Какие типы мышечных волокон у человека и за что они отвечают?

Мышечные волокна внутри человеческого организма обычно классифицируют по 4 основным признакам. Волокна делят на красные и белые, медленные и быстрые, низкопороговые и высокопороговые, а также на окислительные, промежуточные и гликолитические. Ниже мы рассмотрим специфику каждой классификации по отдельности.

1. Красные и белые

• Оттенок мышечного волокна заметен на его сечении. Он определяется концентрацией в саркоплазме миоглобина, специфического мышечного пигмента. При низкой концентрации это вещество придает тканям светло-розовый оттенок, а при высокой — насыщенный красно-бурый.
  
  
• Содержание миоглобина, в свою очередь, зависит от числа митохондрий. Основное предназначение данного вещества состоит в переносе кислорода от поверхности мышечного волокна к митохондриям. В результате тренировок концентрация миоглобина в тканях может повышаться — соответственно, волокна имеют свойство темнеть или светлеть со временем.

Белые волокна используют в качестве энергии гликоген, а красные — триглицериды. В теле спринтеров и прыгунов преобладают белые волокна, а в теле бегунов на длинные дистанции — красные.

Цвет почти каждой человеческой мышцы неоднороден, так как в ней присутствуют волокна обоих оттенков, а также ткани со слабовыраженной пигментацией.

2. Медленные и быстрые

Быстрыми называют волокна с высокой АТФ-активностью. АТФ в данном случае расшифровывается как аденозинтрифосфатаза. Этот фермент определяет скорость сокращения мышц. В одной АТФ-молекуле содержится количество энергии, достаточное для того, чтобы при ее высвобождении миозиновые мостики повернулись один раз. Такой поворот известен как гребок, он приводит к сокращению мышцы.

Мостики движутся в такой последовательности:

1. Расцепляются с актиновым филаментом.
2. Возвращаются в первоначальное положение.
3. Сцепляются с новым участком актина.
4. Совершают гребок.
5. Потом очередная молекула АТФ запускает следующий гребок.

Все мышцы делают одиночные гребки с одинаковой скоростью. Чем быстрее расщепляется аденозинтрифосфатаза внутри мышечного волокна, тем большее число гребков успевают выполнить мостики за единицу времени и тем скорее сокращается мышца.

АТФ-азная активность является наследуемым параметром. На нее нельзя повлиять с помощью тренировок.

3. Окислительные, промежуточные и гликолитические

Окислительный потенциал мышцы определяется числом митохондрий внутри волокна. Митохондрия — это органелла клетки (то есть одна из тех ее частей, которая специализируется на выполнении определенных функций). Митохондрии отвечают за следующую цепочку процессов:

1. Расщепление жира либо глюкозы до воды и углекислого газа.
2. Ресинтез АТФ.
3. Ресинтез креатинфосфата с помощью АТФ.
4. Ресинтез миофибриллярных молекул АТФ с помощью креатинфосфата.
5. Сокращение мышц.

Глюкоза может расщепляться в мышечной ткани в том числе за пределами митохондрий. Тогда из нее получается пируват, и тоже запускается ресинтез АТФ. Человек ощутит в мышце утомление, так как там формируется молочная кислота.

По данному критерию мышечные волокна классифицируются на три типа:

1. Окислительные
   - Митохондриальная масса велика изначально. Как долго бы человек ни тренировался и как бы он ни увеличивал нагрузку, эта масса не вырастет значительно.
   
   
2. Промежуточные
   - По сравнению с предыдущим типом волокон, митохондриальная масса существенно меньше. По мере работы мышцы в ней скапливается молочная кислота. Усталость нарастает не быстро по сравнению с гликолитическими волокнами.
   
   
3. Гликолитические
   - Содержание митохондрий минимальное. Для волокон характерен анаэробный гликолиз, ведущий к ускоренному накоплению молочной кислоты и быстрому наступлению усталости.

При аэробном гликолизе глюкоза внутри митохондрий расщепляется до АТФ, воды и углекислого газа при участии кислорода. В анаэробной разновидности процесса кислород не задействован, и глюкоза расщепляется до АТФ и молочной кислоты.

Если человек не тренируется регулярно, его окислительные мышечные волокна относятся к медленному типу, а два других вида — к быстрому. При желании выносливость организма можно увеличить.

Для этого нужно подобрать тренировки, в ходе которых часть гликолитических и промежуточных волокон превратятся в окислительные — а значит, будете меньше уставать.

4. Низкопороговые и высокопороговые

Речь идет о пороге возбудимости двигательных единиц. Каждая такая единица состоит из:

• мотонейрона;
• аксона;
• совокупности мышечных волокон.

Количество двигательных единиц в организме не меняется со временем. Сокращение мышц происходит под воздействием нервных импульсов электрической природы, исходящих от головного мозга.

Это случается, когда величина импульса имеет пороговое значение для данной двигательной единицы или превышает его. При импульсе ниже пороговой величины двигательная единица остается пассивной.