肌纖維類型與運動能力

付鵬 四川師范大學(xué)

一、不同類型肌纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能特點

（一）肌纖維類型

骨骼肌纖維的劃分是根據(jù)骨骼肌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行辨別的過程，肌纖維劃分的方式有很多種，比如根據(jù)肌肉收縮速度可分為“快肌纖維”和“慢肌纖維”；根據(jù)肌紅蛋白在肌肉中的含量可分為“紅肌纖維”和“白肌纖維”根據(jù)肌纖維的收縮和代謝特征可分為“慢縮強(qiáng)氧化型”、“快縮強(qiáng)氧化酵解型”、“快縮強(qiáng)酵解型”三種類型。

（二）肌纖維生理特點

運動生理學(xué)研究證明：人體骨骼肌主要由兩種肌纖維組成，根據(jù)其收縮速度分為快肌纖維（FT），和慢肌纖維（ST），見表1。

表1 兩種肌纖維的生理特點

快肌纖維（FT）直徑較大、收縮速度較快、力量較強(qiáng)，主要受大運動神經(jīng)元支配，肌漿網(wǎng)發(fā)達(dá)，許多酶的活性較強(qiáng)，但是肌紅蛋白含量較低，毛細(xì)血管的數(shù)量較少，顏色偏白又稱為“白肌纖維”，快肌纖維力量大、速度快，但是易疲勞，其中以爆發(fā)類項目運動員體內(nèi)較多，主要為短跑、舉重、球類、鉛球等。

慢肌纖維（ST）直徑較小、收縮速度較慢、力量較弱，主要受小運動神經(jīng)支配，肌漿網(wǎng)不發(fā)達(dá)，體內(nèi)線粒體含量和肌紅蛋白含量較多，毛細(xì)血管豐富，顏色偏紅又稱“紅肌纖維”，紅肌纖維力量較弱、速度較慢、不易疲勞，其中以耐力類項目運動員體內(nèi)含量較多，主要為長跑、自行車、游泳、競走等。

（三）影響肌纖維分布的因素

人體中，肌纖維的含量并不是一成不變的，根據(jù)調(diào)查顯示年齡、性別和遺傳都在一定程度上都對其產(chǎn)生一定的影響。

在遺傳上，科學(xué)家們通過對單卵雙生子骨骼肌中不同肌纖維分布的研究發(fā)現(xiàn)，單卵雙生子之間的肌纖維分配極為一致，對內(nèi)變異遠(yuǎn)較雙卵雙生子小，表示人類肌纖維的百分比組成或分布由遺傳決定。

肌纖維類型的百分比構(gòu)成與年齡因素有關(guān)，經(jīng)過對40名年齡在21-65歲之間的男子肌纖維含量的分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)慢肌纖維逐漸取代快肌纖維，即在20-29歲快肌纖維的含量為59%，不過59-65歲時快肌纖維下降至45%。

骨骼肌纖維類型在性別中是否存在差異，科學(xué)家對31對雙生青年（15-20歲）進(jìn)行了研究，其中男性中的慢肌纖維的百分比含量約為55%，而女性則為49%，肌纖維中不同酶的活性以男性較活躍，但快肌纖維的分布二者卻沒有明顯差異。

二、肌纖維類型與運動的關(guān)系

（一）運動單位募集

運動單位募集是指在運動過程中不同運動單元參與活動的程度，募集的運動單位數(shù)量少，則肌肉收縮力量較小，反之，肌肉力量較大，則募集的運動單位就較多，在低強(qiáng)度運動初期慢肌纖維最先募集，在運動強(qiáng)度逐漸增大時，快肌運動單位含量逐漸增多，這種情況稱為肌纖維類型的順序性募集。

（二）運動員肌纖維類型

不同項目運動員肌纖維類型的百分比具有明顯差異，其中以短時間，高強(qiáng)度運動項目如短跑、舉重、鉛球等項目運動員，肌肉中快肌纖維百分比較多，而耐力型運動員，如馬拉松、競走、游泳等項目運動員，肌肉中慢肌纖維較多。目前優(yōu)秀馬拉松運動員小腿比目魚肌和腓腸肌慢肌纖維的比例高達(dá)95%左右，而優(yōu)秀的短跑運動員卻只有25%左右。

