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2019年4月21日 星期日

[心得] 運動醫學系列 運動生理學:懂肌纖維讓肌力訓練更有效




肌纖維分類方式是將肌纖維的抽動時間分成慢縮肌纖維(紅肌,slow-twitch fiberslow-oxidative fiberSO)與快縮肌纖維(白肌,fast-twitch fiber),如果是用肌凝蛋白上的ATP水解酶組織學染色方式,可以粗略分為主要幾個類型type I(紅肌)慢縮肌纖維、type IIa(紅白肌FOGfast-twitch red fiberfast-oxidative glycolytic fiber)快縮肌纖維、type IIb(IIx,白肌FGfast-twitch white fiberfast-oxidative glycolytic giber)快縮肌纖維。


肌肉纖維的差異


type Itype II在運動生理上的意義是顯著不同的,因為能量供給上的不同,所以抗疲勞的能力也不同,type I較能抗疲勞,有氧供給的能力較高,但快速產生力量比較差,type II反而能快速產生力量,但較無法抗疲勞、有氧供給能力差,其中type IIa的有氧供給能力比type IIx稍好。

用抗疲勞跟快速產生力量來區分type Itype II是個簡略的方式,但其他特性包括運動神經元大小、招募的閾值、微血管密度跟肌纖維直徑都有差異性。每塊肌肉都有一定比例的type Itype II肌纖維,但像是一些需要維持身體姿勢的肌肉可能有較高比例的type I,例如比目魚肌,而需要衝刺高爆發性的肌肉,type II的比例可能較高,例如股四頭肌。因為肌纖維擁有不同的特性,所以不同運動項目主要需要的肌纖維也不同,像100公尺短跑與馬拉松選手主要肌纖維就不一樣。
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Size principle對於訓練的重要性


肌力的徵招會遵守size principle,隨著用力強度的增加,會開始徵招不同類型的肌肉類型,從type Itype IIatype IIb,不同運動類型該徵招的主要肌群就會不同,搭配能量系統一起參考,才能設計出好的專項訓練課表,例如爆發力為主的項目,平常就要訓練到type IIb,才有好的運動表現。

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肌肉的訓練


骨骼肌對無氧訓練產生的訓練包括肌肉生長、肌纖維大小改變、肌纖維類型變化、結構改變等,這些改變的目的都是為了改善肌力、爆發力和肌耐力,以追求更好的表現。

肌肉肥大hypertrophy指的是訓練後所產生肌肉橫截面積(CSA)增加的狀況,新的肌絲繞著肌原纖維增生,造成肌原纖維增加,肌肉肥大和肌力有正相關性。另外一個名詞是肌肉增殖hyperplasia指的是肌纖維縱向分裂造成肌纖維數量的增加,但這種狀況不是人對阻力訓練後會發生的主要適應機制,只佔總量的一小部分,可能在使用類固醇或其他生長劑、或是經過長期訓練產生大量肌肉肥大之後,才可能發生,但這個假設需要更多研究證實。

與肌肉肥大比較相關的肌纖維是type II,高強度阻力訓練會刺激IIx型肌纖維轉換成IIa型肌纖維,這種亞型之間的轉換很常見,但type I轉換成type II的機會就不大。

肌肉肥大跟阻力訓練息息相關,1RM(repetition maximal)代表用盡全力只能推舉一下的重量,10RM代表可以推舉一次可以做10下的重量,透過不同強度的阻力訓練,可以訓練到不同的muscle fiber,例如如果只練15RMmuscle fiber type IIb的部分可能都練不到。


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運動員強化肌力,可以透過以下方式

  • 最佳化神經的招募:更高訓練負荷的週期,這是一開始肌力進步的原因
  • 增加肌肉橫切面積:選擇特定活動增加肌量,大多需要8周到20週訓練以後才會開始出現。

其實呼吸肌是高度的氧化性肌肉,抗疲勞能力不錯,但在一些長時間的比賽,例如鐵人三項、馬拉松或者HIIT高強度間歇訓練時,仍有衰竭的可能。


關於阻力訓練變項,ACSM2002年這篇內容及表格很有參考價值