快缩肌纤维
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同义词
快缩肌纤维又称II型纤维、白肌纤维或快解醣纤维。 ADFASDFAF23RQ23R
概念
快缩肌纤维(白肌纤维)属于运动性运动神经单位,负责随意运动,又称作快速运动单位。进行快速爆发力锻炼时,主要锻炼白肌纤维。白肌纤维横断面较粗,因此肌群容易发达粗壮。白肌纤维含较多的肌原纤维,而肌红蛋白和细胞色素较少,运动时收缩的速度快而有力,爆发力强,但持久力较差。
快缩肌纤维与红肌纤维的关系与引申
1 肌纤维类型多样性的分子生物学基础
1873年,法国人兰维尔(Ranvier)将骨骼肌纤维分为红肌和白肌,发现红肌收缩较慢,白肌收缩较快。酶组织化学法研究将红肌确定为Ⅰ型,白肌确定为Ⅱ型。根据肌纤维电镜下线粒体密度的不同,结合酶组织化学法,红、白肌之间还有中间型。根据肌球蛋白ATP酶对酸碱的稳定性不同,分别将肌纤维分为Ⅰ型、Ⅱa型和Ⅱb型。近年用基因克隆体进行免疫组化实验,发现许多新的肌球蛋白重链和肌纤维类型。在大鼠膈肌中发现有生理特征介于Ⅱa型和Ⅱb型之间的ⅡD型纤维。
肌纤维类型的形成与胎儿后期和婴儿早期神经支配有关。但胚胎期去神经支配的肌组织,仍能形成多种类型的肌纤维,表明肌纤维类型的形成还有“内在因素”起作用。这个“内在因素”经研究证实可能是“成肌细胞(Mb)谱系”。成肌细胞谱系与包括神经支配、激素调节、负荷、电刺激等在内的外在因素共同影响肌纤维类型的形成。肌纤维形成过程中,成肌细胞(Mb)先转变为肌小管(Mt),然后分化为各种肌纤维。用逆转录病毒标记单个成肌细胞,使其克隆,植入肌肉中可形成多种类型肌纤维;但体外培养只能形成单一纤维类型。表明出生后“成肌细胞谱系”与神经、激素、中间代谢产物、运动负荷等均影响肌纤维类型的形成。多种肌纤维类型的存在及其时空分布,是肌纤维类型功能差别的生物学基础,是肌肉适应人体不同运动状态的结果。 ADSFAEQWER353423413434
2 肌纤维较易转变为慢肌纤维
1960年,有学者通过交换大鼠快慢肌的神经支配,发现肌纤维类型发生改变。我国生理学家冯德培、朱培闳等于20世纪70~80年代后期,用大白鼠作神经交叉支配实验,把支配比目鱼肌(慢肌)的慢神经用来支配属于快肌的伸趾长肌,支配伸趾长肌(快肌)的快神经改为支配慢肌,结果发现,慢神经发放的低频冲动使伸趾长肌肌纤维类型明显转变为慢肌,而比目鱼肌纤维类型变化不大。
为使骨骼肌替代慢性心力衰竭的心肌,需要对骨骼肌的耐疲劳性进行改造,最常用而又有效的方法是慢性电刺激。对7只家犬背阔肌以2Hz的频率电刺激8周后,电镜下发现,其超微结构的变化朝向慢肌发展,线粒体含量明显增加,肌糖原颗粒的数目也显著增加,Z线变宽,强M线增多;Ⅰ型纤维由对照侧的38.16%±6.18%上升到实验侧的98.13%±2.11%,而Ⅱ型纤维由对照侧的64.13%±7.10%下降到3.14%±4.11%。对4只家兔背阔肌以电刺激4周的结果与此相似。实验还观察到部分Ⅰ型纤维电刺激后,肌纤维中有氧氧化酶-琥珀酸脱氢酶的光密度由0.10742±0.10028显著上升为0.11134±0.10031。琥珀酸脱氢酶的增多,标志着肌纤维有氧代谢旺盛,是红肌纤维的重要特征,表明肌纤维易转变为慢肌纤维。大量的骨骼肌纤维较易朝红肌纤维变化,可能与快肌球蛋白重链(MHC)易受糖皮质激素影响发生大量降解有关。降解后的MHC被慢肌球蛋白重链取代。
3 肌纤维类型转变与速度和力量的运动训练
速度和力量的肌纤维基础是白肌。肌肉中,白肌纤维数量多,速度和力量性项目的成绩就好。由于快肌纤维达最大紧张度时间较短,一般只需20ms,而慢肌纤维则需65ms。所以高频刺激下的肌肉,首先募集的是快肌纤维,得到发展的主要是快肌纤维。EMS(Electromotor stimulation)技术主要是加快刺激频率,使肌肉快速募集快肌纤维参与收缩,因而可用于发展力量和速度性项目运动员的白肌纤维。EMS技术消耗白肌纤维中的能源。肌纤维在刺激后的恢复期内,能源物质、自身结构发生超量恢复,肌纤维增粗,肌肉力量增大。常用的调制波频为50~75Hz。我国王保成等将72名普通男性大学生分为3组以研究EMS技术与传统的抗阻练习对下肢爆发力和速度的影响,结果表明,用EMS技术仅刺激股四头肌,对下肢爆发力和速度的影响就可与传统的抗阻练习法相比。若再对小腿三头肌、胫骨前肌等施以EMS,其效果将大大超出传统的抗阻练习。将EMS技术用于刺激铅球运动员的原动肌,对股四头肌和肱三头肌每天电刺激,10d后股四头肌力量增长20.0%,肱三头肌力量增长23.8%。美国十项全能选手吉姆·施鲁尔,每周3次,每次20min,12个月后,下肢力量增长150%。 ADSFAEQWER353423413434
总结:快缩肌纤维在爆发力运动中起关键作用,其类型可受神经支配、电刺激和训练方式影响而发生转变。EMS等高频刺激手段可有效增强快肌纤维的力量和速度,在运动训练中具有重要应用价值。 ADSFAEQWER353423413434
参考资料编辑本段
- 冯德培, 朱培闳. 神经交叉支配对肌纤维类型转变的影响. 生理学报, 1980, 32(2): 123-130.
- 王保成, 等. EMS技术与抗阻练习对下肢爆发力和速度的影响. 中国运动医学杂志, 2005, 24(3): 289-292.
- Pette, D., & Staron, R. S. (2000). Myosin isoforms, muscle fiber types, and transitions. Microscopy Research and Technique, 50(6), 500-509.
- Schiaffino, S., & Reggiani, C. (2011). Fiber types in mammalian skeletal muscles. Physiological Reviews, 91(4), 1447-1531.
- Bottinelli, R., & Reggiani, C. (2000). Human skeletal muscle fibres: molecular and functional diversity. Progress in Biophysics and Molecular Biology, 73(2-4), 195-262.
- Close, R. I. (1972). Dynamic properties of mammalian skeletal muscles. Physiological Reviews, 52(1), 129-197.
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