肌纤维类型与运动

第一章

肌纤维类型与运动能力

一、肌纤维类型的划分

划分肌纤维类型有很多种方法，根据不同分类方法，可以将肌纤维划分为不同的类型：

（一）根据肌纤维的收缩速度划分

根据肌纤维的收缩速度可以将肌纤维划分为快肌纤维（fast-twitch，FT）和慢肌纤维（slow-twitch，ST）。

（二）根据肌肉色泽划分

根据肌肉色泽可以将肌纤维划分成红肌和白肌两种肌纤维。如果再结合收缩速度，可以将肌纤维划分为快缩白、快缩红和慢缩红三种类型。

（三）根据肌纤维的收缩速度及代谢特征划分

可以将肌纤维划分成快缩—糖酵解型（Fast Glycolytic，FG）,快缩—氧化—糖酵解型（Fast Oxidative Glycolytic，GOG）和慢缩—氧化型（Slow Oxidative，SO）。

二、不同类型肌纤维的形态、机能及代谢特征

（一）不同肌纤维的形态特征

①快肌纤维的直径较慢肌纤维大，含有较多收缩蛋白；

②快肌纤维的肌浆网也较慢肌纤维发达；

③慢肌纤维周围的毛细血管网较快肌纤维丰富，并且慢肌纤维含有较多的肌红蛋白，因而导致慢肌纤维通常呈红色。

④与快肌纤维相比，慢肌纤维含有较多的线粒体，并且线粒体的体积较大。

⑤在神经支配下，慢肌纤维由较小的运动神经元支配，运动神经纤维较细，传导速度较慢，一般为2-8m/s；而快肌纤维由较大的运动神经元支配，神经纤维较粗，期传导速度较快，可达8-40m/s。

（二）生理学特性

1、肌纤维类型与收缩速度

快肌纤维收缩速度快，慢肌纤维收缩速度慢。

2、肌纤维类型与肌肉力量

快肌运动单位的收缩力量明显大于慢肌运动单位。

3、肌纤维类型与疲劳

和慢肌纤维相比，快肌纤维在收缩时能产生较大的力量，但容易疲劳。

慢肌纤维抵抗疲劳的能力比快肌纤维强得多。原因在于，慢肌纤维中的线粒体体积大且数量多，线粒体中有氧代谢酶活性较高，肌红蛋白的含量也较丰富，毛细血管网较发达，因而慢肌纤维的有氧代谢潜力较大。快肌纤维比较容易疲劳，这与快肌纤维的有氧代谢能力较低有关。快肌纤维含有丰富的葡萄糖酵解酶，有氧代谢能力较低，而无氧酵解能力较高。所以，在收缩时所需要的能力大都来自糖的无氧代谢，从而引起乳酸大量堆积，最终导致肌肉疲劳。

（三）代谢特征

慢肌纤维中氧化酶系统如细胞色素氧化酶（CYTOX）、苹果酸脱氢酶（MDH）和琥珀酸脱氢酶（SDH）等活性都明显高于快肌纤维。慢肌纤维中作为氧化反应场所的线粒体大而多，线粒体蛋白（线粒体主要是各种氧化酶）的含量也较快肌纤维多；快肌纤维中的线粒体体积小，而且数量少，线粒体蛋白含量也少。实验表明，慢肌纤维氧化脂肪的能力为快肌纤维的4倍。

三、运动时不同类型运动单位的动员

在运动中不同类型的肌纤维参与工作的程度依据运动的强度而定。高耐克（Gollnick）等人让受试者以64%VO2max（最大摄氧量）强度运动，发现慢肌纤维中的糖原首先被消耗，继而转向快肌纤维。甚至当慢肌纤维中的糖原完全耗竭时，快肌纤维中还有糖原剩余。而以150%VO2max强度运动时，快肌纤维中的糖原首先被消耗。说明，在以较低强度运动时，慢肌纤维首先被动员；运动强度较大时，快肌纤维首先被动员。

在运动训练时，采用不同强度的练习，可以发展不同类型的肌纤维。为了增强快肌纤维的代谢能力，训练计划必须包括大强度的练习；如果要提高慢肌纤维的代谢能力，训练计划必须由低强度、持续时间较长的练习组成。

四、肌纤维类型与运动项目

研究发现一般人的上下肢肌肉的慢肌纤维百分比平均在40%-60%。但是从每个受试者来看，慢肌纤维百分比最低的为24%，最高的为74.2%，相差范围很大。这说明在一般人中肌纤维的百分比分布范围很大。

研究发现，运动员的肌纤维组成具有项目特点。参加短时间、强度大的项目的运动员，其骨骼肌中快肌纤维的百分比较从事耐力项目运动员和一般人高；而从事耐力项目运动员的慢肌纤维百分比却高于非耐力项目运动员和一般人；既需要耐力又需要速度项目的运动员（如中跑、自行车等），其肌肉中快肌纤维和慢肌纤维百分比相当。

五、训练对肌纤维的影响

（一）肌纤维选择性肥大

萨尔庭（Saltin）发现耐力训练可以引起慢肌纤维选择性肥大，速度、爆发力训练可以引起快肌纤维选择性肥大。

（二）酶活性改变

考斯特尔研究发现了不同赛跑运动员和无训练者腿肌中琥珀酸脱氢酶（SDH）、乳酸脱氢酶（LDH）及磷酸化酶（PHOSP）的活性，发现在长跑运动员的肌肉中，与氧化供能有密切关系的琥珀酸脱氢酶活性较高，而与糖酵解及磷酸化供能有关的乳酸脱氢酶及磷酸化酶则活性最低。短跑运动员则相反，乳酸脱氢酶和磷酸化酶活性较高，而琥珀酸脱氢酶活性较低。中跑运动员居于短跑和长跑运动员之间。