淺析運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)骨骼肌纖維類型轉(zhuǎn)變的影響

李波

（臨沂大學(xué)體育學(xué)院 山東臨沂 276005）

淺析運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)骨骼肌纖維類型轉(zhuǎn)變的影響

李波

（臨沂大學(xué)體育學(xué)院 山東臨沂 276005）

本文通過(guò)文獻(xiàn)資料法、邏輯分析法等方法，查閱了有關(guān)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與肌纖維類型研究的文獻(xiàn)資料，對(duì)肌纖維類型的研究現(xiàn)狀以及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)肌纖維類型的影響作了闡述，并提出了一些關(guān)于骨骼肌纖維類型轉(zhuǎn)變的問(wèn)題。旨在為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練提供可靠科學(xué)的依據(jù)。

骨骼肌肌纖維類型 轉(zhuǎn)變 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練

骨骼肌作為人體最大的運(yùn)動(dòng)器官，是人體完成各種運(yùn)動(dòng)的保障。肌纖維類型及其構(gòu)成百分比與人們的運(yùn)動(dòng)能力關(guān)系密切。骨骼肌功能上的差異是由骨骼肌纖維類型和肌纖維蛋白的多樣性以及其分布、構(gòu)成比例的不同所造成的。

對(duì)骨骼肌纖維類型的研究為改進(jìn)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的方法，提高運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的水平和科學(xué)的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)選材提供了理論依據(jù)。目前，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，骨骼肌纖維類型及其構(gòu)成百分比在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期而系統(tǒng)的訓(xùn)練后會(huì)產(chǎn)生適應(yīng)性的變化。當(dāng)然，仍有部分學(xué)者認(rèn)為肌纖維百分比受遺傳因素影響，生來(lái)是固定的不受運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和其他因素影響。隨著研究手段的提高和研究水平的深入，骨骼肌纖維類型除了快肌和慢肌，檢測(cè)出一種過(guò)渡類型，那么，經(jīng)過(guò)一定強(qiáng)度、時(shí)間的系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練以后，骨骼肌纖維類型受遺傳等因素影響是否轉(zhuǎn)變，如果轉(zhuǎn)變，又是哪種成分產(chǎn)生了變化、以及怎樣變化的將有待于進(jìn)一步研究。

1 肌纖維類型的發(fā)現(xiàn)及分類

1.1 肌纖維類型的發(fā)現(xiàn)

1673年，勞爾悉尼首次提出兔骨骼肌的顏色有較紅和較白之分。1883年，侖威爾用電刺激法證實(shí)了勞爾悉尼所說(shuō)的兩種不同顏色的骨骼肌在功能上也有所不同，紅色的骨骼肌（簡(jiǎn)稱紅肌）收縮速度慢、不易疲勞，而白色的骨骼肌（簡(jiǎn)稱白肌）則相反。近幾年的研究還表明，動(dòng)物身上還存在一種功能和形態(tài)介于紅肌和白肌之間的一種中間肌型。

1.2 肌纖維類型的分類

骨骼肌的肌纖維類型有多種分類方法，大多數(shù)學(xué)者主要支持兩種。第一種是根據(jù)肌纖維的代謝特征分類，是彼得（Peter）根據(jù)肌纖維代謝中氧化酶和磷酸化酶的活性的不同把肌纖維分成三種類型：慢縮氧化型（SO）、快縮強(qiáng)酵解型（FG）和快縮槍氧化酵解型（FOG）。慢縮氧化型肌纖維收縮速度較慢，肌纖維中的氧化酶活性較高，肌肉收縮時(shí)主要依靠有氧代謝供能；快速?gòu)?qiáng)酵解型肌纖維收縮速度較快，肌纖維中的無(wú)氧代謝酶活性較高，肌肉收縮時(shí)主要依靠糖的無(wú)氧代謝供能；而快速?gòu)?qiáng)氧化酵解型肌纖維收縮速度相對(duì)較快，肌肉收縮時(shí)以有氧代謝供能為主。

