7. Спортивна спеціалізація і структура м'язової тканини

У спортсменів високого класу спостерігаються різні співвідношення м'язових волокон в м’язах, які несуть основне навантаження в даному виді спорту. У бігунів-спринтерів відмічається високий відсоток ШС волокон, у лижників, бігунів на довгі дистанції переважають ПС волокна, у бігунів на середні дистанції і метальників відзначається відносно рівномірний розподіл ШС і ПС волокон. При цьому дане явище більш виражено в м'язах, які несуть основне навантаження. В інших м'язах відмінності не настільки значні, що говорить і про внесок тренувальних впливів, одночасно з генетичними факторами, у формування співвідношень волокон ШС і ПС волокон.

Структура м'язової тканини багато в чому залежить від кваліфікації спортсменів. Наприклад, у важкоатлетів різної кваліфікації відмічається різний відсоток ШС волокон. У спортсменів низької кваліфікації таких волокон зазвичай не більше 45-55%. Спортсмени міжнародного класу мають більш високий відсоток волокон – 60-70% (Foucart et al., 1984).

8. Зміни в м'язових волокнах під впливом навантажень різної величини і спрямованості

В даний час питання про перетворення одного типу м'язових волокон в інший під впливом специфічної тренування залишається до кінця не вирішеним. Фахівці схиляються до думки, що співвідношення м'язових волокон різного типу у людини обумовлено генетично. Що стосується впливу інтенсивного тренування певної спрямованості (розвиток витривалості до тривалої роботи, роботи швидкісно-силового характеру), то вона призводить до істотної зміни морфологічних, фізіологічних та біохімічних властивостей м'язових волокон. Під впливом тренування, спрямованого на підвищення витривалості, трансформація властивостей м'язових волокон різних типів відбувається в наступному порядку: ШСб волокна набувають властивості ШСа волокон, а ШСа волокна – властивості ПС волокон. Силова підготовка викликає зворотний процес: ПС волокна набувають властивості ШСа волокон, а ШСа волокна – відповідно властивості ШСб волокон.

Обидва типи м'язових волокон мають властивості, які можуть бути змінені в процесі тренування. Розміри і об'єм ШС волокон збільшуються під впливом тренування швидкісного, швидкісно-силового і силового типу, в результаті чого їх процентне співвідношення в площі поперечного перетину м'яза зростає (Zesper et al., 2000). Одночасно підвищується їх гліколітична здатність. При тренуванні на витривалість оксидативний потенціал ПС волокон може зростати в 2-4 рази.

Тривале і напружене тренування певної спрямованості приводить до зміни співвідношення волокон різних типів. Збільшення кількості того чи іншого типу волокон під впливом відповідного виду тренувальних впливів відбувається в результаті гіпертрофії м'язової тканини і можливо гіперплазії, існування якої відзначається в деяких дослідженнях, але остаточно не доведено.

Гіпертрофія різних типів м'язових волокон визначається методикою тренування. Мікроскопічному дослідженню були піддані м'язи культуристів, які в тренуванні використовували невеликі обтяження при великій кількості повторень і невеликій швидкості рухів. Виявилося, що ПС волокна були гіпертрофовані, в той час як ШС волокна не збільшили свого об'єму. Застосування великих обтяжень при невеликій кількості повторень і високої швидкості рухів, навпаки, приводить до вибіркової гіпертрофії ШС волокон, а обсяг ПС волокон залишається без суттєвих змін (Counsilman, 1980; Tesen, 1991).

Довгострокова адаптація м'язів при максимальних і майжемаксимальних швидкісно-силових навантаженнях, які призводять до розвитку сили, пов'язана зі значною гіпертрофією м'язів, особливо ШС волокон, що призводить до істотного збільшення їх площі в поперечному зрізі м'язової тканини (Tesch, Karlsson, 1984). При таких навантаженнях не відзначається помітних змін васкуляризації м'язів, не змінюється потужність системи мітохондрій в м'язах. Одночасно відбувається перебудова енергетичного метаболізму м’язових волокон в напрямку збільшення потужності системи гліколітичного ресинтезу (Hollmann, Hettinger, 1980; Wilmore, Costill, 2004).

Гіпертрофії ШС волокон сприяють різноманітні вправи: з додатковими обтяженнями або виконувані з використанням спеціальних тренажерів, цілісні дії в боротьбі, удари в футболі, кидки в гандболі та водному поло, метання молота, штовхання ядра, спринтерський біг, старт в плаванні.

Принципово важливим питанням для спортивної практики є можливість трансформації м'язового фенотипу, перетворення волокон одного типу в волокна іншого. Структура та функціональні можливості м'язових волокон різного типу обумовлюються особливостями їх нервової імпульсації, яка і визначає, чи буде дане волокно мати властивості швидкоскоротного або повільноскоротного. Якщо ШС волокна стимулюються за принципом імпульсації ПС, то в них підвищується активність оксидативних ферментів. І, навпаки, стимуляція ПС волокон за принципом ШС призводить до підвищення активності гліколітичних ферментів (Pette, 1984).

Тренування на витривалість здатне значно підвищити можливості окислювального способу енергозабезпечення не тільки ШСа, але і ШСб волокон. Більш того, треновані на витривалість ШСа волокна по своїм окислювальним здібностям можуть навіть перевищувати показники ПС волокон, характерні для нетренованої людини (Essen et al., 1975; Jansson, Kaiser, 1977). Великі обсяги роботи на розвиток витривалості можуть навіть призвести до такої трансформації ШСб волокон, що їх взагалі не вдасться виявити в поперечному зрізі м’яза.

Разом з тим ніяким спеціальним тренуванням, пов'язаним з розвитком витривалості, неможливо домогтися в ШС-волокнах таких змін, які характерні для добре тренованих ПС-волокон, і при інших рівних умовах спортсмени з великою кількістю ПС-волокон завжди будуть мати перевагу на довгих дистанціях над спортсменами, у яких таких волокон значно менше.