Скелетные мышцы состоят из нескольких видов волокон. Они отличаются друг от друга сократительными и метаболическими свойствами. Основных типов волокон два: медленносокращающиеся (МС-волокна), или красные волокна, и быстросокращающиеся (БС-волокна), или белые волокна.
В МС-волокнах интенсивно протекают процессы аэробного энергообеспечения, они способны к длительным неинтенсивным физическим нагрузкам. Чем выше процентное содержание этих волокон в мышцах, несущих основную нагрузку при выполнении упражнения, тем больше максимальная аэробная мощность организма и тем выше физическая работоспособность при продолжительной физической работе, т.е. тем более вынослив организм.
Среди БС-волокон различают два подтипа: БСа (или тип IIа) и БСб (или тип IIб). Они отличаются механизмами энергообразования.
БСа-волокна имеют высокую анаэробную гликолитическую способность и аэробную способность ресинтеза АТФ (быстрые окислительные гликолитические). Используются они при интенсивной работе на выносливость (например, при беге на 1000 м или плавании на 400 м).
БСб-волокна имеют только высокие анаэробные способности ресинтеза АТФ. Они включаются при выполнении кратковременных интенсивных физических нагрузок.
Последовательность включения (рекрутирование) мышечных волокон в работу регулируется нервной системой и зависит от интенсивности нагрузки.
- При работе небольшой интенсивности, около 20—25% уровня максимальной силы мышечных сокращений, в работу вовлекаются в основном красные волокна (МС-волокна).
- При более интенсивной работе, 25—40% уровня максимальной силы сокращения, включаются белые волокна, а именно - БСа-волокна.
- Если интенсивность работы превышает 40% максимальной силы, вовлекаются белые волокна другого подтипа - БСб-волокна.
Однако даже при интенсивной работе включаются не все волокна.
Чем более тренирован человек, тем больше белых и красных волокон могут сокращаться одновременно. У нетренированных лиц вовлекаются в работу не более 55—65%, а у высокотренированных спортсменов — до 80—90% двигательных единиц.
Подключение красных и белых мышечных волокон к работе зависит от силы стимуляции мотонейроном. Минимальная величина стимуляции, при которой волокно сокращается максимально, называется порогом возбуждения (раздражения):
- минимальный порог возбуждения имеют МС-волокна (10—15 Гц);
- у БС-волокон порог возбуждения в 2 раза выше, чем у МС-волокон.
Красные и белые волокна вовлекаются в работу при высокой частоте раздражения — около 45-55 Гц.