Почему твой друг делает в зале приседания со штангой на десять повторений и наращивает мышцы как на дрожжах, а ты с тем же весом едва вытягиваешь шесть повторений — но зато утром на беговой дорожке бегаешь легче всех в вашей тренировочной компании? Ответ во многом кроется в твоих типах мышц. То, какие мышечные волокна преобладают в твоих мышцах, определяет, как быстро ты бегаешь, какие веса поднимаешь и как долго можешь держаться на длинной дистанции, не выдыхаясь.
За последние пару десятков лет в зале мне доводилось видеть, как двое мужчин с одинаковой программой тренировок и одинаковым питанием дают совершенно разный результат. Один набирает 8 кг мышечной массы за восемь месяцев, другой — едва 2 кг. Генетика? Да, но если точнее — волокнистый состав их мышц. И разобраться в этом стоит до того, как ты начнёшь пересматривать план тренировок.
Почему типы мышц определяют результаты твоих тренировок
То, как мышцы реагируют на повторяющийся стимул (то есть на физическую тренировку), во многом зависит от их волокнистого состава. А этот состав в значительной степени задан генетически. Почему одни спортсмены — прирождённые спринтеры и обладают более крупными мышцами, чем другие, а другие способны без устали пробегать десятки километров — это не мистика: всё определяется тем, какие волокна содержатся в их мышцах.
Чтобы хоть сколько-нибудь осмысленно специализироваться в каком-либо виде спорта или составить конкретную программу, любому тренеру и осознанному любителю стоит разбираться в тонком строении мышц. Иначе ты действуешь вслепую: можно тренировать не тот тип волокон, а можно так и не раскрыть свой наследственный потенциал. Типы мышц — не академическая деталь. Это практическая основа для выбора веса, количества повторений и пауз для отдыха.
Три типа мышечных волокон — чем они отличаются
У человека есть три основных типа мышечных волокон. Каждый из них создан для определённой работы, и у каждого свои сильные и слабые стороны. Разберём их по очереди.
Волокна I типа — медленные окислительные
Медленно сокращающиеся окислительные мышечные волокна сокращаются медленно, но чрезвычайно устойчивы к утомлению. Это значит, что они могут работать долгое время. Иннервирующие их мотонейроны (нервные клетки) невелики, диаметр самого мышечного волокна тоже небольшой. Они содержат много митохондрий, отличаются высокой плотностью капилляров и содержат миоглобин — белковую структуру, которая связывает резервный кислород.
С точки зрения энергетики они практически не зависят от креатинфосфата и почти не расходуют гликоген. Их основной источник энергии — триглицериды. Ферментов гликолиза в них мало, а окислительных ферментов (цикл Кребса, цепь переноса электронов) в избытке. Медленные волокна в основном участвуют в аэробной, малоинтенсивной и продолжительной активности — медленном беге, ходьбе, подъёме тяжестей наверх. Большинство повседневных действий задействует именно их.
Волокна II A типа — быстрые, но выносливые
Быстрые гликолитические волокна в свою очередь делятся на два типа. Волокна II A типа по устойчивости к утомлению занимают среднее положение — по своим свойствам они находятся между волокнами I и II B типов. Структурно волокна II A иннервирует крупный мотонейрон, диаметр самого волокна тоже большой. Плотность митохондрий высокая, капиллярная сеть развита умеренно, содержание миоглобина среднее.
Уровень креатинфосфата в них высокий, количество гликогена тоже, а количество триглицеридов среднее. В этих волокнах примерно поровну и гликолитических, и окислительных ферментов. Функционально волокна II A работают при более продолжительной активности анаэробного характера — например, на спринтерской дистанции 400 м, — где развивается относительно большая мощность и сила, но не максимальная.
Волокна II B типа — взрывная сила, быстрое утомление
Быстрые волокна II B типа крайне чувствительны к утомлению. Их задействуют в коротких действиях, требующих большой силы и скорости, — спринте, барьерном беге, прыжках, толкании ядра. Эти волокна способны развивать значительно бо́льшую силу, чем медленные окислительные мышечные волокна. Волокна II B тоже иннервирует крупный мотонейрон, а диаметр волокна большой. Содержание миоглобина, плотность капилляров и митохондрий в них при этом низкие.
