Мышечные волокна: гайд [Ч №1: общие сведения]

Мое почтение, дамы и господа! В эту пятницу нас ждет еще одна интересная заметка из цикла "Muscle Inside", и посвящена она будет более полному раскрытию темы мышечные волокна. По прочтении Вы узнаете, как совершенно точно измерить м.в., какими их типами представлены мышечные группы и как они откликаются на различный вид тренинга и его параметры. Не факт, что все осилим в этой части, но ведь мы никуда и не торопимся :).

Итак, занимайте свои места в зрительном зале, мы начинаем.

Мышечные волокна: тонкий анализ и настройка

Это уже шестая по счету статья данного цикла. В крайней мы говорили о том, как и сколько восстанавливаются мышцы. Если Вы еще не в курсе этой информации, обязательно с ней ознакомьтесь. Мы же идем дальше и сегодня поговорим про мышечные волокна более узко и научно. И все это для того, чтобы раз и навсегда разобраться, как же все-таки стоит тренировать ту или иную мышечную группу, и верно ли Вы это делаете сейчас.

И действительно Вы не задавались вопросом, откуда взялись разные типы/сет-количественные схемы тренинга? Почему Вася тяжело тренирует ноги два раза в неделю и его результаты минимальны, а Петру достаточно один раз в две недели заглянуть в зал 60 минут поработать с низом и, вуаля, его ноги выглядят не в пример лучше его друга? Все дело в том, что один из них попал в "нужное русло" – тот тип тренинга, который лучше всего подходит мышечным волокнам его ног, а другой – только в процессе этого пути.

Всю подноготную мы и разберем далее по тексту. Поехали нудить!

Примечание:
Для лучшего усвоения материала все дальнейшее повествование будет разбито на подглавы

Мышечные волокна: зачем изучать и как измерить свой тип?

В одной из статей, посвященной мышечным волокнам, мы говорили, что для измерения преобладающего типа существует тест одноповторного максимума (1PM). Кроме того, все мы знаем о таком явлении, как гипертрофия – увеличение размера мышц, которое служит наиболее распространенной адаптацией мускулов к силовому обучению. Однако также существуют несколько других адаптаций скелетной мышцы к силовому тренингу, в частности - сдвиг в мышечном волокне, изменения длины пучка, прикрепление мышечных волокон к сухожилию в перистых мышцах, изменения факторов на внеклеточном и клеточном уровнях, влияющие на специфическое напряжение, которые вызывают увеличение отношения сила-размер.

Такие адаптации могут быть полезны для спортсменов, участвующих в силовых видах спорта, и поэтому требуют исследования.

Традиционными причинами исследования мышечных волокон являются:

• влияние м.в. на соотношение сила-размер отдельных мышц (удельное напряжение). Принято считать, что мышечные волокна типа II проявляют бОльшую силу, чем волокна I типа;
• влияние типа волокна на скорость сокращения мышц. Многочисленные исследования обнаружили, что мышечные волокна типа II демонстрируют значительно более быструю скорость сокращения мышц, чем I типа;
• влияние м.в. на программирование гипертрофии. Традиционно было принято считать, что мышечные волокна типа II, в условиях силовых тренировок, имеют тенденцию в большей степени увеличиваться в области поперечного сечения, чем мышечные волокна типа I. Однако наблюдения большей гипертрофии в мышечных волокнах типа II потенциально могут быть функцией типа применяемой силовой программы тренировки, нежели отзывчивостью этого конкретного типа мышечных волокон.

Для точного исследования мышц на предмет того, какие волокна в какой мышечной группе  преобладают, в спортивной практике/медицине используют три основных метода/способа:

1. гистохимическое окрашивание миозина АТФазой;
2. ионная идентификация MHC (главный комплекс гистосовместимости);
3. биохимическая идентификация метаболических ферментов.

Скорее всего, указанные методы и названия встречаются Вам впервые, но именно они (а не тест 1PM) позволяют с ювелирной точностью классифицировать мышечные волокна человека.

Разберем каждый из способов.

№1. Гистохимическое окрашивание миозина АТФазой

Этот процесс объединяет отдельные мышечные волокна на основании интенсивности их окрашивания. Последние различаются между мышечными волокнами из-за различий в их рН-чувствительности. Различия косвенно обеспечивают относительную информацию между мышечными волокнами о скорости, с которой происходит гидролиз АТФ. Основные три окрашивания миозина АТФазы называются соответственно типами мышц I, IIA и IIB (или IIX).

