Быстрые и медленные мышечные волокна

Скелетные мышцы состоят из двух типов миоцитов (мышечных волокон или клеток):

Первого типа: медленные мышечные волокна, они же красные.

Второго типа: Быстрые или белые мышечные волокна, этот тип клеток наиболее важен в бодибилдинге, именно о них пойдет речь в данной статье.

 

Быстрые мышечные волокна в свою очередь делятся на два подтипа: тип IIа и тип IIб.

Соотношение количества клеток скелетной мускулатуры определяется главным образом генетикой, и от этого во многом зависит атлетический потенциал каждого человека.

Каждая клетка мышцы состоит из множества миофибрилл - это тонкие нити белка (актина и миозина), которые способны сокращаться. За счет массового сокращения миофибрилл происходит сокращение всей мышцы.

Белые мышечные волокна

Быстрые или белые мышечные волокна используют анаэробный (бескислородный) метаболизм для производства энергии для сокращения. Они выполняют высокоскоростные движения, которые характеризуются большой или взрывной силой, однако утомляются они значительно раньше, чем медленные. И те и другие типы клеток производят примерно одинаковое количество работы за одно сокращение, однако белые клетки делают это значительно быстрее.

Отдельно выделяют два типа белых мышечных волокон. Подтип IIа и IIб

Подтип IIа

Клетки подтипа IIа также известны как промежуточные или переходные. Они могут использовать как аэробный (сопровождающийся потреблением кислорода) и анаэробный (бескислородный) метаболизм для продукции энергии сокращения в равной степени. Эти волокна представляют собой нечто среднее между быстрыми и медленными.

Подтип IIб

Это истинные быстрые мышечные волокна, они используют только анаэробный метаболизм, обладают максимальной силой и скоростью сокращений. Именно эти клетки играют первостепенную роль при наборе массы в бодибилдинге, поэтому практически все тренировочные программы рассчитаны на данный тип волокна скелетной мускулатуры.

Белые волокна IIб могут гипертрофироваться в гораздо большей степени, чем медленные.

Красные мышечные волокна

Медленные мышечные волокна так называются потому, что скорость их сокращения довольно низкая, однако они могут выполнять длительную непрерывную работу. Их также называют красные мышечные волокна, потому что они имеют более красный цвет (по сравнению с белыми), поскольку содержат больше миоглобина, который придает им цвет.

Для чего нужны медленные мышечные волокна

Медленные или красные мышечные волокна выполняют следующие функции в организме:

• Динамическая работа или аэробика - длительный бег, плавание или велогонка. Этот тип волокон преобладает у марафонцев, велогонщиков и других легкоатлетов.
• Поддержание позы (мышцы спины)
• Производство тепла

Как уже было сказано выше, этот тип волокон богат миоглобином - белком, который запасает в себе кислород. Во время выполнения аэробных физических нагрузок митохондрии красных мышечных волокон производят энергию за счет окисления глюкозы кислородом. Миоглобин способен отдавать кислород митохондриям, если с кровью его поступает недостаточно. Медленные мышечные волокна хорошо кровоснабжаются, поэтому кислорода к ним поступает значительно больше, чем к быстрым миоцитам.

Красные мышечные волокна и бодибилдинг

В исследованиях было продемонстрировано, что медленные мышечные волокна обладают слабой способностью к гипертрофии (разрастанию). Другие испытания показали, что соотношение быстрых и медленных мышечных волокон практически не меняется в результате специализированных тренировок. Это значит, что если в вашем организме преобладают красные мышечные волокна, то ваши результаты в бодибилдинге или пауэрлифтинге будут хуже, чем у среднего человека, в тоже время вы будете иметь преимущество в легкоатлетических видах спорта.

Как определить соотношение волокон?

Воспользуйтесь специальной разработанной экспертной системой, которая предложит выполнить вам несколько измерений, автоматически проанализирует их и выдаст адаптированный результат. Эта система имеет очень низкую погрешность, так как использует сразу несколько критериев расчета.