Запасы креатинфосфата и гликогена велики, содержание триглицеридов низкое. Они содержат много гликолитических ферментов и минимум окислительных. Простая истина: волокна II B созданы, чтобы выдавать максимум в течение 2–10 секунд, а затем им требуется долгое восстановление.
Главное различие между двумя основными типами обусловлено скоростью сокращения. Она, в свою очередь, зависит от скорости высвобождения кальция из саркоплазматического ретикулума и от активности миозин-АТФазы. Эти показатели высоки именно в быстрых гликолитических мышечных волокнах (Fitts Widrick, 1996; Harigaya Schwartz, 1969).
При любой скорости движения выработка силы зависит от конкретного типа волокон. Во время динамического сокращения — когда мышца либо укорачивается (концентрическое), либо удлиняется (эксцентрическое) — быстрые волокна производят гораздо бо́льшую силу, чем медленные (Widrick, 1996). При изометрическом сокращении (мышца не укорачивается и не удлиняется, то есть работает на удержание) и быстрые, и медленные волокна развивают силу одинаковой величины. Различие возникает именно в ходе динамических сокращений.
Среди спортсменов распределение типов мышечных волокон сильно варьируется. У представителей видов спорта на выносливость выше доля медленных волокон, а у спринтеров, прыгунов и метателей больше быстрых гликолитических волокон (Costill et al., 1976; Ricoy et al., 1998). Чем выше доля быстрых волокон у спринтера, тем большую силу и скорость развивают его мышцы (Fitts Widrick, 1996).
Чем обусловлены различия — генетикой или тренировкой? Опыты с однояйцевыми близнецами пока показывают, что состав мышечных волокон в очень большой степени наследуется и задаётся генетически (Komi Karlsson, 1979). При этом очевидно, что структуру мышцы и её метаболические возможности можно с помощью соответствующей специфической тренировки сместить в ту или иную сторону — но не развернуть полностью.
Как разные типы мышц включаются в работу на тренировке
Мышечная сила вырабатывается за счёт рекрутирования двигательных единиц. Двигательная единица — это группа мышечных волокон, которую иннервирует один определённый мотонейрон. При произвольных изометрических и концентрических сокращениях рекрутирование происходит по принципу размера (Henneman et al., 1974).
Малые двигательные единицы (содержащие медленные мелкие мышечные волокна) имеют самый низкий порог возбудимости и включаются в работу первыми. Потребность в большей силе подключает всё более крупные единицы. Самые крупные двигательные единицы содержат крупные волокна типа II B — у них самый высокий порог возбудимости, и они включаются в работу, только когда этого требует усилие.
Примечание: это справедливо при условии, что мы остаёмся в рамках своего количества повторений — до 8 повторений, — которое, в свою очередь, зависит от того, какое сопротивление мы используем. Если подход затягивается дольше 8 повторений, например до 10–12 повторений, акцент смещается скорее на волокна типа II A. Если подход выходит за 15 (15–20 и более), акцент смещается в сторону медленных волокон типа I.
Важный нюанс: всё это происходит при условии, что ты выбираешь вес, с которым в выбранном диапазоне повторений доходишь до предела своих возможностей. Если ты планируешь сделать подход на 15 повторений и останавливаешься на полпути, то почти наверняка волокна типа II B вообще не включаются в работу — акцент в основном остаётся на волокнах типа II A. С точки зрения мышечной массы это хорошо, потому что гипертрофии мы добьёмся так или иначе. Но важно другое: если у тебя случайно больше волокон типа II B, чем ты думаешь, значительная часть их потенциала просто пропадёт, потому что ты никогда не стимулируешь их достаточно тяжёлым весом. Именно поэтому стоит пробовать разные диапазоны повторений и анализировать, на что твоя мышца реагирует лучше всего.
