Tkanka mięśniowa, wykorzystujemy ją każdego dnia. Na każdym naszym treningu staramy się pracować nad jej wzmocnieniem czy rozrostem, ale czy zastanawialiśmy się co tak na prawdę trenujemy?
Każdy artysta zanim zacznie pracę musi dokładnie zapoznać się z surowcem nad którym pracuje, aby wiedzieć jak stworzyć dzieło sztuki i nie zmarnować cennego materiału. My również jesteśmy artystami pracującymi z najcenniejszym materiałem jaki mamy, swoim ciałem, starając się stworzyć dzieło sztuki. Dlaczego więc tak mało wiemy o tkance nad którą tak ciężko pracujemy każdego dnia na treningu? W dzisiejszym artykule przedstawię pokrótce budowę i rodzaje włókien mięśniowych w naszym ciele, oraz ich wpływ na kształtowanie naszej sylwetki.
1. Budowa tkanki mięśniowej
Jak zapewne pamiętamy z lekcji biologi tkankę mięśniową w naszym ciele możemy podzielić na: mięśnie gładkie, mięśnie poprzecznie prążkowane serca i mięśnie poprzecznie prążkowane szkieletowe. W odniesieniu do treningu nas najbardziej interesują mięśnie poprzecznie prążkowane szkieletowe, czyli wszystkie te na których pracę mamy wpływ i dzięki którym jesteśmy w stanie wykonywać codzienne czynności życiowe.
Mięśnie poprzecznie prążkowane mają budowę włóknistą. Pierwszym, największym elementem budującym mięsień są pęczki włókien mięśniowych. Pęczek włókien można porównać do kabla, w którym pod gumową osłoną znajdują się cieńsze przewody, w tym przypadku włókna mięśniowe. Następnie każde włókno mięśniowe również składa się z jeszcze mniejszych części, również połączonych w pęczki. Są to pęczki miofibryli. Każdy pęczek składa się z pojedynczych miofibryli, które zbudowane są z najmniejszych części mięśnia, filamentów miozyny i aktyny. To właśnie dzięki możliwości przemieszczania między aktyną i miozyną dochodzi do skurczu i rozkurczu mięśnia, który następuje na skutek bodźca płynącego z układu nerwowego za pomocą tzw motoneuronów.
Od największej do najmniejszej części budowa mięśnia będzie wyglądała następująco:
mięsień – pęczek włókien mięśniowych – włókno mięśniowe – pęczek miofibryli – pojedyncza miofibryla – filamenty aktyny i miozyny
2. Jakie włókna mięśniowe wyróżniamy
Każdego dnia wykonuje pracę o różnorodnej charakterystyce jak np chodzenie, podczas którego nasza tkanka mięśniowa pracuje przez bardzo długi okres czasu, ale ich praca nie wymaga wykorzystania maksymalnej siły, albo wykonujemy czynności które wymagają dużej siły, ale trwają krótko, jak np podnoszenie ciężkich przedmiotów. W związku z tym, abyśmy mogli wykonywać tak różnorodne czynności budowa naszych mięśni również musi być różnorodna. Wyróżniamy następujące rodzaje włókien mięśniowych:
- wolnokurczliwe
- szybkokurczliwe odporne na zmęczenie
- szybkokurczliwe podatne na zmęczenie
2.1. Włókna wolnokurczliwe (IA)
Włókna wolnokurczliwe (czerwone) charakteryzują się wolnym skurczem, możliwością wykonywania czynności które nie wymagają maksymalnego wykorzystania siły i trwających przez długi okres czasu. Taki rodzaj pracy możliwy jest poprzez większą zawartość mitochondriów i mioglobiny oraz większemu poziomowi unaczynienia dzięki któremu dostarczana jest większa ilość tlenu.
