肌肉解剖學結構基礎和肌肉生長機制

肌纖維

基因決定

I型慢肌纖維有很強的氧化作用(即高氧能力),提供持久的耐力和較低的收縮能力。

II型快肌纖維有很強的糖酵解作用,提供力量、爆發(fā)力和較高的收縮力。

運動單位

肌肉組織激活的越多,力量表線就越強。神經系統(tǒng)通過激活運動單位來激活肌肉組織,同時肌纖維受到募集。大小原則體現(xiàn)了運動單位的募集方式,對所有訓練至關重要。

肌肉組織刺激和募集是從運動單位開始的。一個運動單位包含a神經以及其所支配的所有肌肉纖維。運動單位只包含I型和II型兩者中的一種,不可能同時包含兩種。

運動單位是分散在3~15個肌纖維的肌束內。相連的肌纖維不需要用一個運動單位。由于運動單位是分散分布的,所以運動單位被激活后,整塊肌肉的肌纖維都會被激活。

如果運動單位內的肌纖維都是相鄰分布的,哪么激活運動單位只會刺激到肌肉的某一部分。肌肉運動時,沒有被激活的運動單位不會產生力量;沒有被激活的運動單位則是運動范圍內隨著肌肉運動而被動運動。

運動單位的募集:大小原則


大小原則表明力量或爆發(fā)力產生的外部需要決定了所要募集的運動單位。沒有募集的運動單位,是無法獲得與其他運動單位相同益處的。

大小原則表明募集運動單位是小是大取決于需要肌肉產生的力量的大小。低閾值運動單位主要由I型構成,高閾值主要II型構成。

根據大小原則:進行較重的抗阻訓練是先募集低閾值的運動單位(I型纖維),然后外力需要,逐步募集高閾值直到力量達到最大。小大原則適用于任何滿足訓練外部要求的肌肉向心和離心(舉起或放下)。

任何運動,尤其力量訓練,外部負荷量或爆發(fā)力的需求決定了運單的需求數量。單靠分解低運的糖原是不足以提供給抗阻訓練中的持續(xù)訓練的(因此需要往上募集),重復100次以上的練習,即使使用輕負荷都會失敗。因此,要訓練全部運單區(qū)域或鍛煉出更大、更有力的肌肉,需要強度更大的負重訓練。耐力訓練長達數小時會耗盡能量,也會引起高運的募集。

全或無定律

刺激肌肉的運單越多,肌肉產生的力量就越多。全部運單激活,則會產生肌肉的最大力量(肱二頭這樣整塊肌肉不遵循該定律)。

肌肉刺激和力量訓練

大小原則的募集順序確保低運在低強度、長時間的(耐力)活動中占主導地位,而高運只用于產生更大的力量和爆發(fā)力??偟膩碚f,較高運只有在較低運已經進行足夠的鍛煉,而糖原急劇減少時,才會被募集。

抗阻訓練糖原消耗不明顯。當力量產生需要從低到中時,運單可輪流募集以滿足力量的需要(非同步募集)。也就是,一個運單第一組輕負荷中募集,但第二組則沒有被募集。當進行次最大力量活動時,這個能力能使運單得到休息,從而延緩疲勞。這種類型的募集在慢速訓練——速度慢、輕負荷中占主導,令很多肌纖維不被激活,從而顯著提高耐力。

實用角度:1.為了募集II型肌纖維以達到訓練效果,訓練類型必須是高負荷或者需要高爆發(fā)力。2.募集順序與很多運動是固定的(平板臥推vs斜板臥推)。

隨著年齡的漸增,II型運單會逐漸減少直到消失。

肌纖維類型、數目、大小決定單個運單的功能,最終決定整塊肌肉功能。

肌肉的收縮方式


長度—張力(力量)曲線


力量—速度曲線


在離心(伸長)收縮中,實際上運動速度越快,肌肉產生的力量越多??棺栌柧氹x心作用的力量不是最大的。

當進行最大速度的離心作用時,可能造成肌肉損傷(經常離心的肌肉,可以通過加強部分結締組織進行適應,在訓練中減少肌肉損傷)。

肌肉的生長機制

抗住訓練能夠幫助人們保持身體健康,并抵御自然化的進程,比如肌肉的大量耗失(肌肉萎縮)和骨質的大量流失(骨質疏松癥),甚至是伴隨而來的功能喪失等問題。35歲后,不活躍的人每年會耗失0.5-1.0%的肌肉質量。通過抗租訓練,保持肌肉質量或減少肌肉流失,有利于保持肌肉功能。