№2. Ионная идентификация MHC

Этот процесс включает использование иммуногистохимии для дифференциации/объединения отдельных мышечных волокон в основе различных изоформ тяжелой цепи миозина. Каждое мышечное волокно может содержать более одной изоформы МНС. Таким образом, хотя в человеческой скелетной мышце имеется только три изоформы, существует еще много гибридных мышечных волокон, содержащих мышечные волокна с несколькими различными изоформами в одном и том же мышечном волокне. Основные три изоформы миозина - MHCI, MHCIIa и MHCIIb, что соответствует тип I (медленные) и тип II (быстрые) волокна.

№3. Биохимическая идентификация метаболических ферментов

Этот процесс объединяет информацию, полученную из гистохимии миозина АТФазы, с гистохимией некоторых ферментов, которые участвуют в энергетическом обмене. В таких случаях для определения мышечных волокон используется волоконное типирование миозина АТФазой. Затем анализируют ферменты, чтобы предоставить информацию о метаболических путях. Это приводит к описанию мышечных волокон как аэробных/окислительных, так и анаэробных/гликолитических и, в конечном счете, трех разных типов волокон: быстродействующие гликолитические, быстродействующие окислительные и медленного окисления.

Примечание:

Образцы мышечных волокон для измерений берутся посредством проведения биопсии мышц – отбор мышечного образца с четырехглавой мышцы бедра путем разрезания кожного покрова. До проведения процедуры атлет не должен тренироваться минимум на протяжении 3-5 дней. В идеале перед началом занятий, если Вы настроены на серьезные результаты, выступления на сцене, крайне желательно измерить (каким-либо из трех указанных выше способов) тип мышечных волокон. Это позволит Вам сразу же верно выбрать тренировочную схему и идти к атлетичной фигуре много быстрее своих коллег

Идем далее и теперь пройдемся по…

Свойства мышечных волокон. Результаты исследований

Всего принято выделять три характеристики м.в.:

№1. Сила одиночного волокна

Обычно считается, что быстрые волокна подергивания сильнее, чем их медленные собратья. Другими словами мы ожидаем обнаружить, что мышечные волокна типа II демонстрируют гораздо большую максимальную силу, чем мышечные волокна I типа. Однако в действительности м.в. II лишь немного сильнее, чем м.в. I типа. Это отражается в отсутствии сильной поперечной зависимости между типами мышечных волокон и максимальной изометрической или динамической прочностью.

Результаты исследований (Evangelidis P.E, Massey G.J. 2016, Scandinavian Joournal of Medicine&Science in Sports) "Бицепс бедра" – это не волокна быстрого подергивания? Тип волокна не предсказывает силу?"

№2. Сдвиги типа волокна и увеличение силы после тренировки

Отсутствие какой-либо большой разницы в силе одного волокна между различными мышечными волокнами отражается в отсутствии взаимосвязи между долгосрочными повышениями силы и сдвигами типа волокна. Изменения в удельном напряжении (отношение сила-размер) после силовой тренировки не объясняются изменениями типа мышечных волокон. Удельное напряжение является лучшим предиктором (средством прогнозирования) повышения силы после тренировки.

№3. Скорость сокращения мышечного волокна

Один из факторов, по которому отличаются м.в., является скорость их сокращения. Мышечные волокна типа IIA и типа IIB (IIX), по-видимому, имеют значительно более быстрые скорости сокращения, чем мышечные волокна I типа. Это видно из тесной взаимосвязи между областью мышечного волокна типа IIB и скоростью развития силы (RFD) как в изометрических, так и в динамических тестах прочности.

Несмотря на то, что волокна типа IIB, скорее всего, быстрее по разным причинам, более высокие значения RFD могут возникать частично из-за того, что волокна типа IIB естественно больше и, следовательно, имеют более низкую цитоплазматическую резистентность. Это может опосредовать более быстрые потенциальные скорости действия через сарколемму мышечных волокон.

Общий вывод: хотя все типы волокон имеют примерно равную силу одиночного волокна, мышечные волокна типа II демонстрируют гораздо более быструю скорость сокращения, чем мышечные волокна I типа. Таким образом, более высокая доля мышечных волокон типа II может быть полезной для силовых видов спорта (например, тяжелая атлетика).

Следующее на очереди тема…