肌纤维类型与运动能力

2020-05-16付鹏四川师范大学

灌篮 2020年36期

付鹏四川师范大学

一、不同类型肌纤维形态结构和功能特点

（一）肌纤维类型

骨骼肌纤维的划分是根据骨骼肌的形态、结构和功能进行辨别的过程，肌纤维划分的方式有很多种，比如根据肌肉收缩速度可分为“快肌纤维”和“慢肌纤维”；根据肌红蛋白在肌肉中的含量可分为“红肌纤维”和“白肌纤维”根据肌纤维的收缩和代谢特征可分为“慢缩强氧化型”、“快缩强氧化酵解型”、“快缩强酵解型”三种类型。

（二）肌纤维生理特点

运动生理学研究证明：人体骨骼肌主要由两种肌纤维组成，根据其收缩速度分为快肌纤维（FT），和慢肌纤维（ST），见表1。

表1 两种肌纤维的生理特点

快肌纤维（FT）直径较大、收缩速度较快、力量较强，主要受大运动神经元支配，肌浆网发达，许多酶的活性较强，但是肌红蛋白含量较低，毛细血管的数量较少，颜色偏白又称为“白肌纤维”，快肌纤维力量大、速度快，但是易疲劳，其中以爆发类项目运动员体内较多，主要为短跑、举重、球类、铅球等。

慢肌纤维（ST）直径较小、收缩速度较慢、力量较弱，主要受小运动神经支配，肌浆网不发达，体内线粒体含量和肌红蛋白含量较多，毛细血管丰富，颜色偏红又称“红肌纤维”，红肌纤维力量较弱、速度较慢、不易疲劳，其中以耐力类项目运动员体内含量较多，主要为长跑、自行车、游泳、竞走等。

（三）影响肌纤维分布的因素

人体中，肌纤维的含量并不是一成不变的，根据调查显示年龄、性别和遗传都在一定程度上都对其产生一定的影响。

在遗传上，科学家们通过对单卵双生子骨骼肌中不同肌纤维分布的研究发现，单卵双生子之间的肌纤维分配极为一致，对内变异远较双卵双生子小，表示人类肌纤维的百分比组成或分布由遗传决定。

肌纤维类型的百分比构成与年龄因素有关，经过对40名年龄在21-65岁之间的男子肌纤维含量的分布规律，发现慢肌纤维逐渐取代快肌纤维，即在20-29岁快肌纤维的含量为59%，不过59-65岁时快肌纤维下降至45%。

骨骼肌纤维类型在性别中是否存在差异，科学家对31对双生青年（15-20岁）进行了研究，其中男性中的慢肌纤维的百分比含量约为55%，而女性则为49%，肌纤维中不同酶的活性以男性较活跃，但快肌纤维的分布二者却没有明显差异。

二、肌纤维类型与运动的关系

（一）运动单位募集

运动单位募集是指在运动过程中不同运动单元参与活动的程度，募集的运动单位数量少，则肌肉收缩力量较小，反之，肌肉力量较大，则募集的运动单位就较多，在低强度运动初期慢肌纤维最先募集，在运动强度逐渐增大时，快肌运动单位含量逐渐增多，这种情况称为肌纤维类型的顺序性募集。

（二）运动员肌纤维类型

不同项目运动员肌纤维类型的百分比具有明显差异，其中以短时间，高强度运动项目如短跑、举重、铅球等项目运动员，肌肉中快肌纤维百分比较多，而耐力型运动员，如马拉松、竞走、游泳等项目运动员，肌肉中慢肌纤维较多。目前优秀马拉松运动员小腿比目鱼肌和腓肠肌慢肌纤维的比例高达95%左右，而优秀的短跑运动员却只有25%左右。

（三）运动训练对骨骼肌纤维的影响

运动训练对骨骼肌纤维的影响主要包括对肌纤维类型百分比的含量、肌纤维面积大小和对肌纤维的代谢特征。

肌纤维类型的百分比是可以通过运动训练和后天因素影响的，在对运动员进行调查过程中，经常通过运动锻炼，可以使骨骼肌壮大，主要表现为肌纤维直径的增粗和肌纤维数量的增多。此外，实验表明，耐力训练可使肌纤维中线粒体的数量和体积增大，使人体有氧运动能力提高，相反，力量训练可以增大肌纤维的面积，而线粒体的含量未有明显差异。

