При тренировка, концентрацията на стимула, който се прилага, се предопределя от това колко мускулни влакна влизат в действие по време на съответното упражнение. Когато концентрацията е ниска (нискоинтензивни дейности), означава, че ще бъдат активирани малко на брой мускулни влакна. Съответно, при висока интензивност, активирани ще бъдат повече мускулни влакна (както като брой, така и като видове).
Мозъкът е този, който активира мускулните влакна при необходимост. Това се осъществява чрез централната нервна система и двигателни нерви, които, в унисон с „командите“ на мозъка, следват сравнително последователен процес на активиране на мускулните влакна. Процесът изисква точно определено количество електрически импулс, който да активира количество мускулни влакна, необходими да генерират специфичен обем сила.
Изследвания върху човешката анатомия и физиология са разпознали и класифицирали 4 основни вида мускулни влакна. Това разделение е донякъде неточно, защото един от основните класове ( т.нар. „бързи влакна“ – fast-twitch), има 3 подкласа. За да усложним още повече нещата J, класификационните схеми за мускулните влакна се изменят с годините, което има за резултат фиксирането на не по-малко от 3 отделни класификации за една „групировка“ мускулни влакна. Класификацията на 4-те основни вида мускулни влакна, се схематизира на 3: „бавни влакна‘ – slow twitch; „среднобързи влакна“ – medium twitch; „бързи влакна“ – fast twitch.
„Бързите“, или бързодействащи мускулни влакна, се различават значително от своите „бавни“ братовчеди, като една от най-големите разлики е капацитетът им на издържливост. Бързодействащите/ бързооксидиращите се (fast oxidative-FO, type IIA) имат ниско ниво на издържливост (думата „оксидиращ“ обозначава в този случай АЕРОБНАТА система в бързооксидиращото се мускулно влакно). Бързите гликолитни мускулни влакна (fast glycolytic-FG, type IIB) имат още повече сила, но отново за кратко време ( понятието „гликолитен“ се отнася за АНАЕРОБНАТА система в бързогликолизиращото се мускулно влакно).
По средата се намират „сренобързите“/“средните“ мускулни влакна или т.нар. „бързооксидиращи се-гликолитни“, които са средни по скорост, издържливост и сила (fast oxidative glycolytic, type IIAB). Те съдържат в клетките си както аеробна, така и анаеробна системи.
„Бавнодействащите“/ „бавните“ мускулни влакна ( slow twitch-SO, type I) влизат в действие при нискоинтензивни и продължителни дейности. Те са богати на аеробни ензими, кръвоносни съдове и миоглобин, който е кислородосъхраняващо съединение. Бавните мускулни влакна обаче не са способни да генерират много сила, което означава, че нямат големия потенциал на по-бързодействащите си „събратя“.
Разпределението на видовете мускулни влакна при всеки човек е генетично предопределено. При повечето хора, това разпределение е сравнително равномерно. От гореизброените 4 вида мускулни влакна ( type IIA, type IIB, type IIAB, type I), бавните мускулни влакна ( type I) се активират най-лесно поради това че НЕ изискват много енергия, за да бъдат вкарани в действие. Малко повече енергия е необходима, за да бъдат активирани „бързооксидиращите“ се мускулни влакна ( type IIA) и още повече енергия е необходима за активирането на „бързооксидиращите се-гликолитни“ мускулни влакна ( type IIAB). Влакната, които използват най-много енергия, са „бързите гликолитни“ мускулни влакна (type IIB).
Човешкото тяло обаче е програмирано да пести енергия, когато е възможно. Затова първоначално мозъкът, при приложено външно напрежение върху тялото, ще изпрати сигнал да бъдат активирани първо „бавните“ мускулни влакна, които, ако това напрежение е по-голямо, ще се окажат безполезни. След това, мозъкът ще мобилизира бързооксидиращите се мускулни влакна, а скоро след това и бързооксидиращите се-гликолитни мускулни влакна за още повече сила.
АКО теглото е малко или средно, то до там ще спре и мобилизирането на мускулните влакна. НО ако теглото е достатъчно тежко, ще бъде изпратен сигнал да се мобилизират така „неуловимите“ бързо гликолитни ( type IIB) мускулни влакна.
Този процес е познат в науката физиология като „последователно набиране“(orderly recruitment), тъй като мозъкът не активира мускулните влакна на случаен принцип. Когато мозъкът мобилизира мускулните влакна, той не се интересува от това колко бързо искаме да вдигнем тежестта, нито колко бързо бихме искали да бягаме. Мозъкът не може да мобилизира мускулните влакна на случаен принцип. Вместо това, той преценява точната сила, която е необходима на целевата мускулатура, за да се справи с външното напрежение по максимално икономичен начин. Колкото по-дълго мускулите се „борят“ с това напрежение, толкова повече нервни импулси биват изпращани в тях.