Тест: соотношение медленных и быстрых мышечных волокон

Алгоритм, определяющий соотношение медленных (красных) и быстрых (белых) мышечных волокон основан на тесте Dr F. Hatfield и Charles Poliquin.^[1] Эти тесты были разработаны учеными-докторами и широко используются на Западе, в России они практически не используются, так как научная сфера российского бодибилдинга очень бедна.

Зачем нужно знать соотношение быстрых и медленных мышечных волокон?

Зная соотношение волокон, вы сможете точно оценить свои потенциальные возможности в бодибилдинге и других видах спорта.

Чем больше доля быстрых мышечных волокон, тем большие результаты вы можете получить в бодибилдинге, пауэрлифтинге, боксе, беге на короткую дистанцию и других видах спорта, где первостепенное значение имеет взрывная энергия, которую могут дать только быстрые мышечные волокна.

Если у вас преобладают медленные мышечные волокна, то для вас гораздо больше подходят такие виды спорта как марафонский бег, лыжи, плавание на длинные дистанции и т.д. То есть те виды спорта, где выполняется аэробная нагрузка. К сожалению, ваши результаты в бодибилдинге будут хуже чем у среднестатистического человека.

Как определить максимальный вес?

Максимальный вес - это самый крупный вес, который вы можете поднять один раз. Максимальный вес необходимо определить в 1-3х упражнениях на те группы мышц, которые вас интересуют в первую очередь. Например, если вы занимаетесь бодибилдингом и вам необходимо оценить соотношение медленных и быстрых мышечных волокон рук, ног и грудных мышц, то вам достаточно определить максимальный вес в трех упражнениях: жим лежа (трицепсы и грудные мышцы), жим ногами и подъем штанги на бицепс.

Выполнение теста

Вам нужно определить какой максимальный вес вы можете поднять 1 раз:

• Максимальный вес определяется для каждого упражнения отдельно.
• Выполните тщательную разминку
• Попросите, чтобы кто-то вас подстраховал во время выполнения упражнения, так как работа с максимальным весом весьма травмоопасна.
• Возьмите вес с которым вы можете сделать максимум 2-4 повторения
• Выполняйте подъем веса 1 раз, если вам удается это сделать, то прибавьте вес еще на 5-10%.
• Прибавляйте вес до тех пор, пока вы не сможете выполнить 1 повторение
• Делайте отдых между каждым подъемом не менее 3 минут.
• Запишите тот вес, который вы смогли поднять последним.

Теперь вы знаете свой максимальный вес и можно приступить к непосредственному выполнению теста:

• Отдохните ровно 15 минут, после определения максимального веса.
• Возьмите вес массой в 80% от максимального
• Выполните максимальное количество повторов с этим весом
• Повторите тест для каждого упражнения

Анализ результатов:

• Если вы выполнили менее 7-8 повторений, то у вас преобладают быстрые мышечные волокна.
• Если вы выполнили 9 повторений, то у вас поровну обоих типов волокон.
• Если вы выполнили более 10-12 повторений, то у вас преобладают медленные мышечные волокна.

Тема 14. Скорость

Скоростные качества или быстрота – это способность совершать двигательные действия в минимальный для данных условий отрезок времени.

Выделяют следующие элементарные формы проявления скоростных качеств:

· латентное время двигательной реакции (т.е. время от появления сигнала для начала двигательного действия), зависит эта форма прежде всего от подвижности нервных процессов;

· скорость отдельного движения при малом внешнем сопротивлении, так и быстрота реакции является до известной степени врожденным качеством и трудно поддается развитию в процессе тренировки;

· максимальный темп мышечных сокращений.

 

К скоростным способностям относят также:

· быстроту выполнения целостных двигательных действий;

· способность как можно быстрее набрать максимальную скорость;

· способность длительно поддерживать ее.

Это комплексные виды скоростных способностей.

В каждом виде спорта чаще всего встречается комплексное проявление скоростных способностей.

Все двигательные реакции, совершаемые человеком, делятся на две группы: простые и сложные.

Простой реакцией называется ответ заранее известным движением на заранее известный сигнал (зрительный, слуховой, тактильный).