Неважно, с каким сопротивлением ты тренируешься: малые медленные двигательные единицы всегда рекрутируются первыми. Если интенсивность низкая (вес небольшой), вероятно, в работе задействованы только они. Порог возбудимости крупных единиц попросту не преодолевается.
Если интенсивность высокая — ты поднимаешь большие веса или бежишь на дорожке отрезки с максимальной скоростью, — то сначала в работе малые единицы, затем быстрые II A и в последнюю очередь II B. Принцип размера действует сверху вниз.
Есть данные, что при определённых условиях принцип размера можно даже обратить. Акцентированная эксцентрическая работа мышц (удлинение мышцы, уступающая фаза большинства упражнений), по результатам некоторых исследований, рекрутирует быстрые двигательные единицы раньше малых медленных (Denier van der Gon et al., 1985; Grimby Hannerz, 1977; Nardone et al., 1989; Smith et al., 1980; Ter Haar Romeny et al., 1982). Наука в этом, правда, не на 100 % уверена, но этот интересный нюанс стоит принять к сведению — особенно если ты планируешь программу тренировок с акцентом на эксцентрический темп.
Как определить свои типы мышц
Относительно единственный и самый точный способ определить волоконный состав мышц — мышечная биопсия. В мышцу вводят небольшую иглу, берут микроскопический кусочек мышечной ткани и изучают его под микроскопом. В Эстонии это в обычном порядке не делают — если ты не участвуешь в научном проекте по спортивной медицине или физиотерапии, биопсия остаётся в лаборатории.
К счастью, есть и косвенные тесты, которые дают данные о свойствах мышцы и её склонности к тому или иному волоконному составу. Такие методы дали результаты именно при определении быстрых волокон и показателей силы (Coyle et al., 1979; Froese Houston, 1985; Gerdle et al., 1988; Gregor et al., 1979; Suter et al., 1993).
Косвенным методом в зале может самостоятельно воспользоваться любой любитель, но учти, что он не даёт чёткого ответа по отдельным мышцам. Любой подъём веса задействует целый ряд мышечных групп, поэтому ты получаешь лишь обобщённую картину. Но как ориентир этот метод вполне подходит:
- Определи свой 1 повторный максимум (1 ПМ) в данном упражнении.
- Возьми от него 80 % сопротивления.
- Выполни с этим весом столько повторений, сколько сможешь, — под контролем, сохраняя технику.
- Если ты сделал меньше 7 повторений, вероятно, в работающей мышечной группе больше 50 % быстрых волокон.
- Если ты сделал больше 12 повторений, то больше 50 % волокон — медленные.
- Если ты сделал 7–12 повторений, соотношение волокон примерно равное (Pipes, 1994).
Как видишь, картина получается расплывчатой, но определённое направление она задаёт. Чтобы точнее узнать, какие волокна преобладают в конкретной мышце, всё равно нужна биопсия.
Есть ещё один косвенный метод, который используют тренеры: пусть юный спортсмен попробует как можно больше разных видов спорта и занятий. Довольно скоро станет заметно, в каких направлениях он успешен, а какие ему не подходят. Именно так часто определяют спортивную специализацию юных спортсменов. Этот метод тоже даёт неоднозначную картину и занимает время, но в сочетании с тестом на 1 ПМ он уже позволяет составить довольно хорошее первичное представление о твоих типах мышц.
Рекомендации по тренировкам для разных типов мышц
Волокнистый состав мышц спортсмена играет огромную роль в том, какие веса он способен поднимать, сколько повторений в подходе может сделать, как быстро бегает и как высоко прыгает. Именно волокна определяют, станет ли спортсмен скорее представителем скоростно-силовых видов спорта или видов, где важна выносливость.
Культурист с преобладанием быстрых волокон никогда не сможет выполнить с конкретным весом столько повторений, сколько культурист с такой же мышечной массой, но с большим количеством медленных волокон. Первый никогда не достигнет такой мышечной выносливости, как второй. И наоборот: спортсмен с преобладанием медленных волокон не сможет поднимать такие веса и пробегать отрезки так быстро, как спортсмен с быстрыми волокнами. Он никогда не станет таким же сильным и быстрым.