三、肌纤维类型和运动训练

（一）肌纤维与运动能力

肌纤维的类型与运动训练是息息相关的，不同类型的运动员肌纤维类型的百分比含量不同，导致训练方法和手段具有很多区别。比如，一名短跑运动员在完成固定的负荷时，他不会像马拉松运动员一样，可以重复很多次，也不像竞走运动员一样拥有较高的肌肉耐力，同样，一名自行车运动员他不可能比举重运动员更强壮，也不可能在短时间内大幅度的提高肌肉力量。肌纤维的类型是影响不同运动成绩的重要指标，正确处理肌纤维类型和运动训练，对于运动员选材、运动员训练和运动员竞赛是一个不可缺少的环节。

据研究，马拉松运动员和短跑运动员，他们腿部腓肠肌纤维的类型和百分比具有明显的差异，一般耐力型的运动员，腿部肌纤维大多数以慢肌纤维为主，而速度类运动员一般快肌纤维较优。与此同时，我们发现了一些有趣的现象，在短跑运动中，一些运动员能够完成100m×8次，而经过一段时间耐力训练后能够完成100m×10次，而耐力运动员在经过一段时间的爆发力训练，他们也可以从5×400m增加到6×400m，这说明，并不是所有的运动员他们肌肉中的快肌或慢肌纤维的百分比是固定不变的，所以，教练员应该根据不同类型的运动员改变训练方式和侧重点。

肌纤维类型是影响运动成绩的一项重要原因，如果根据其生理特点结合特殊的运动训练方式是否能够达到较高的训练水平？当代竞技体育的核心就是“更高、更快、更强”，我们需要培养优秀的运动员，需要他们达到优秀的专项能力，在条件相对固定时，在训练中我们选择性的让某些肌纤维参加工作，使其改变它在肌肉中含量的百分比，并发展与专项有关的肌肉群，这样就可以相对的提高专项能力。

在实际的训练当中，我们需要根据不同运动员的肌纤维类型和专项去安排课时计划和小周期计划，在进行训练时，可使用相应的教学方法以便达到训练目标。根据调查显示，采用某一运动员最大负荷量的25%进行训练时，主要是慢肌纤维发挥作用，在使用最大负荷量的25%-50%进行训练时，快肌纤维的活动度高于慢肌纤维，而在使用最大负荷量的50%以上进行训练时，主要是快肌纤维发挥作用，所以一般采用小重量、多次数的练习来发展慢肌纤维，而采用大重量、少次数的练习来发展快肌纤维。但是必须注意的是，单一的训练方式也有可能导致训练效果的不佳，因此在进行专项练习时，也要照顾身体其他素质的发展，从而达到身体中肌纤维含量的相对平衡。

（二）运动对肌纤维的影响

肌纤维类型的转变。大量的研究结论显示，不同类型的肌纤维是无法相互转换的，不过经过运动训练之后，可以改变肌肉纤维相对的百分比，比如一名长跑运动员原来小腿腓肠肌内快肌纤维和慢肌纤维分别占50%，在进行力量和爆发力为主训练之后再次测量可发现，肌肉的周长逐渐变大，肌肉力量增强，不过肌肉的耐力却下降，再进行肌纤维含量测量后，结果表示，快肌纤维的百分比提高了15%即达到了65%，而慢肌纤维下降到了35%，发生这种现象的原因是快肌纤维直径增大的同时，慢肌纤维却逐渐的减小，以便达到二者的相对平衡。

肌纤维中有关酶的转变。根据调查显示（见表2），人体肌肉中的酶的活性主要受后天训练的影响，科学家们根据不同专项运动员身体中酶的活性发现，不同专项运动员中琥珀酸脱氢酶（SDH）、乳酸脱氢酶（LDH）及磷酸化酶（PHOSP）活性具有明显差异，长跑运动员身体中有关有氧供能酶的活性（如SDH酶）比乳酸能及磷酸元供能（LDH、PHOSP）较强。而短跑运动员却相反。

表2 短、长跑运动员身体中酶的活性

肌纤维选择性肥大。萨尔庭发现耐力性训练可以使人体内慢肌纤维出现选择性肥大，而力量和爆发力训练可以使快肌纤维产生同样的效果，肌纤维出现选择性肥大的现象，与训练过程中肌纤维的优先动员具有较大的关系，在进行以慢跑为主的耐力性运动时，慢肌纤维被优先使用，而在进行举重为主的爆发力训练时，快肌纤维则被优先使用。这一点在实践中非常重要，当在进行发展快肌纤维为主的运动能力时，一般采用大强度负荷训练，而在进行发展慢肌纤维为主的运动能力时，经常以强度低、持续时间较长的训练为主。