Примерами такого вида реакций являются старт в ответ на выстрел в легкой атлетике или в плавании, прекращение нападающего или защитного действия в единоборстве или во время спортивной игры при свистке арбитра и т.п. Быстрота простой реакции определяется по так называемому латентному (скрытому) периоду реакции – временному отрезку от момента появления сигнала до момента начала движения. Латентное время простой реакции у взрослых, как правило, не превышает 0,3 сек.

Сложные реакции – это выбор движения и реакция на движущийся объект.

Для практики физического воспитания наибольшее значение имеет быстрота выполнения целостных двигательных действий: в беге, плавании, передвижении на лыжах, велогонках, гребле и т.д.

Скорость в целостных сложнокоординационных двигательных актах зависит не только от уровня быстроты, но и от техники владения действием, координационных способностей, мотивации, волевых качеств и др. Поэтому при оценке скоростных способностей на основе комплексных форм движений эти слагаемые стараются максимально нивелировать или уровнять.

Каждое циклическое движение представляет собой сочетание ритмичной смены напряжения и расслабления одной групп мышц с ритмичной сменой расслабления и напряжения мышц- антагонистов.

При не высоком темпе это чередование происходит довольно четко, но при повышении темпа может наступить момент, когда напряжение работающей группы мышц частично накладывается на напряжение мышц-антагонистов. Возникает скоростная напряженность, не позволяющая еще больше увеличивать темп, что является сдерживающим фактором в проявление скоростных качеств.

Основное условие специальной тренировки для развития скоростных качеств заключается в обязательном выполнении упражнения с интенсивностью близкой к максимальной.

Они должны удовлетворять, по меньшей мере, трем требованиям:

· техника упражнения должна обеспечивать возможность выполнять быстрые движения;

· упражнения скоростного характера должны быть хорошо освоены, для того чтобы не расходовать лишнюю энергию и не концентрировать внимание на преодолении сложностей движений;

· продолжительность упражнения должна быть такой, чтобы к концу выполнения скорость не снижалась вследствие утомления.

Методы развития:

Быстрота развивается при выполнении кратковременных упражнений с максимальной скоростью. При этом необходимо помнить, что при выполнении этих упражнений необходимо соблюдать определенные правила:

1. Быстрота не может развиваться у человека, если он утомлен. Вследствие этого упражнения на развитие качества быстроты выполняются на занятиях в первую очередь, т.е. первыми. Это качество лучше воспитывается в эмоциональных, соревновательных условиях (эстафеты, игры, групповые старты и др.). Частота сердцебиений в предложенных упражнениях варьирует в зависимости от возраста и уровня подготовленности занимающихся в пределах 170–180 ударов в минуту.

2. При выполнении нового, плохо освоенного упражнения не надо стремиться выполнить его с предельной скоростью.

3. Выполняя упражнение на быстроту, необходимо обращать внимание на умение занимающегося расслаблять мышцы не, участвующие в основном двигательном акте (например, техника бега на 100 м у высококвалифицированных спринтеров и новичков). У новичков, лицо перекошено, руки напряжены и др.

4. Отдых между упражнениями на быстроту должен быть достаточно продолжительным и занимать – 3–5 мин и более. Необходимо обучать занимающегося при выполнении упражнения умению хорошо настраиваться на каждую очередную попытку

Скорость и степень расслабления мышц-антагонистов может быть важным фактором, влияющим на скорость движения. Если требуется увеличить скорость движения, необходимо выполнять на тренировочных занятиях специальные движения (такие же, как в соревновательном упражнении) со скоростью, равной или превышающей ту, которая используется в тренировочном упражнении.

Задания на быстроту выполняются сериями повторений с паузами отдыха почти до полного восстановления, тогда скорость движений не будет заметно снижаться от повторения к повторению. Так же в тренировках на быстроту важно варьировать формы скоростных движений. При этом немаловажное значение приобретает психологическая подготовка занимающихся, умение настроиться на работу с запредельной мощностью.