Неправилно е мнението, че обозначаването на мускулните влакна като „бавни“, „средни“ и „бързи“, се отнася до скоростта, с която биват мобилизирани тези „групи“ от мускулни влакна, познати като „моторни единици“. Всъщност, това, което тези обозначения индикират, са степените на умора на различните видове мускулни влакна: „бавноизмарящи се“, средноизмарящи се“ и „бързоизмарящи се“. Макар че изходящата от „бързоизмарящите се“ мускулни влакна сила е значително по-голяма от силата на „бавноизмарящите се“, това, което се наблюдава на молекулярно ниво, е че скоростта, с която действат „бързите“ мускулни влакна, е по-бавна от тази при „бавните“. Не само че скоростта на „бързите“ е по-бавна, но и времето, което им е необходимо, за да се възстановят, също. Колкото по-бавно се изтощава видът мускулно влакно, толкова по-бързо се възстановява.
В този смисъл, следва да се отбележи, че: „бавните“ мускулни влакна се изтощават бавно, но се възстановяват бързо; „бързите“ мускулни влакна(тъй като имат много голяма сила и защото горят значително по-голямо количество гликоген от „бавните“), се изтощават бързо и се възстановяват бавно; „средните“ – medium twitch, попадат по средата на тези две крайности.
Моторната единица
Моторна единица се нарича група от идентични мускулни влакна, която е свързана с нерв. От него произлизат още по-малки нерви (могат да бъдат оприличени с клони на дърво), които са прикрепени към отделните мускулни влакна. Нека разгледаме как работи това при „бавните“ мускулни влакна. Като за начало, всички „бавни“ мускулни влакна по краищата на по-малките нерви са равномерно разпределени в обема на мускула. Те се считат като „единица“, макар че не са прилепени едни към други. Причината, поради която се считат за единица, е защото всички те изхождат от един общ нерв. Бавно действащите моторни единици (нерви), са малки, като един нерв е отговорен за около 100 броя мускулни влакна.
Бързодействащите моторни единици (нерви) също имат сходна структура, тъй като и при тях има нерв, който се разделя на други, по-тънки и по-малки нерви. Но за разлика от „бавните“ моторни единици, „бързите“ моторни единици имат прикрепени по около 10,000 мускулни влакна на моторна единица. Когато една моторна единица бива активирана, в действие влизат 100% от мускулните влакна, прикрепени към нея, със 100% от възможната за типа им сила. Когато „бавна“ моторна единица бива мобилизирана, всичките 100 мускулни влакна се свиват едновременно ( т.нар. физиологичен закон за „всичко или нищо“). Същото явление се наблюдава и при „бързодействащите“ мускулни влакна. Когато една моторна единица се активира, свиват се всички 10,000 мускулни влакна към нея.
Последователно набиране
Моторните единици могат да бъдат натоварени значително изведнъж, например при вдигането на изключително голяма тежест, или последователно като се използва по-умерена тежест, но за определено време. Именно достатъчното време ще позволи да се изтощят последователно и равномерно всички видове мускулни влакна – бавни, средни, бързи. Това се случва, когато с правилната тежест прилагаме на целевата мускулатура постоянно напрежение (това се случва, когато движим тежестта достатъчно бавно,концентрирано и не заключваме лакти и колене-смъква се напрежението), като това се случва чрез изпълняване на повторения, или статичнно. Времето, за което всички мускулни влакна биват мобилизирани и изтощени, е около 60-120 секунди, в зависимост от генетиката на трениращия, както и от тежестта. Времето е важен фактор по отношение на последователното набиране и изтощаване на мускулните влакна. Ако приложим тежест, която е твърде лека, то в действие ще влязат само бавните мускулни влакна, които се изтощават бавно и се възстановяват бързо. Другата крайност е ако се избере тежест, която е твърде тежка – успяваме да изпълним само 1-2 повторения и не можем повече. По този начин в действие влизат всички видове мускулни влакна наведнъж, но това също не е желателно, защото не изтощаваме последователно всеки един вид.
За да използваме пълния потенциал на нашите мускули, е необходимо да подберем достатъчно голяма тежест, която да позволи да преминем последователно и достатъчно бързо през всички видове мускулни влакна и да достигнем до моментен мускулен отказ. Именно тогава, в комбинация с правилните упражнения, техника на изпълнение и необходимата почивка, ще предизвикаме оптималната мускулна адаптация.
Използван източник: 1. H. S. Milner-Brown, R. B. Stein, and R. Yemm, “The Orderly Recruitment of Human Motor Units During Voluntary Isometric Contractions,” Journal of Physiology 230, no. 2 (April 1973): 359–70;
H. S. Milner-Brown, R. B. Stein, and R. Yemm, “Changes in Firing Rate of Human Motor Units During Linearly Changing Voluntary Contractions,” Journal of Physiology 230, no. 2 (April 1973): 371–90.
See also Journal of Neurophysiology 55, no. 5 (May 1986): 1017–29, and Journal of Neurophysiology 57, no. 1