健身知识:快肌纤维和慢肌纤维!

智奇科技    时间:2018-09-01 18:46:57
 

  健身知识:快肌纤维和慢肌纤维!

  在之前的文章中我们科普了肌纤维以及运动单位!

  我们知道了任何的体育活动,都是骨骼肌(skeletal muscles)收缩的成果,人体共有600多条骨骼肌,约占全身重量的40%。

  但是每一条肌肉,或者说每一个肌细胞的功能都是一样的吗?

  一起来看:快肌纤维和慢肌纤维!

  人体的骨骼肌纤维主要可被分为慢肌纤维(slow-twitch fibers)和快肌纤维(fast-twitch fibers)两大类

  慢肌纤维亦称作红肌纤维或Type I纤维;

  快肌纤维亦称作白肌纤维或Type II纤维,甚至可以再被划分为IIA,IIB和IIC三类。

  在每一个运动单位内的肌纤维都只会属于同一类形,亦即是说,“快”运动单位内只包含有快肌纤维,“慢”运动单位内则只有慢肌纤维。不过,在同一块肌肉之内,却可以由不同数量的“快”和“慢”运动单位所组成。

  “慢”和“快”肌纤维的分布

 

  Vogler与Bove(1985)就曾剖验一批死后孩童的样本(婴儿至8岁),并对肌纤维的分布作出了报告和总结。早期胎儿的驱干及四肢主要是由元始并且未曾分化的Type IIC肌纤维组成,稍后才逐渐分化成组织学上可辨认的Type I,IIA及IIB类别。各种肌纤维的成熟速率亦有所不同,例如Type I纤维在怀孕后的19至20周已经出现,但在第21至26周期间则以Type IIA及IIB肌纤维占大多数。换句话说,在出生前,Type I肌纤维的发展是比较落后。到达36周的阶段时,已经有大量的Type IIA及IIB肌纤维和小量原来的Type IIC肌纤维。因此,胎儿在子宫内的期间,所有肌纤维的成熟和分化都可说是缘于Type IIC肌纤维。

  从出生至一岁,“慢”和“快”肌纤维的数目起了很大的变化。一般来说,满一岁后,超过50%的肌纤维是属于慢(Type I)的类形,而且“慢”和“快”肌纤维的直径(大小)并无显着差异。在8岁以前,男、女童肌纤维的大小亦无明显分别。出生以后,慢肌纤维数目的激增对保持身体姿势、运动和耐力都非常重要。当肌肉内“慢”和“快”肌纤维的比例已近均等(约各占50%)时,生长上的主要变化只会在于肌纤维的大小方面。在正常情况下,肌纤维会于12至15岁时生长到成年人应有的大小。

  在成年人的肌肉内,不同类形肌纤维的比例有很大的差异。例如,小腿的比目鱼肌(soleus)就比其他腿部的肌肉多25至40%的慢肌纤维,而三头肌(triceps)则比其他手部肌肉多10至30%的快肌纤维(Johnson,Polgar,Weightman与Appleton,1973)。不过一般来说,大部分肌肉内都混有接近相等的“慢”和“快”肌纤维。总而言之,研究结果显示:不论(1)在同一块肌肉的不同区域,(2)在同一个人的不同肌肉,还是(3)在不同的人体内的同一块肌肉,肌纤维的分布都有分别。

 

 

  此外,研究结果还显示耐力项目运动员倾向有较高百分比的慢肌纤维,而非耐力项目运动员则比没有从事运动的人有较高百分比的快肌纤维。而且无论是否运动员,拥有较高百分比慢肌纤维的人,其最大摄氧量亦较高。其实这点亦不足为怪,因为慢肌纤维比快肌纤维的有氧代谢能力的确为高。

 

  “训练会否改变“慢”和“快”肌纤维的百分比”和“训练所引致最大摄氧量的增长会否先天性地受制于“慢”肌纤维的百分比”,是两个与肌纤维分布有密切关系的课题。首先,大部分研究仍显示训练只会使到各种肌纤维无论在大小和功能上均有所增长,但显然不会令它们彼此间互相转换。至于第二个问题方面,肌纤维的分布和最大摄氧量无疑是受到遗传因素的很大限制,但研究结果亦显示,在相同的慢肌纤维百分比之下,运动员的最大摄氧量要比非运动员为高,这也正好阐明就算是先天受到慢肌纤维百分比的限制,后天的训练仍可显着地提高最大摄氧量。

  “慢”和“快”肌纤维在功能上的分别

  慢肌纤维与快肌纤比较起来,有氧能力较高而无氧能力则较差。就算在不同类形的快肌纤维当中,Type IIA的有氧能力都要比Type IIB好,但始终仍未能高于慢肌纤维。不同类形肌纤维在结构、生化和功能上的关系见表一。

  表一、不同类形肌纤维在结构与功能上的分别

 

  相比之下,“慢”和“快”肌纤维的特点很多时都出现『相反』的情况。由于较细小的运动神经元有较低的刺激阈值,所以慢肌纤维会较先被徵用于活动之中。因此,慢肌纤维主要负责低强度的活动,而较高强度的运动则由Type IIA乃至是Type IIB快肌纤维负责。因为慢肌纤维包含更高密度的粒线体和肌红蛋白,而且血液的供应亦较充足,所以比快肌纤维有较高的有氧代谢和生产ATP的能力,而且亦较耐劳。反过来说,由于快肌纤维有较高的PC和醣元储备,而且相关的酵素活动亦较高,所以较能产生强而有力的输出。基于种种在结构、生化和功能上的分别,快肌纤维会倾向被徵用于短时间而强度大的活动,而慢肌纤维则会被主要徵用于长时间的耐力活动。

  总括来说,在一般的情况下,慢肌纤维会最先被徵用于活动之中,再视乎活动的强度、持续时间或疲劳的出现,快肌纤维亦会加入工作的行列。对于中等强度的活动,慢肌纤维和Type IIA纤维会一同运作,若活动持续下去,Type IIB纤维亦会加入工作。至于更高强度的活动,慢肌纤维和两种快肌纤维(Type IIA和IIB)都会很快地按次序加入工作的行列。

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