第二種分類方法是在實(shí)驗(yàn)中采用ATP酶染色的方法，將肌纖維分為I型和II型。I型的肌纖維收縮速度較慢，稱為慢肌纖維（紅肌）。II型肌纖維收縮速度較快，統(tǒng)稱為快肌纖維（白肌）。后來(lái)在研究中又發(fā)現(xiàn)，快肌纖維中包括三個(gè)亞型，即IIa、IIb、IIc。其中，IIb（快B）是典型的快肌，IIa（快A）在收縮速度方面與快肌相同，但快A的代謝特征卻兼有快肌和慢肌的特征。而IIc則為一種過(guò)渡性纖維，具有未完全分化的特征，數(shù)量較少，暫且歸為快肌纖維。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為這種分類方法較為理想，但在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程中快肌和慢肌是否能轉(zhuǎn)變，如果能轉(zhuǎn)變，又是哪種成分產(chǎn)生了變化、發(fā)生了怎樣的變化，這種轉(zhuǎn)變是否是可逆的？

2 骨骼肌纖維類型的分布及與運(yùn)動(dòng)能力的關(guān)系

人體的骨骼肌是由不同類型的肌纖維，以及各種肌纖維不同的比例構(gòu)成的，但一個(gè)運(yùn)動(dòng)單位中只含有一類型肌纖維。研究資料表明，未經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的成年男、女骨骼肌中慢肌纖維平均約占44%—58%，在快肌纖維中，快A型肌纖維占絕大多數(shù)，其次是快B型肌纖維，而快 C型肌纖維則比較少見(jiàn)。人類的肌纖維類型構(gòu)成百分與性別、年齡、遺傳等因素有關(guān)。也就是說(shuō)，即使是同一塊骨骼肌，個(gè)體之間差異也是很大的。

一般來(lái)說(shuō)，青少年時(shí)期骨骼肌肌纖維類型的百分比差異不大，但隨著年齡的增長(zhǎng)，慢肌纖維百分比增加，快肌纖維百分比減少，且快肌纖維的面積也會(huì)有所減少。實(shí)驗(yàn)研究還表明，女性的爆發(fā)力比男性差，是由于女性的骨骼肌中慢肌纖維多于男性。

國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)不同項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員及無(wú)訓(xùn)練者的肌纖維構(gòu)成進(jìn)行了研究，指出骨骼肌中快、慢肌百分比與運(yùn)動(dòng)能力存在密切關(guān)系，且運(yùn)動(dòng)員的肌纖維組成具有項(xiàng)目特點(diǎn)。如：從事馬拉松、長(zhǎng)跑，即以耐力為主的運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)的I型肌纖維的百分比占優(yōu)勢(shì)；從事短跑、跳躍即力量速度為主的運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)的II型肌纖維的百分比高；從事中跑項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員身體內(nèi)的I型和II型肌纖維的百分比相差不多。但在相同的項(xiàng)目中運(yùn)動(dòng)員的骨骼肌纖維構(gòu)成差異也較大，如馬拉松運(yùn)動(dòng)員的慢肌纖維百分比的平均值為82%，而某些優(yōu)秀選手的慢肌纖維百分比僅為50%。這也說(shuō)明，骨骼肌纖維的構(gòu)成比例優(yōu)勢(shì)不是決定比賽成績(jī)的唯一因素。

3 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)骨骼肌纖維類型的影響

3.1 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練使肌纖維選擇性肥大

實(shí)驗(yàn)證明，不同的訓(xùn)練形式可以使骨骼肌纖維發(fā)生明顯的適應(yīng)性變化，肌纖維面積改變、酶活性改變、結(jié)締組織增加以及肌腱的抗張應(yīng)力和抗斷裂力量增強(qiáng)等。

賽爾汀發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)一定的耐力練習(xí)后能引起體內(nèi)慢肌纖維選擇性肥大；在1986年我國(guó)朱為模發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行舉重訓(xùn)練10周后，快肌面積明顯增加。不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目使肌纖維出現(xiàn)選擇性肥大，這與訓(xùn)練時(shí)肌纖維的優(yōu)先動(dòng)員有關(guān)。不同的肌纖維的生理特性、代謝方式不同，不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的強(qiáng)度不同使得肌纖維的使用次序和程度是不同的。在進(jìn)行低強(qiáng)度、輕負(fù)荷活動(dòng)時(shí)，慢肌纖維優(yōu)先動(dòng)用，隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加、運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的加大，快A型肌纖維和快B型肌纖維依次被動(dòng)用；而在進(jìn)行大強(qiáng)度、速度性運(yùn)動(dòng)時(shí)，則優(yōu)先使用快肌纖維。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)期重復(fù)進(jìn)行某項(xiàng)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目時(shí)，肌纖維也會(huì)選擇性適應(yīng)，可能會(huì)使使得肌纖維類型發(fā)生改變。