（三）運動訓(xùn)練對骨骼肌纖維的影響

運動訓(xùn)練對骨骼肌纖維的影響主要包括對肌纖維類型百分比的含量、肌纖維面積大小和對肌纖維的代謝特征。

肌纖維類型的百分比是可以通過運動訓(xùn)練和后天因素影響的，在對運動員進(jìn)行調(diào)查過程中，經(jīng)常通過運動鍛煉，可以使骨骼肌壯大，主要表現(xiàn)為肌纖維直徑的增粗和肌纖維數(shù)量的增多。此外，實驗表明，耐力訓(xùn)練可使肌纖維中線粒體的數(shù)量和體積增大，使人體有氧運動能力提高，相反，力量訓(xùn)練可以增大肌纖維的面積，而線粒體的含量未有明顯差異。

三、肌纖維類型和運動訓(xùn)練

（一）肌纖維與運動能力

肌纖維的類型與運動訓(xùn)練是息息相關(guān)的，不同類型的運動員肌纖維類型的百分比含量不同，導(dǎo)致訓(xùn)練方法和手段具有很多區(qū)別。比如，一名短跑運動員在完成固定的負(fù)荷時，他不會像馬拉松運動員一樣，可以重復(fù)很多次，也不像競走運動員一樣擁有較高的肌肉耐力，同樣，一名自行車運動員他不可能比舉重運動員更強(qiáng)壯，也不可能在短時間內(nèi)大幅度的提高肌肉力量。肌纖維的類型是影響不同運動成績的重要指標(biāo)，正確處理肌纖維類型和運動訓(xùn)練，對于運動員選材、運動員訓(xùn)練和運動員競賽是一個不可缺少的環(huán)節(jié)。

據(jù)研究，馬拉松運動員和短跑運動員，他們腿部腓腸肌纖維的類型和百分比具有明顯的差異，一般耐力型的運動員，腿部肌纖維大多數(shù)以慢肌纖維為主，而速度類運動員一般快肌纖維較優(yōu)。與此同時，我們發(fā)現(xiàn)了一些有趣的現(xiàn)象，在短跑運動中，一些運動員能夠完成100m×8次，而經(jīng)過一段時間耐力訓(xùn)練后能夠完成100m×10次，而耐力運動員在經(jīng)過一段時間的爆發(fā)力訓(xùn)練，他們也可以從5×400m增加到6×400m，這說明，并不是所有的運動員他們肌肉中的快肌或慢肌纖維的百分比是固定不變的，所以，教練員應(yīng)該根據(jù)不同類型的運動員改變訓(xùn)練方式和側(cè)重點。

肌纖維類型是影響運動成績的一項重要原因，如果根據(jù)其生理特點結(jié)合特殊的運動訓(xùn)練方式是否能夠達(dá)到較高的訓(xùn)練水平？當(dāng)代競技體育的核心就是“更高、更快、更強(qiáng)”，我們需要培養(yǎng)優(yōu)秀的運動員，需要他們達(dá)到優(yōu)秀的專項能力，在條件相對固定時，在訓(xùn)練中我們選擇性的讓某些肌纖維參加工作，使其改變它在肌肉中含量的百分比，并發(fā)展與專項有關(guān)的肌肉群，這樣就可以相對的提高專項能力。

在實際的訓(xùn)練當(dāng)中，我們需要根據(jù)不同運動員的肌纖維類型和專項去安排課時計劃和小周期計劃，在進(jìn)行訓(xùn)練時，可使用相應(yīng)的教學(xué)方法以便達(dá)到訓(xùn)練目標(biāo)。根據(jù)調(diào)查顯示，采用某一運動員最大負(fù)荷量的25%進(jìn)行訓(xùn)練時，主要是慢肌纖維發(fā)揮作用，在使用最大負(fù)荷量的25%-50%進(jìn)行訓(xùn)練時，快肌纖維的活動度高于慢肌纖維，而在使用最大負(fù)荷量的50%以上進(jìn)行訓(xùn)練時，主要是快肌纖維發(fā)揮作用，所以一般采用小重量、多次數(shù)的練習(xí)來發(fā)展慢肌纖維，而采用大重量、少次數(shù)的練習(xí)來發(fā)展快肌纖維。但是必須注意的是，單一的訓(xùn)練方式也有可能導(dǎo)致訓(xùn)練效果的不佳，因此在進(jìn)行專項練習(xí)時，也要照顧身體其他素質(zhì)的發(fā)展，從而達(dá)到身體中肌纖維含量的相對平衡。