Важно отметить, что даже внутри группы спринтеров есть большие различия, как и среди стайеров. Одни спринтеры способны на тренировке пробежать 10 × 200 м, а другие выдыхаются уже после восьмого отрезка. Те, кто осиливает только 8 отрезков, скорее всего, способны выдать ещё большую мощность на каждом отдельном отрезке, из-за чего и устают быстрее. Похожая ситуация у средневиков и стайеров: одни могут на тренировке пробежать 8 × 800 м, другие — только пять отрезков по 800 м.
Поэтому тренеру стоит отдельно решать по каждому спортсмену, кому давать более длинную паузу на восстановление между отрезками. Те, кто выдаёт большую силу, устают быстрее и нуждаются в более длинном отдыхе. В итоге они пробегают меньше отрезков, но быстрее.
Что тренировка меняет в типах мышц
Если тренировать мышцу с преобладанием быстрых волокон в режиме на выносливость, количество медленных волокон точно не увеличится. Так же и наоборот: если тренировать мышцу с преобладанием медленных волокон в силовом режиме, количество быстрых волокон не вырастет.
Однако ограниченные адаптации всё же происходят. Волокна типа II B могут перенимать некоторые свойства II A, а в результате постоянных силовых тренировок волокна II A в некоторой степени трансформируются в сторону II B. Но полной трансформации не происходит. Быстрые волокна не могут стать медленными, и наоборот. То, с чем ты родился, во многом остаётся с тобой на всю жизнь.
Хотя типы волокон друг в друга не переходят, с помощью тренировки мы можем влиять на площадь поперечного сечения волокон одного типа. Иными словами, в зависимости от характера тренировки возможна селективная гипертрофия мышечных волокон.
Пример: в конкретной мышце спортсмена быстрые и медленные волокна смешаны в соотношении 50/50. Если смотреть на площадь поперечного сечения мышцы, то, допустим, 65 % приходится на быстрые волокна и 35 % — на медленные. При силовой тренировочной программе числовое соотношение волокон остаётся 50/50, но площадь поперечного сечения мышцы меняется: доля площади быстрых волокон растёт, а площадь медленных волокон остаётся прежней или даже атрофируется.
В зависимости от интенсивности и программы соотношение площадей может измениться вплоть до 75 % площади быстрых волокон и 25 % площади медленных. Такое изменение приводит к росту силовых показателей. При этом окислительные способности и выносливость снижаются. Поскольку быстрые волокна от природы более объёмные, в ходе такого изменения спортсмен набирает и мышечную массу.
И наоборот: если спортсмен постоянно тренируется в режиме на выносливость, быстрые гликолитические волокна атрофируются (стимулирующая тренировочная нагрузка отсутствует). Хотя медленные волокна сильно не гипертрофируются, соотношение площадей всё равно меняется — размеры быстрых волокон просто уменьшаются. Если в обычной ситуации соотношение было 65 % / 35 % в пользу быстрых волокон, то после тренировок на выносливость оно может стать 50 % / 50 %. Это не значит, что быстрые волокна исчезли — меняется лишь их площадь. Выносливость спортсмена растёт, сила падает, объём и обхват мышц уменьшаются.
Веса, повторения, цели
Тренеры и спортсмены знают, что для увеличения мышечной силы нужно тренироваться с большими весами и малым количеством повторений. Эта логика работает, потому что большие веса вовлекают в работу волокна типа II B, которые развивают больше силы, чем I и II A. Гипертрофия происходит в тех волокнах, на которые приходится тренировочная нагрузка, и значительная гипертрофия возникает именно в волокнах II B, поскольку они объёмные и способны отвечать на нагрузку (Morehouse Miller, 1976).
Тренировки низкой, а во многих случаях и средней интенсивности недостаточно, чтобы в работу вовлекались волокна II B с высоким порогом возбудимости. Поэтому важно, чтобы интенсивность была по-настоящему высокой, а не просто «помахать гантелями в зале».
Насколько большим должен быть вес и сколько делать повторений?
