快縮肌纖維（白肌纖維）屬於運動性運動神經單位。負責隨意運動，又稱作快速運動單位，如進行快速爆發力鍛鍊，得到鍛鍊的主要是白肌纖維，白肌纖維橫斷面較粗，因此肌群容易發達粗壯。白肌纖維含較多的肌原纖維，而肌紅蛋白和細胞色素較少，運動時收縮的速度快而有力，爆發力強，但持久力較差。
基本介紹
- 中文名：快縮肌纖維
- 外文名：fast twitch fiber
- 別稱：II型纖維、白肌纖或快解醣纖維
- 分類：紅肌和白肌
- 特點：肌漿少，肌紅蛋白含量少等
- 性質：運動性運動神經單位
簡介,定義,原理,特點,生理和代謝特徵,生理特徵,代謝特徵,相關,肌纖維的分類,肌纖維的轉變,轉變方法,
簡介
定義
快縮肌纖維(fast twitch fiber)為又稱II型纖維、白肌纖或快解醣纖維
原理
·break down ATP slowly, many mitochondria, lots of myoglobin (store O2), lots of blood vessels, sustained contraction (marathoners)
特點
1直徑較粗，肌漿少，肌紅蛋白含量少，呈蒼白色
2肌漿中線粒體數量和容積小，但肌質網發達，對鈣離子的攝取速度快，從而反應速度快
3快肌纖維接受脊髓前角大運動神經元的支配，神經傳導快
4收縮力量大
生理和代謝特徵
生理特徵
快肌纖維收縮的潛伏期短，收縮速度快，收縮時產生的張力大，與慢肌纖維相比，肌肉收縮的張力-速度曲線位於其上方，但收縮不能持久，易疲勞。
代謝特徵
快肌纖維，無氧代謝能力較高，表現為肌纖維中參與無氧氧化過程酶的活性較慢肌纖維高，糖酵解的底物肌糖原的含量也比慢肌高
相關
肌纖維的分類
1873年,法國人蘭維爾(Ranuier)將骨骼肌纖維分為紅肌和白肌,發現紅肌收縮較慢,白肌收縮較快。酶組織化學法研究將紅肌確定為Ⅰ型,白肌確定為Ⅱ型,根據肌纖維電鏡下線粒體密度的不同,結合酶組織化學法,紅、白肌之間還有中間型。根據肌球蛋白ATPase對酸鹼的穩定性不同,分別將肌纖維分為Ⅰ型、Ⅱa型和Ⅱb型。近年用基因克隆體進行免疫組化實驗,發現許多新的肌球蛋白重鏈和肌纖維類型。在大鼠膈肌中發現有生理特徵介於Ⅱa型和Ⅱb型之間的ⅡD型纖維。
肌纖維類型的形成與胎兒後期和嬰兒早期神經支配有關。但胚胎期去神經支配的肌組織,仍能形成多種類型的肌纖維,表明肌纖維類型的形成還有“內在因素”起作用。這個“內在因素”經研究證實可能是“成肌細胞(Mb)譜系”。成肌細胞譜系與包括神經支配、激素調節、負荷、電刺激等在內的外在因素共同影響肌纖維類型的形成。肌纖維形成過程中,成肌細胞(Mb)先轉變為肌小管(Mt),然後
分化為各種肌纖維。用逆轉錄病毒標記單個成肌細胞,使其克隆,植入肌肉中可形成多種類型肌纖維;但體外培養只能形成單一纖維類型。表明出生後“成肌細胞譜系”與神經、激素、中間代謝產物、運動負荷等均影響肌纖維類型的形成。多種肌纖維類型的存在及其時空分布,是肌纖維類型功能差別的生物學基礎,是肌肉適應人體不同運動狀態的結果。
肌纖維的轉變
1960年,有學者通過交換大鼠快慢肌的神經支配,發現肌纖維類型發生改變。我國生理學家馮德培[2]、朱培閎[3]等於20世紀70～80年代後期,用大白鼠作神經交叉支配實驗,把支配比目魚肌(慢肌)的慢神經用來支配屬於快肌的伸趾長肌,支配伸趾長肌(快肌)的快神經改為支配慢肌,結果發現,慢神經發放的低頻衝動使伸趾長肌肌纖維類型明顯轉變為慢肌,而比目魚肌纖維類型變化不大。
為使骨骼肌替代慢性心力衰竭的心肌,需要對骨骼肌的耐疲勞性進行改造,最常用而又有效的方法是慢性電刺激。對7隻家犬[4]背闊肌以2Hz的頻率電刺激8周后,電鏡下發現,其超微結構的變化朝向慢肌發展,線粒體含量明顯增加,肌糖原顆粒的數目也顯著增加,Z線變寬,強M線增多;Ⅰ型纖維由對照側的3816%±618%上升到實驗側的9813%±211%,而Ⅱ型纖維由對照側的6413%±710%下降到314%±411%。對4隻家兔[5,6]背闊肌以電刺激4周的結果與此相似。實驗還觀察到部分Ⅰ型纖維電刺激後,肌纖維中有氧氧化酶-琥珀酸脫氫酶的光密度由010742±010028顯著上升為011134±010031。琥珀酸脫氫酶的增多,標誌著肌纖維有氧代謝旺盛,是紅肌纖維的重要特徵,表明肌纖維易轉變為慢肌纖維。大量的骨骼肌纖維較易朝紅肌纖維變化,可能與快肌球蛋白重鏈(MHC)易受糖皮質激素影響發生大量降解有關[7,8]。降解後的MHC被慢肌球蛋白重鏈取代。
轉變方法
速度和力量的肌纖維基礎是白肌。肌肉中,白肌纖維數量多,速度和力量性項目的成績就好。由於快肌纖維達最大緊張度時間較短,一般只需20ms,而慢肌纖維則需65ms。所以高頻刺激下的肌肉,首先募集的是快肌纖維,得到發展的主要是快肌纖維。EMS(Electromotorstimulation)技術主要是加快刺激頻率,使肌肉快速募集快肌纖維參與收縮,因而可用於發展力量和速度性項目運動員的白肌纖
維。EMS技術消耗白肌纖維中的能源。肌纖維在刺激後的恢復期內,能源物質、自身結構發生超量恢復,肌纖維增粗,肌肉力量增大。常用的調製波頻為50～75Hz。我國王保成等將72名普通男性大學生分為3組以研究EMS技術與傳統的抗阻練習對下肢爆發力和速度的影響,結果表明,用EMS技術僅刺激股四頭肌,對下肢爆發力和速度的影響就可與傳統的抗阻練習法相比。若再對小腿三頭肌、脛骨前肌等施以EMS,其效果將大大超出傳統的抗阻練習。將EMS技術用於刺激鉛球運動員的原動肌,對股四頭肌和肱三頭肌每天電刺激,10d後股四頭肌力量增長2010%,肱三頭肌力量增長2318%。美國十項全能選手吉姆·施魯爾,每周3次,每次20min,12個月後,下肢力量增長150%。
