М'язові волокна всередині людського організму зазвичай класифікують за 4 основними ознаками. Волокна ділять на червоні та білі, повільні та швидкі, низькопорогові та високопорогові, а також на окислювальні, проміжні та гліколітичні. Нижче ми розглянемо специфіку кожної класифікації окремо.
1. Червоні та білі
- Відтінок м'язового волокна помітний на його перерізі. Він визначається концентрацією в саркоплазмі міоглобіну, специфічного м'язового пігменту. За низької концентрації ця речовина надає тканинам світло-рожевого відтінку, а за високої — насиченого червоно-бурого.
- Вміст міоглобіну, своєю чергою, залежить від кількості мітохондрій. Основне призначення цієї речовини полягає в перенесенні кисню від поверхні м'язового волокна до мітохондрій. У результаті тренувань концентрація міоглобіну в тканинах може підвищуватися — відповідно, волокна мають властивість темніти або світлішати з часом.
Білі волокна використовують для отримання енергії глікоген, а червоні — тригліцериди. У тілі спринтерів та стрибунів переважають білі волокна, а у тілі бігунів на довгі дистанції — червоні.
Колір майже кожного людського м'яза неоднорідний, оскільки в ньому присутні волокна обох відтінків, а також тканини зі слабко вираженою пігментацією.
2. Повільні та швидкі
Швидкими називають волокна з високою АТФ-активністю. АТФ у цьому випадку розшифровується як аденозинтрифосфатаза. Цей фермент визначає швидкість скорочення м'язів. В одній АТФ-молекулі міститься кількість енергії, достатня для того, щоб під час її вивільнення міозинові містки повернулися один раз. Такий поворот відомий як гребок, він призводить до скорочення м'яза.
Містки рухаються в такій послідовності:
- Розчіплюються з актиновим філаментом.
- Повертаються в початкове положення.
- Зчіплюються з новою ділянкою актину.
- Здійснюють гребок.
- Потім чергова молекула АТФ запускає наступний гребок.
Усі м'язи здійснюють поодинокі гребки з однаковою швидкістю. Що швидше розщеплюється аденозинтрифосфатаза всередині м'язового волокна, то більшу кількість гребків встигають виконати містки за одиницю часу і тим швидше скорочується м'яз.
АТФ-азна активність є успадкованим параметром. На неї не можна вплинути за допомогою тренувань.
3. Окислювальні, проміжні та гліколітичні
Окислювальний потенціал м'язів визначається числом мітохондрій усередині волокна. Мітохондрія - це органела клітини (тобто одна з тих її частин, яка спеціалізується на виконанні певних функцій). Мітохондрії відповідають за такий ланцюжок процесів:
- Розщеплення жиру або глюкози до води та вуглекислого газу.
- Ресинтез АТФ.
- Ресинтез креатинфосфату за допомогою АТФ.
- Ресинтез міофібрилярних молекул АТФ за допомогою креатинфосфату.
- Скорочення м'язів.
Глюкоза може розщеплюватися в м'язовій тканині, зокрема за межами мітохондрій. Тоді з неї утворюється піруват, і теж запускається ресинтез АТФ. Людина відчує в м'язі втому, бо там формується молочна кислота.
За даним критерієм м'язові волокна класифікуються на три типи:
- Окислювальні. Мітохондріальна маса велика від початку. Як довго б людина не тренувалася та як би вона не збільшувала навантаження, ця маса не виросте значно.
- Проміжні. Порівняно з попереднім типом волокон, мітохондріальна маса істотно менша. У міру роботи м'яза в ній накопичується молочна кислота. Втома наростає не швидко порівняно з гліколітичними волокнами.
- Гліколітичні. Вміст мітохондрій мінімальний. Для волокон характерний анаеробний гліколіз, що призводить до прискореного накопичення молочної кислоти та швидкого настання втоми.
Під час аеробного гліколізу глюкоза всередині мітохондрій розщеплюється до АТФ, води та вуглекислого газу за участю кисню. В анаеробному різновиді процесу кисень не залучений, відтак глюкоза розщеплюється до АТФ та молочної кислоти.
Якщо людина не тренується регулярно, її окислювальні м'язові волокна належать до повільного типу, а два інші види — до швидкого. За бажання витривалість організму можна збільшити.
Для цього потрібно підібрати тренування, під час яких частина гліколітичних та проміжних волокон перетворяться на окислювальні — а отже, будете менше втомлюватися.
4. Низькопорогові та високопорогові
Йдеться про поріг збудливості рухових одиниць. Кожна така одиниця складається з:
- мотонейрона;
- аксона;
- сукупності м'язових волокон.
Кількість рухових одиниць в організмі не змінюється з часом. Скорочення м'язів відбувається під впливом нервових імпульсів електричної природи, що виходять від головного мозку.
Це трапляється, коли величина імпульсу має порогове значення для даної рухової одиниці або перевищує його. При імпульсі, нижчому за порогову величину, рухова одиниця залишається пасивною.