女性??♀?肌纖維比男性少,尤其上肢,體內合成激素和睪酮素都比男性要少得多(中胚型天生就有著發(fā)展肌肉圍度的能力)。女性通常會呈現(xiàn)肌肉增大以及身體脂肪相應減少,擁有更精致的肌肉,改善體形。

男性??♂?增肌取決于正確的訓練和適當的營養(yǎng)攝入,但肌肉圍度上限與遺傳以及肌纖維數量相關。堅持遞增負荷的抗阻訓練,刺激肌肉,通過增加蛋白質數量增大肌肉。

肌肉生長

肌肥大(指的是單個肌纖維增大)占主導 另一種增生(肌纖維數量)占極少。

肌肉生長基礎:

第一,肌肉必須受到刺激才能增大(足夠的訓練量和高強度的抗阻)。

第二,增大肌肉需要能量和新蛋白生長的原材料,兩者均來自合理設計和均衡的飲食結構所提供的足夠熱量和所需營養(yǎng)物質(肌肉生長的營養(yǎng)補充篇)。飲食模式、適當睡眠以及健康生活方式。

骨骼肌生長的程度

I型肌纖維高閾值 II型肌纖維低閾值


遞增負荷抗阻訓練中,肌纖維數量越多,肌肉絕對生長潛力就越大。單個肌纖維生長,最終也會影響到整塊肌肉的生長。因此在抗阻訓練刺激多個肌纖維很重要,同時,證明了負荷和強度的重要性。

身體體形三種分類:外胚型、中胚型內胚型。大多數是混合體(中內胚型或內外胚型)。個體無法從外胚轉變完全中胚,內胚可以使力量、爆發(fā)力以及線條得以展現(xiàn)。

外胚:較少肌纖維和較低脂肪含量,耐力型。

中胚:較多肌纖維和較低體脂,力量型。

內胚:較高體脂,可能是潛在中或外胚型。


神經對肌肉生長的作用

肌肉力量的早起增長主要由于神經功能的改善,根本上是來自于抗阻訓練中離心收縮部分(再次證實向心—離心重復訓練的重要性)。力量的增長會提高訓練對肌肉的刺激程度,進而增強對肌肉體積增大的合成代謝刺激。

肌肉生長的刺激

兩倍向心收縮的訓練量相似離心收縮訓練效果。

與使用重負荷和長間歇(3分鐘)相比,較短間歇(1-2分鐘)時間可調整高強度和大運動量的訓練,引發(fā)合成代謝激素更準確的反應。短間歇時間(低于1分鐘)與更強的代謝性應激相聯(lián)系(如血液中高水平的乳酸)。一周內進行過多的短間歇,會導致分解代謝激素的釋放,因此變化間歇時間長短改變訓練方式,對周期性訓練而言是很重要的。

無法擁有充足的休息時間,分解代謝激素,皮質醇顯著增加會影響合成代謝信號,日復一日最終導致過度訓練(訓練量的控制和充分休息時間是關鍵)。

肌肉收縮方式、運動強度和運動量、間歇時間長短。

肌肉新陳代謝支撐動作提升及組織生長

肌肉必須代謝各種營養(yǎng)物質——碳水、蛋白質以及脂肪,一便于源源不斷地生成APT(肌肉收縮的最終能量來源)。

100米沖刺束腰依靠ATP-CP和無氧代謝。

馬拉松主要依靠三羧酸和有氧供能系統(tǒng)。

強度相對低時間長的運動主要依靠氧化代謝(如三羧suo酸循環(huán),有氧供能系統(tǒng))。氧化代謝的營養(yǎng)物質可以是葡萄糖、蛋白質(微乎其微少于10%)或脂肪。