Обычно, когда от человека требуется проявление наивысшей скорости, ему приходится преодолевать значительное внешние сопротивления (вес, инерцию собственного тела, активное гидродинамическое сопротивление). В этих случаях величина достигнутой скорости существенно зависит от силовых возможностей человека.

 

 

Факторы, определяющие развитие скоростных способностей:

· тип высшей нервной деятельности (подвижность нервных процессов);

· соотношение быстрых и медленных волокон (80 % – быстрых, 8 % –промежуточных);

· уровень владения техникой;

· уровень закрепощения мышц – антагонистов;

· уровень динамической силы;

· быстрота двигательной реакции;

· скорость одиночного движения;

· темп.

На скорость наряду с биомеханическими и физиологическими факторами оказывают влияние ряд других факторов:

· частота мышечных сокращений;

· ритм, длина «шага»;

· «сцепление»;

· движение по инерции;

· умение расслаблять мгновенно мышцы после выполнения рабочих движений.

Скорость в циклических двигательных действиях определяется не только темпом мышечных сокращений, но и быстротой перемещения в пространстве.

Абсолютная скорость перемещения напрямую зависит от уровня владения совершенной техникой.

Отсюда следует, что воспитание скоростных качеств находится в определенной зависимости от развития и совершенствования индивидуальной техники.

 

Добиться увеличения быстроты перемещения можно несколькими путями:

· во-первых, за счет увеличения темпа мышечных сокращений;

· во-вторых, за счет выполнения движения с максимальной силой, что скажется на скорости отдельного движения.

Опыт подсказывает, что существенно повысить уровень максимальной частоты чрезвычайно тяжело, задача повышения силовых возможностей, а так же технической подготовленности решается более просто.

В процессе силовой подготовки, направленной на повышение скорости движений решаются две основные задачи:

· повышение уровня максимальной мышечной силы;

· способности к проявлению большой силы в условиях быстрых движений.

При работе над скоростно-силовыми показателями интенсивность выполняемых упражнений должна стремиться к максимальному уровню. Чем выше тренированность, тем больше должна быть интенсивность. Кроме того, необходимым условием для глубоких адаптационных перестроек в организме, обуславливающих повышения исходного уровня работоспособности является необходимость постепенного увеличения объемов работы скоростно-силовой направленности. Однако, чрезмерное повышение объема или интенсивности нагрузок может привести к адаптационным срывам, выражающихся в проявлениях переутомления. Из этого следует, что дальнейшее совершенствование процесса скоростно-силовой подготовки должно идти не в сторону бесконечного увеличения объемов и интенсивности, а в сторону оптимизации их распределения во времени.

С помощью силовых и скоростно-силовых упражнений развивается преимущественно быстрота отдельных движений, кроме которой существуют быстрота реакции и быстрота как необходимая характеристика темпа движений.

Все эти разновидности скоростных качеств мало взаимосвязаны и несколько отличаются друг от друга по физическому и механическому проявлению, а так же по методике развития.

Предпосылками быстроты выступает не только природная подвижность нервных процессов, но и уровень нервно-мышечной координации, который повышается под влиянием специальной тренировки.

При подборе упражнений направленных на развитие темпа движений следует ориентироваться на то, что:

· эти упражнения могут выполняться индивидуально с заданным темпом или с задачей постепенного увеличения темпа;

· могут быть групповыми упражнениями, представленными в форме соревнований на быстроту выполнения заданного количества циклов движений или большого количества этих циклов за заданный отрезок времени.

Быстрота реакции до некоторой степени может быть развита упражнений выполняемых под ожидаемую или неожидаемую резкую команду. Способы выполнения этих упражнений могут варьироваться, как могут и варьироваться и условия ожидания команд.

Подбирая упражнения для скоростной тренировки, следует останавливаться преимущественно на тех из них, в которых высокий темп движений, а так же повышение темпа до максимального не сопровождаются непроизвольным изменением формы движений.

Занятия, направленные на развитие отдельных проявлений скоростных способностей неотделимы с задачей совершенствования техники

Критерии и методы оценки скоростных способностей.

