Содержание материала

Процесс взаимодействия различных типов волокон

Процесс взаимодействия различных типов волокон до настоящего времени выяснен не до конца. Схематично он может быть изложен так.

При нагрузках менее 25% от максимальной силы сначала начинают функционировать преимущественно медленные волокна. Как только их запасы энергии иссякают, «подключаются» быстрые волокна. После того, как израсходуются энергетические запасы быстрых волокон, работу придется прекратить, наступает истощение. Если же силовая нагрузка возрастает от низких до максимальных величин, то согласно Костиллу (1980; цит. по: Ю. Хартман, 1988) возникает так называемый «эффект рампы», когда почти все волокна вовлекаются в движение.

Включение различных типов мышечных волокон в движение 

Рис. 2. Включение различных типов мышечных волокон в движение при увеличивающихся сопротивлениях.

Изображенный на рис. 5 принцип участия различных типов волокон в мышечной деятельности действителен для всех движений. Сначала включаются медленные волокна, а чуть позже, когда потребность в силе превысит 25% от максимальной, в активность вступают и быстрые волокна.

При взрывных движениях временной промежуток между началом сокращения медленных и быстрых волокон минимален (всего несколько мс). Таким образом, начало сокращения у обоих типов волокон происходит почти одновременно, однако быстрые волокна укорачиваются значительно быстрее и раньше достигают своего силового максимума (приблизительно за 40-90 мс), чем медленные волокна (приблизительно за 90-140 мс), поэтому за взрывную силу, которая должна быть реализована в течение 50-120 мс, «отвечают» главным образом быстрые волокна (Ю. Хартман, 1988).

Скорость сокращения быстрых мышечных волокон может в несколько раз и даже десятков раз превышать скорость сокращения медленных волокон. Чем выше частота сокращений, тем сильнее сокращение, поэтому сила пропорциональна числу быстрых мышечных волокон в отдельно взятой мышце. Быстрые волокна толще, они имеют большее количество сократительных элементов — миофибрилл, поэтому они и сильнее. Быстрые мышечные волокна имеют повышенное содержание гликогена — мышечного "топлива", на котором они способны развивать значительные усилия. Силовой вклад быстрых мышечных волокон в напряжение мышцы и развиваемую ею силу значительно выше, чем медленных волокон. Но в то же время они меньше пронизаны капиллярной сетью, хуже снабжаются кислородом и быстрее утомляются. Медленные же мышечные волокна, будучи выносливее, располагают значительной капиллярной сетью, которая позволяет им получать больше кислорода из крови.

Имеется еще один тип волокон, о которых ученые узнали сравнительно недавно. Это промежуточный тип, способный приобретать качества быстрых или медленных волокон.

При занятиях силовым тренингом промежуточные волокна станут приобретать свойства быстрых волокон, внося приличный вклад в силовые способности и наоборот, при тренировке на выносливость промежуточные волокна приобретают свойства медленных волокон. То есть промежуточные волокна – это резерв, который можно реализовать лишь систематически и методически грамотно тренируясь (Ф. К. Хэтфилд, 1996).

Сила мышц зависит от физиологического их поперечника. Иными словами, чем больше объем и поперечное сечение мышцы, тем большее усилие она в состоянии развить. Это соотношение в некоторой степени условно, но в действительности дело обстоит так: крупные мышцы – больше сила.

Миофибриллы являются сократительными элементами мышцы и развивают тягу, суммарная величина которой и определяет силу мышцы. На поперечном срезе мышцы они дают примерно 20—30% ее физиологического поперечника (табл. 2).

Таблица 2. Механизмы и факторы, влияющие на увеличение размеров мышцы (Ф. К. Хэтфилд, 1996)

Механизмы (факторы)

Примерный вклад
в увеличение размеров мышцы, %

Капилляризация

3,5

Митохондрия

15-25

Саркоплазма (клеточная жидкость)

20-30

Соеденительные ткани

2-3

Мышечные фибриллы

20-30

Гликоген

2-5

Подклеточные субстанции

1-2

Интерстиальные субстанции

3-5

Запасы жира в организме

10-15