運動過程消耗葡萄糖、脂肪、蛋白質以提供能量,會使肌肉結構受損。訓練后補充足夠營養(yǎng),對填補肌肉所需營養(yǎng)成分和促進肌肉修復至關重要。

抗阻訓練相對持續(xù)時間長的耐力訓練,糖原消耗已經很少了。運動過后,肌肉必須合成蛋白質以修復受損肌肉,以及生成新酶,因此,攝入足夠蛋白質和所需的碳水以及熱量很有必要(熱量消耗會影響女性例假)。

激活肌肉由運動應激在生理上提供支持,并適應運動應激

增大肌肉圍度第一步激活運動單位,運動單位的激活遵循大小原則。

? 通過長時間的低強度耐力訓練和短時間高強度訓練,能夠看到大小原則和規(guī)律在肌肉中的體現(xiàn)??棺栌柧毮転榧±w維提供更多的刺激,因為阻力訓練提供了募集II型(快收縮)肌纖維所需的高強度刺激,II型比I型更能促進肌肉增大?!獮榱舜碳ぜ∪馍L,相關的運動單位需要被激活,而為了激活運動單位,必須使用相對重的負荷。

肌肉收縮的激素反應

肌肉力量產生同樣促進腦垂體釋放不同類型的生長激素。

總的來說,激素對大運動量(3-4組6-12次),重負荷(大于最大力量80%),短間歇時間(1-2分鐘)以及以大塊肌肉(深蹲、高翻、硬拉)為目標的運動此類運動的反應最大。個人注意不要超過自身對訓練量和間歇時間的耐受水平,這樣會引起皮質醇(分解代謝)慢性增長。

A組練手臂B組練手臂和大腿

B組能夠增加循環(huán)中合成代謝類激素—即睪酮和生長激素的濃度。B組肌肉力量增加更多,表明生長激素和睪酮濃度的升高在訓練中產生更多力量。

肌肥大單位分解、破壞和損傷信號

運動后疼痛十分劇烈,說明個體做了過量、過急的運動,而且損傷和炎癥反應過于嚴重以至于無法快速恢復和恢復。

衛(wèi)星細胞的作用


蛋白質合成

抗阻訓練后,肌肉中合成代謝激素的急劇增加會刺激肌細胞核,從而促進非收縮和收縮性蛋白合成——更準確說是現(xiàn)有的肌小節(jié)內肌動蛋白和肌球蛋白的合成。

合成收縮性蛋白增多意味著:1.肌肉體積的增大;2.肌肉力量的增加。

蛋白質由氨基酸分子構成。為了合成蛋白質,氨基酸分子被轉運出細胞膜到骨骼肌內??棺栌柧毢?,人體對氨基酸的攝入增加,就可以讓氨基酸更容易協(xié)助合成蛋白質,這就強調了合理飲食的必要性。雖然肌肉蛋白的最初合成與抗阻訓練和營養(yǎng)攝入的關系不大,但是反映了劇烈運動的代謝需要。

抗阻訓練后蛋白質合成取決于可用氨基酸分子的數量、攝入氨基酸分子單位時效性(在運動后越早越好)、激素調節(jié)的規(guī)律性(胰島素、生長激素、睪酮和胰島素樣生長因子)、機械的應激性以及細胞水分的及時補充。

運動不久吃一頓飯有利于蛋白質合成,這頓飯包含少量碳水化合物(刺激胰島素)和蛋白質(提高可用的氨基酸分子的數量)。還能儲備糖原和血糖水平。

肌纖維體積的增大

內分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和衛(wèi)星細胞的協(xié)同反應,導致蛋白質合成增多,最終增大肌纖維尺寸(所以休息很重要)。如果訓練中刺激足夠多的肌纖維,哪么整塊肌肉的尺寸都會增大(神經激活運動單位來激活肌肉組織,同時肌纖維得到募集,根據大小原則用重負核刺激肌纖維)。


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