（二）運動對肌纖維的影響

肌纖維類型的轉(zhuǎn)變。大量的研究結(jié)論顯示，不同類型的肌纖維是無法相互轉(zhuǎn)換的，不過經(jīng)過運動訓(xùn)練之后，可以改變肌肉纖維相對的百分比，比如一名長跑運動員原來小腿腓腸肌內(nèi)快肌纖維和慢肌纖維分別占50%，在進(jìn)行力量和爆發(fā)力為主訓(xùn)練之后再次測量可發(fā)現(xiàn)，肌肉的周長逐漸變大，肌肉力量增強(qiáng)，不過肌肉的耐力卻下降，再進(jìn)行肌纖維含量測量后，結(jié)果表示，快肌纖維的百分比提高了15%即達(dá)到了65%，而慢肌纖維下降到了35%，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是快肌纖維直徑增大的同時，慢肌纖維卻逐漸的減小，以便達(dá)到二者的相對平衡。

肌纖維中有關(guān)酶的轉(zhuǎn)變。根據(jù)調(diào)查顯示（見表2），人體肌肉中的酶的活性主要受后天訓(xùn)練的影響，科學(xué)家們根據(jù)不同專項運動員身體中酶的活性發(fā)現(xiàn)，不同專項運動員中琥珀酸脫氫酶（SDH）、乳酸脫氫酶（LDH）及磷酸化酶（PHOSP）活性具有明顯差異，長跑運動員身體中有關(guān)有氧供能酶的活性（如SDH酶）比乳酸能及磷酸元供能（LDH、PHOSP）較強(qiáng)。而短跑運動員卻相反。

表2 短、長跑運動員身體中酶的活性

肌纖維選擇性肥大。薩爾庭發(fā)現(xiàn)耐力性訓(xùn)練可以使人體內(nèi)慢肌纖維出現(xiàn)選擇性肥大，而力量和爆發(fā)力訓(xùn)練可以使快肌纖維產(chǎn)生同樣的效果，肌纖維出現(xiàn)選擇性肥大的現(xiàn)象，與訓(xùn)練過程中肌纖維的優(yōu)先動員具有較大的關(guān)系，在進(jìn)行以慢跑為主的耐力性運動時，慢肌纖維被優(yōu)先使用，而在進(jìn)行舉重為主的爆發(fā)力訓(xùn)練時，快肌纖維則被優(yōu)先使用。這一點在實踐中非常重要，當(dāng)在進(jìn)行發(fā)展快肌纖維為主的運動能力時，一般采用大強(qiáng)度負(fù)荷訓(xùn)練，而在進(jìn)行發(fā)展慢肌纖維為主的運動能力時，經(jīng)常以強(qiáng)度低、持續(xù)時間較長的訓(xùn)練為主。

四、結(jié)論與建議

1.骨骼肌參與著人體各項基本運動，骨骼肌中肌纖維的類型及其百分比是影響專項能力的重要因素，因此，在青少年運動訓(xùn)練當(dāng)中，應(yīng)該遵循其身體素質(zhì)發(fā)育規(guī)律，并根據(jù)不同專項運動合理安排其訓(xùn)練內(nèi)容和訓(xùn)練目標(biāo)，做到因人而異、循序漸進(jìn)。

2.在中小學(xué)訓(xùn)練過程中，教練員們一般采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，并且對此類訓(xùn)練方法缺乏認(rèn)知，從而導(dǎo)致訓(xùn)練效果不佳，教練員們應(yīng)該提升自身的業(yè)務(wù)水平，在訓(xùn)練中更新教學(xué)方法做到與時俱進(jìn)，才能達(dá)到更高的水平。