Мышечная сила развивается прежде всего тогда, когда выполняется подход из 8 повторений на пределе возможностей или меньше. Каждый подход до 8 повторений даёт силу.
- Сила без существенного роста мышечной массы: отягощение 90–100 % от 1 ПМ, количество повторений 1–3.
- Максимальная сила вместе с гипертрофией: отягощение 80–90 % от 1 ПМ, 5–8 повторений, близко к отказу (Zatsiorsky, 1995). Здесь в фокусе тренировки гипертрофия, но цель — рост силы, а не масса сама по себе.
- Мышечная масса (гипертрофия) при средних силовых показателях: диапазон повторений 6–12 (Fleck Kraemer, 1996).
Помни: чтобы увеличить силу, нужно простимулировать быстрые волокна II B, а для этого требуется достаточно большой вес.
Чтобы добиться максимальных результатов, тренируйся с учётом своей генетической предрасположенности. Если у тебя больше медленных волокон, тебе лучше подойдут виды спорта на выносливость — больше повторений, меньше вес. Если у тебя больше быстрых волокон, ты получишь больше пользы от спринтерских тренировок и будешь успешнее в развитии силы и мышечной массы — используй меньше повторений и больший вес.
Ещё одно важное наблюдение: если проанализировать таблицы повторений для силы и гипертрофии (например, обстоятельную статью из трёх частей, написанную Jacob Wilson, — Muscle Fibers — An In-Depth Analysis), то при превышении 8 повторений мы теряем часть потенциала волокон II B для развития первичной силы. Потенциал роста быстрых волокон типа II B, согласно таблице, исчерпывается лишь после 12 повторений. Но лучшее сочетание силы и массы для быстрых волокон даёт диапазон 5–8 повторений — другое дело, сколько у тебя вообще этих быстрых волокон.
Не стоит воспринимать таблицу так, будто после окончания 8-го повторения и начала 9-го мышечные волокна переключаются: механически это не работает. Но в общем таблица даёт хорошие рамки.
Интервалы отдыха в зависимости от интенсивности
Если ты тренируешься с таким отягощением, что можешь выполнить:
- 3–5 повторений → отдыхай 3–5 минут
- 6–8 повторений → отдыхай 3 минуты
- 9–12 повторений → отдыхай 1–3 минуты
- 13–15 повторений → отдыхай 1 минуту
- 15–25 и более → отдыхай от 30 секунд до 1 минуты
Эти паузы — ориентировочное правило. Когда ты тренируешь волокна II B тяжёлыми повторениями в диапазоне 3–5, для восстановления системы АТФ-КФ им реально нужно несколько минут. Если сократить паузу до 30 секунд, это уже не силовая тренировка — ты просто выполняешь выносливостную метаболическую тренировочную нагрузку с лёгким весом.
Часто задаваемые вопросы о типах мышц
Можно ли изменить тип своих мышц с помощью тренировок?
Существенно — нет. Основной тип мышечных волокон определяется генетически. Ты можешь повлиять на долю площади, приходящуюся на разные волокна (одни гипертрофируются, другие атрофируются), и на взаимные переходы между волокнами II A / II B, но медленные волокна не становятся быстрыми и наоборот.
Как узнать без биопсии, каких у меня мышц больше — быстрых или медленных?
Сделай тест на 1 ПМ, а затем выполни с 80 % от этого веса максимальное количество повторений. Меньше 7 повторений указывает на преобладание быстрых волокон, больше 12 — медленных, 7–12 — на равномерное распределение (Pipes, 1994). В качестве дополнительного ориентира посмотри, в каких видах спорта тебе от природы удаётся больше.
Почему одни друзья набирают массу быстрее, чем другие?
Одна из причин — доля волокон II B: они объёмные и лучше всего отвечают на силовую тренировку самой сильной гипертрофией. Если у кого-то их больше, то по той же программе он набирает больше мышечной массы. Другие факторы (гормоны, восстановление, калории, сон), конечно, тоже играют роль, но тип мышц — это основа.
Автор перевода: Janar Rückenberg
Источник: ВОЗ — физическая активность.
Приходи на тренировку! ArtGym