Тесты для оценки скоростных способностей делятся на 4 группы:

· для оценки быстроты простой реакции;

· для оценки скорости одиночного движения;

· для оценки максимальной быстроты движений в разных сустава;

· для оценки скорости, проявляемой в целостных двигательных действиях, чаще всего в беге на короткие дистанции.

Методы воспитания скоростных способностей:

· повторный;

· интервальный;

· соревновательный;

· спринтерский.

Тема 15. Выносливость

Под выносливостью понимают возможности человека, обеспечивающие ему длительное выполнение какой-либо двигательной деятельности без снижения ее эффективности, то есть способность противостоять физическому утомлению в процессе мышечной деятельности.

Общая выносливость – способность длительного выполнения работы умеренной интенсивности с оптимальной функциональной активностью основных жизнеобеспечивающих органов и структур организма с использованием всего мышечного аппарата.. Данный режим работы обеспечивается преимущественно способностями выполнять упражнения в зоне умеренных нагрузок преимущественно зависит от функциональных возможностей вегетативных систем организма, в особенности сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Иначе говоря, физиологической основой общей выносливости являются аэробные возможности человека.

0бщая выносливость, складывается как итоговый результат развития конкретных типов специальной выносливости и определяется функциональными возможностями вегетативных систем организма (сердечно-сосудистой, дыхательной и др.), поэтому ее еще называют общей аэробной.

Общая выносливость играет существенную роль в оптимизации жизнедеятельности, выступает как важный компонент физического здоровья и в свою очередь служит предпосылкой развития специальной выносливости.

Специальная выносливость означает продолжительность работы, которая определяется зависимостью характера утомления от содержания решения двигательной задачи. Специальная выносливость классифицируется:

по признакам двигательного действия, с помощью которого решается двигательная задача (например, прыжковая выносливость);

по признакам взаимодействия с другими физическими качествами (способностями), необходимыми для успешного решения двигательной задачи (например, силовая выносливость).

Специальная выносливость – не только способность бороться с утомлением, но и способность выполнить поставленную задачу наиболее эффективно в условиях строго ограниченной дистанции (бег, ходьба на лыжах, плавание и другие циклические виды спорта) или определенного времени (футбол, теннис, водное поло, бокс и др.).

Выносливость обеспечивается повышенными функциональными возможностями организма. Она обуславливается многими факторами, но прежде всего – деятельностью коры головного мозга, определяющей и регулирующей состояние ЦНС и работоспособность всех других органов систем, в том числе энергетической. ЦНС, ее высшие нервные центры определяют работоспособность мышц, слаженность функций всех органов и систем, выполнение движений и действий спортсмена. ЦНС в этом отношении обладает очень большими возможностями. В процессе тренировки на выносливость совершенствуется вся система нервных процессов, необходимая для выполнения требуемой работы, для улучшения координации функции органов и систем, для экономизации их деятельности. Наряду с этим нервные клетки головного мозга повышают свою способность работать дольше, не снижая интенсивности; они сами как бы становятся выносливее.

Нет сомнения, что в соответствии с концепцией функция строит орган при выполнении упражнений, требующих разной выносливости, возникают отличия и в системе нервных процессов, и в их совершенствовании. Иными словами, ЦНС приспосабливает свои функции к требованиям различной выносливости. При прочих равных условиях выносливость в наибольшей мере проявит спортсмен, имеющий лучшую подготовленность соответствующих органов и функций. В конечном счете, даже при самом высоком уровне всех факторов, определяющих выносливость, утомление возникает, прежде всего, в ЦНС (И.М. Сеченов, И.П. Павлов). Не случайно говорят, что борьба с утомлением – это прежде всего борьба высших нервных центров за сохранение работоспособности самих нервных центров.

Видов выносливости очень много: скоростная, силовая, локальная, региональная и глобальная, статическая и динамическая, сердечно-сосудистая и мышечная, а также общая и специальная, эмоциональная, игровая, дистанционная, координационная, прыжковая и т.д.

Под специальной выносливостью понимают выносливость по отношению к определенной двигательной деятельности.