W najprostszy sposób procesy zachodzące w mięśniach możemy zobrazować na przykładzie silnika. Podczas pracy włókien wolnokurczliwych energia jest uzyskiwana poprzez procesy tlenowe tzn fosforylację oksydacyjną, którą możemy określić cały proces pracy silnika. Tlen dostarczany do mięśni jest paliwem z dystrybutora, a mioglobina pełni rolę baku, który magazynuje tlen. Mitochondria natomiast są silnikiem które wykorzystują tlen do wytwarzania energii, dzięki której możemy wykonywać pracę. Jedynie warto zwrócić uwagę, że „paliwo” do naszych mięśni dostarczane jest cały czas podczas wysiłku, czyli tak jakbyśmy cały czas mieli podłączony dystrybutor do naszego samochodu który na bieżąco uzupełnia paliwo.
Dzięki takiemu procesowi nasze mięśnie mogą pracować nawet przez wiele godzin, bez odczuwalnego zmęczenia.
2.2. Włókna szybkokurczliwe (IIA i IIX)
Włókna szybkokurczliwe (białe) są przeciwstawne do włókien wolnokurczliwych. Włókna te charakteryzują się szybkim skurczem, małą odpornością na zmęczenie i są wykorzystywany w momencie gdy niezbędne jest wykonanie pracy wymagającej dużo siły, ale w krótkim czasie. W swojej budowie różnią się mniejszą ilością mitochondriów, oraz mioglobiny. Natomiast posiadają większą ilość filamentów aktyny i miozyny oraz glikogenu, który jest głównym źródłem energii.
W tym przypadku wykorzystując porównanie do motoryzacji to masze mięśnie szybkokurczliwe możemy porównać do rozwoju samochodów elektrycznych. Tak samo jak wśród samochodów z napędem elektrycznym wyróżniamy samochody hybrydowe i z pełnym napędem elektrycznym, tak w podziale włókien mięsniowych wyróżniamy włókna szybkokurczliwe o małej odporności na zmęczenie oraz o wysokiej odporności na zmęczenie.
- Włókna o wysokiej odporności na zmęczenie (IIA) są w naszym ciele takimi hybrydami. Wykorzystują one do wytwarzania energii procesy tlenowe (silnik spalinowy) tak jak we włóknach wolnokurczliwych, oraz procesy glikolityczny (silnik elektryczny). Dzięki temu mogą one pracować dłużej, ale przy czynnościach wykorzystujących nieco mniej siły
- Włókna o niskiej odporności na zmęczenie (IIX) są to nasze samochody elektryczne. W każdym momencie pracy mamy do dyspozycji pełną moc, jednak poprzez bardzo duże wykorzystanie energii starcza ona na znacznie mniejszy okres czasu. W tym przypadku jedynym „napędem” są procesy glikolityczne (silnik elektryczny) które wykorzystują do pozyskania energii glikogen zmagazynowany w mięśniach.
Oczywiście przedstawiony opis jest bardzo ogólny, jednak na ten moment nie chodzi nam o zagłębianie się w szczegóły anatomii, a na poznaniu podstawowej budowy i pracy mięśnia.
3. Rodzaje włókien w naszej tkance mięśniowej
Wiemy już z jakich włókien składają się nasze mięśnie oraz za jaką pracę odpowiadają. Kolejną istotną informacją jest rozkład włókien i co to oznacza w odniesieniu do treningu siłowego.
Po pierwsze. Jak łatwo się domyślić nasze mięśnie nie składają się tylko z jednego rodzaju włókien mięśniowych. Wyobraźmy sobie sytuację, w której posiadamy tylko włókna szybkokurczliwe. Oznaczałoby to, że nie bylibyśmy w stanie poruszać się wolno, a jedynie biegać sprinty, przez co nasze życie stałoby się kuriozalne niczym skecze Monty Pythona :). Na szczęście tak nie jest, a nasze mięśnie są niczym potężna flota składająca się z samochodów spalinowych (włókien wolnokurczliwych), hybrydowych (włókien szybkokurczliwych odpornych na zmęczenie) i elektrycznych (włókien szybkokurczliwych podatnych na zmęczenie). Dzięki czemu jesteśmy w stanie wykonywać każdy rodzaj czynności.
