии и соответственно миоглобин и становятся белыми и гликолитическими.
Поэтому в настоящее в спортивной науке считается неправильно говорить: «тренировки направленные на гипертрофию быстрых мышечных волокон», или «гиперплазия миофибрилл в медленных мышечных волокнах», хотя еще 10 лет назад это считалось допустимо даже в специализированных научных изданиях. Сейчас если мы говорим о тренировочном воздействии на МВ, то используем только классификацию по окислительному потенциалу мышцы. Классификации совпадают у не тренирующихся и у представителей скоростно-силовых и силовых видов спорта, где цель поднять максимальный вес в единичном повторении. В видах спорта требующих проявления выносливости классификации совпадать не будут.
Для наглядности приведу несколько утрированный, хотя теоритически вполне возможный пример. Сразу оговорюсь, что все цифры условные, и их не надо воспринимать буквально. Представим атлета, у которого лучший результат в жиме лежа 200 кг (без экипировки), 180 кг он может пожать на 3 раза, 150 кг на 10 раз. Из результатов видно, что окислительный потенциал мышц очень низок.
Соотношение волокон, предположим, следующее: 90% быстрые, 10% медленные. По окислительному потенциалу 75% гликолитические, 15% промежуточные и 10% окислительные. Наилучших успехов в увеличении мышечной массы спортсмен добивается, когда работает в жиме по 6 повторений. Вес штанги достаточно большой чтобы рекрутировать 75% гликолитических волокон, а окислительный потенциал их настолько низок, что и 6-и повторений достаточно для необходимого закисления мышцы.
Но вот по какой-то причине этот атлет решил максимально увеличить свою выносливость и два месяца по 2-3 раза в день ежедневно работал над увеличением митохондрий в гликолитических и промежуточных МВ. Подробно об этой методике вы можете прочитать в 5-м номере «ЖМ», в моей статье «Тренировка выносливости».
Плюс к этому атлет еще поддерживал свой силовой потенциал, выполняя по 1-2 повторениям с околомаксимальным весом раз в 7-10 дней. Два месяца достаточно для предельного насыщения мышц митохондриями. Через два месяца спортсмен проводит тестирование. Оно показывает, что сейчас у него 5% гликолитических волокон, 70% промежуточных и 25% окислительных.
То есть гликолитические стали промежуточными, кроме 5% самых высокопороговых, а промежуточные стали окислительными. По активности АТФ-азы соотношение естественно не изменилось, так же 90% быстрые и 10% медленные. 200 кг он выжал на 1 раз, миофибриллы от таких тренировок не выросли, а упасть результату он не дал, используя в тренировках ММУ. 180 кг он выжал на 8 раз, а 150 кг на 25 раз.
Огромное количество новых митохондрий «съедало» молочную кислоту не давая мышцам закислиться, что значительно увеличило их функциональность. Теперь нашему атлету для увеличения мышечной массы работа на 6 повторений практически ничего не даст. Она задействует в нужном режиме только 5% оставшихся гликолитических волокон.
Сейчас ему придется работать минимум по 15 повторений в подходе, чтобы добиться необходимого для роста мышечной массы закисления мышц. И, дополнительно, включить в тренировку стато-динамические упражнения, поскольку только они способствуют гипертрофии окислительных мышечных волокон, которых у него теперь 25%, и игнорировать их уже нецелесообразно.
Как мы видим, один и тот же человек вынужден использовать абсолютно разные тренировочные программы для гипертрофии своих быстрых мышечных волокон после изменения их окислительного потенциала! Вот поэтому говорить о тренировочном воздействии на типы волокон, используя классификацию по активности АТФ-зы, считается некорректным. Только классификация по окислительным способностям мышц!