3.2 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練使肌纖維類型發(fā)生改變

長(zhǎng)期系統(tǒng)的訓(xùn)練可以使骨骼肌的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生適應(yīng)性變化，在訓(xùn)練達(dá)到一定程度后會(huì)使肌纖維百分比發(fā)生變化。

1978年，考斯蒂爾報(bào)道，經(jīng)過(guò)連續(xù)7周最大等動(dòng)訓(xùn)練后，I型纖維的百分比有46.5%降低到38.8%，相反的II型肌纖維百分比由原來(lái)的53.5%增加到了61.2%。同年，Janson進(jìn)行分組對(duì)比試驗(yàn)，第一組先進(jìn)行有氧訓(xùn)練11周，再進(jìn)行無(wú)氧訓(xùn)練11周，而第二組則按相反的程序進(jìn)行訓(xùn)練。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過(guò)無(wú)氧訓(xùn)練后，快肌纖維中的IIc型肌纖維百分比增加，而慢肌纖維的百分比減少；在經(jīng)過(guò)有氧訓(xùn)練后，慢肌纖維百分比增加，快肌纖維中的IIc型百分比減少。由此可知，長(zhǎng)期的系統(tǒng)的訓(xùn)練可以使快肌纖維和慢肌纖維發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的中介是過(guò)度型肌纖維IIc。哈維爾德在1985年曾進(jìn)行過(guò)類似的實(shí)驗(yàn)，讓受試者進(jìn)行強(qiáng)度為72%最大攝氧量的持續(xù)6周的訓(xùn)練后，同樣發(fā)現(xiàn)慢肌纖維增加12%，快肌纖維減少24%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異顯著。

某些學(xué)者還提出，肌纖維百分比的變化與各種酶活性的變化有關(guān)，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練使骨骼肌纖維中的酶的活性發(fā)生改變，進(jìn)而改變了骨骼肌纖維的代謝類型，隨著運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的進(jìn)行，肌纖維繼續(xù)發(fā)生轉(zhuǎn)變，最后實(shí)現(xiàn)快肌和慢肌的轉(zhuǎn)變。

4 結(jié)語(yǔ)

目前肌纖維類型的研究主要與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練實(shí)踐相結(jié)合。我們知道，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以使人體內(nèi)快肌和慢肌發(fā)生適應(yīng)性改變，骨骼肌纖維類型在不同條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化的這種研究已經(jīng)比較充分，而IIc型肌纖維可以實(shí)現(xiàn)快肌和慢肌之間的相互轉(zhuǎn)化，可以使快慢肌百分比組成更適宜發(fā)揮運(yùn)動(dòng)成績(jī)，這為運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練提供了理論依據(jù)。教練員可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的自身情況和運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的需要，制定更科學(xué)、實(shí)用的訓(xùn)練方法。

除了運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能使骨骼肌纖維類型發(fā)生轉(zhuǎn)變以外，埋藏電極實(shí)驗(yàn)也可以使快慢機(jī)發(fā)生轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變是可逆。這可以成為輔助運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練的手段之一，如EMS(Elect romotor stimulation) 技術(shù)可以加快刺激頻率，精準(zhǔn)的刺激到每一塊肌肉，使骨骼肌快速動(dòng)員II型肌纖維參與肌肉收縮，故EMS技術(shù)可以用于發(fā)展力量和速度性項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的快肌纖維。EMS技術(shù)消耗的是快肌纖維中的能源。肌纖維在刺激后的恢復(fù)期內(nèi)，能源物質(zhì)、自身結(jié)構(gòu)發(fā)生超量恢復(fù)，肌纖維增粗，肌肉力量增大。美國(guó)十項(xiàng)全能選手吉姆·施魯爾，采用EMS技術(shù)進(jìn)行訓(xùn)練，每周3次，每次20min，一年以后，下肢力量增長(zhǎng)150%。

對(duì)骨骼肌纖維類型的研究是一個(gè)老課題也是一個(gè)大課題，目前雖已經(jīng)取得了較多的成果,但仍有部分領(lǐng)域由于研究方法、研究器材等方面的限制研究不夠準(zhǔn)確全面。隨著研究的不斷深入,將為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練提供更多、更為科學(xué)也更有價(jià)值的參考。

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2095-2813(2011)11(c)-0013-02