Общая и специальная выносливость различаются особенностями нервно-мышечного регулирования и энергообеспечения организма при различных видов двигательной деятельности.

Специальная выносливость зависит от возможностей нервно-мышечного аппарата, быстроты расходования ресурсов внутримышечных источников энергии, от техники владения двигательным действием и уровня развития других двигательных способностей (например, силовых, координационных).

Понижая или увеличивая интенсивность в том или ином виде двигательной деятельности, мы тем самым задаем необходимую длительность работы и воздействуем на системы организма, обеспечивающие проявление общей или специальной выносливости.

Скоростной называют выносливость, проявляемую в двигательной деятельности, когда от человека требуется удержать максимальную или субмаксимальную интенсивность работы (скорость или темп движений либо такое соотношение скоростей, – например, на первой и второй половине дистанции, – при котором дистанция преодолевается в полную силу).

Физиологической основой скоростной выносливости являются анаэробные возможности организма с обеими их фазами – алактатной и гликолитической. Мощность упражнений при такой работе достигает 85–98 % от максимальной. Продолжительность работы может быть 8–45 сек. (максимальная интенсивность) или 45–120 сек. (субмаксимальная интенсивность).

Силовая выносливость представляет собой способность противостоять утомлению мышечной работе, требующей значительных силовых напряжений.

Под координационной выносливостью понимают способность противостоять утомлению в двигательной деятельности, предъявляющей повышенные требования к координационным способностям человека. Проявляется при неоднократном выполнении координационно-сложных технико-тактических действий в спортивных играх или единоборствах, в процессе длительного выполнения гимнастических упражнений, требующих высокого уровня координационных возможностей, и т.д.

Различные виды и типы выносливости независимы или мало зависят друг от друга. Например, можно обладать высокой силовой выносливостью, но недостаточной скоростной или низкой координационной. Высокая выносливость, скажем, в плавании не гарантирует таковую в гимнастике и т.д.

Другое дело – аэробные возможности организма, которые мало специфичны и от внешней формы движения не зависят явно. Уровень аэробных возможностей, допустим, в беге, скажется на выполнении других движений – в ходьбе, гребле, передвижении на лыжах или коньках.

Одним из основных критериев выносливости является время, в течение которого человек способен поддерживать заданную интенсивность деятельности. Различают две группы тестов для измерения выносливости: неспецифические и специфические.

Согласно рекомендациям Международного комитета по стандартизации, к неспецифическим тестам определения выносливости относят: как эргометрические измерения (время, объем и интенсивность выполнения заданий), так и измерение физиологических показателей (потребление кислорода – МПК, ЧСС, порог анаэробного обмена и т.п.).

Единого универсального метода и критерия оценки выносливости не существует. Для получения полной картины определения выносливости следует использовать разнородные тесты. К тому же есть своя специфика измерения специальной выносливости, проявляемой в спортивных играх, единоборствах, гимнастике и других видах спорта

Качественные особенности и уровень развития выносливости, ее различные виды, типы и показатели определяются многими факторами:

· биоэнергетическими;

· функциональной и биохимической экономизации;

· функциональной устойчивости;

· личностно психические.

Биоэнергетические факторы включают объем энергетических ресурсов, которым располагает организм, и функциональные возможности его систем (дыхания, сердечно-сосудистой, выделения и др.), обеспечивающих обмен.

Факторы функциональной и биохимической экономизации определяют соотношение результата выполнения упражнения и затрат на его достижение. С точки зрения биомеханики экономичность выполнения работы зависит от уровня владения техникой (например, бега на лыжах, плавания), а также выбора рациональной тактики преодоления дистанции.

Физиолого-биохимические, или функциональные, факторы определяются тем, какая доля работы выполняется за счет энергии окислительной системы без накопления молочной кислоты. Установлено, что чем выше квалификация спортсмена, особенно в видах спорта, требующих проявления выносливости, тем выше экономичность выполняемой им работы. Факторы функциональной устойчивости служит базой для развития специальных видов выносливости.