Композиция мышц

Соотношение типов мышечных волокон значительно различается у разных людей (табл. 2.1). В среднем человек имеет примерно 40% медленных и 60% быстрых волокон. Но это средняя величина (по всей скелетной мускулатуре), мышцы же выполняют различные функции. Количественный и качественный состав мышц неоднороден, в них входит различное число двигательных единиц, соотношение типов которых также различно (композиция мышц). В связи с этим сократительные способности разных мышц неодинаковы. Наружные мышцы глаза, которые вращают глазное яблоко, развивают максимальное напряжение за одно сокращение длительностью всего 7,5 мс, камбалообразная – антигравитационная мышца нижней конечности – очень медленно развивает максимальное напряжение в течение 100 мс. Мышцы, выполняющие большую статическую работу (камбаловидная мышца), часто обладают большим количеством медленных ST-волокон, а мышцы, совершающие преимущественно динамические движения (бицепс), имеют большое количество FT-волокон.

В связи с отбором у спортсменов имеются значительные различия композиции мышц. Они видны у представителей разных спортивных специализаций (рис. 2.3.).

Рис. 2.3. Представленность быстрых (FF) и промежуточных (FR) волокон у спортсменов разных специализаций (J. Nolte, 2002).

У бегунов на длинные дистанции в икроножной мышце и у пловцов-стайеров в дельтовидной мышце было обнаружено 90% медленных волокон,

а у спринтеров в икроножной мышце – до 90% быстрых волокон. Эти индивидуальные различия величины распределения волокон, скорее всего, не объясняются тренировкой, они обусловлены генетически. Это подтверждается, в частности, тем, что, несмотря на гармоничное развитие скоростной силы рук и ног, боксер или фехтовальщик может, например, иметь чрезвычайно «быстрые ноги» и «медленные руки». Прирожденное количество быстрых FF-волокон является, видимо, причиной этого несоответствия. Тот факт, что у лучших представителей видов спорта, где особенно требуется выносливость (марафонцы, велосипедисты-шоссейники и т. д.), в основном преобладают медленные S-волокна, а высококлассные атлеты, которые демонстрируют скоростную силу (спринтеры, копьеметатели, толкатели ядра), обладают высоким процентом быстрых FF-волокон, свидетельствует об особом предрасположении именно к этим видам спорта.

То, что у элитных тяжелоатлетов соотношение FF- и S-волокон сбалансировано, связано со спецификой работы тяжелоатлета: опора и удержание в значительной степени выполняется посредством S-волокон.

Принадлежность мышечных волокон к определенной ДЕ задается от природы и не может быть изменена тренировкой. Каждый человек обладает индивидуальным набором S- и FF-волокон, количество которых, как показывают исследования, нельзя изменить при помощи специальной тренировки. Результаты исследований моно- (генетически идентичных) и дизиготных (генетически неидентичных) близнецов показывают, что у первых поразительно близко соотношение двух типов волокон в мышцах (даже если один из пары активно занимается спортом, а другой нет), тогда как у вторых возможны большие вариации в композиции мышцы.

Соответствующей силовой тренировкой можно относительно быстро преобразовывать FF-волокна в FR-волокна. Это дает возможность достигать хорошей выносливости даже тем спортсменам, которые, имея много быстрых FF-волокон, казалось бы, более подходят для проявления максимальной и скоростной силы. Несмотря на то, что тренировкой нельзя изменить унаследованное соотношение между S- и FF-волокнами, свойства волокон, хоть и в определенных пределах, все же приспосабливаются к предъявляемым специфическим раздражениям (поперечное сечение, время сокращения, оснащение энергоносителями и митохондриями и т. д.). В первую очередь это обусловлено тем, что целенаправленная тренировка на выносливость приводит к тому, что в FF волокнах количество митохондрий увеличивается в 3–4 раза.

У людей белые и красные волокна, как правило, перемешаны, но красные волокна преобладают в антигравитационных мышцах, а белые  в конечностях. Количество S и FF волокон в мышцах человека в среднем составляет 55 и 45% соответственно.

Последовательность включения (рекрутирования) мышечных волокон в работу регулируется нервной системой и зависит от интенсивности нагрузки. При физической работе небольшой интенсивности (умеренной) – 20–25% уровня максимальной силы мышечного сокращения – в работу вовлекаются в основном медленные волокна. При работе нарастающей мощности последовательно включаются промежуточные, а затем и быстрые волокна. Однако даже при максимальной интенсивности в работу вовлекаются не все имеющиеся волокна: у нетренированных – не более 55–65% имеющихся мышечных волокон, а у высоко тренированных спортсменов силовых видов спорта могут вовлекаться 80–90% ДЕ.