Ile więc mamy różnego rodzaju włókien w poszczególnych partiach mięśniowych? Odpowiedź może być jedna… każda osoba inną. Ilość poszczególnych włókien mięśniowych jest uwarunkowana genetycznie, przez co niektóre osoby są bardziej predysponowane do sportów wytrzymałościowych, a inne do sportu gdzie wymagana jest duża siła w krótkim okresie czasu. Często różnice te możemy zauważyć przez budowę poszczególnych osób, ponieważ włókna szybkokurczliwe mają większą zdolność do rozrostu od włókien wolnokurczliwych. Najlepiej obrazującym przykładem jest porównanie budowy maratończyka i sprintera. Obaj mają doskonale wytrenowane mięśnie, jednak poprzez zupełnie odmienny rodzaj pracy jeden wygląda jakby głodował przez miesiąc, a drugi ma budowę zbliżoną do kulturysty.
4. Rodzaje włókien, a praca nad sylwetką
Czy więc możemy założyć, że osoba która ma więcej włókien wolnokurczliwych od szybkokurczliwych nie ma możliwości zbudowania atletycznej sylwetki? Jeżeli nie jesteśmy genetycznymi freakami to na szczęście nie. Po pierwsze, w bardzo małym stopniu, bo ok 10%, jesteśmy w stanie poprzez trening zmienić stosunek włókien wolno i szybkokurczliwych. Jest to niestety bardzo mała ilość, ale jest jeszcze jeden istotny element o którym należy pamiętać. Zarówno jeden jak i drugi rodzaj włókien ma zdolność do wzrostu i jak wykazują badania każdy ma możliwość zbudowania większej muskulatury. Jedyną różnicą jest to, że osoba z przewagą włókien wolnokurczliwych na pewno będzie musiała włożyć więcej pracy w trening i trochę dłużej czekać na rezultaty. Pamiętajmy, że to co przychodzi trudniej cieszy podwójnie 🙂
5. Trening oparty na rodzaju włókien mięśniowych?
Co w takim razie z treningiem? Czy osoby których tkanka mięśniowa jest główniej mierze zbudowana z włókien wolnokurczliwych powinna wykonywać ćwiczenia z małym ciężarem i dużą ilością powtórzeń, a osoba z przewagą szybkokurczliwych wykorzystywać duże ciężary i małą ilość powtórzeń? Zagłębiając się w fizjologię pracy tkanki mięśniowej wykonywanie tylko jednego rodzaju treningu pod kątem rozbudowy nie ma sensu. Nasze ciało przy podejmowaniu wysiłku rekrutuje najpierw włókna wolnokurczliwe, a następnie szybkokurczliwe, więc w momencie gdy wykonujemy trening z seriami po 15 powtórzeń czy z seriami po 5 to zarówno w jednym jak i drugim będziemy angażować wszystkie włókna mięśniowe, tym bardziej, że wraz ze zwiększeniem zmęczenia mięśnia w danej serii ciało rekrutuje coraz to więcej włókien mięśniowych. Dlatego najlepszym rozwiązaniem jest stosowanie treningu o zróżnicowanej ilości powtórzeń, gdzie zarówno serie z 15 i 5 powtórzeniami mają miejsce.
Podsumowując, genetyka w sporcie jest kluczowym elementem umożliwiającym nam zdobywanie tytułów, jednak praca nad własną sylwetką i uzyskanie wymarzonego wyglądu jest możliwe dla każdego, a jedynym warunkiem jest konsekwencja i ciężka praca przez długi czas.
Badania
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22013216
- https://www.researchgate.net/publication/46288878_The_Mechanisms_of_Muscle_Hypertrophy_and_Their_Application_to_Resistance_Training
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4469925/