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运动与肌肉

人体的肌肉有 3种:心肌、平滑肌和骨骼肌。通常肌肉是指骨骼肌而言。骨骼肌收缩是人体运动的动力。当肌肉处在两端被固定的情况下进行收缩时,其长度不变,而张力增大,这种收缩形式叫做等长收缩;若肌肉只一端被固定进行收缩时,其长度缩短,而张力不变,这种形式的收缩叫等张收缩。人体的各种运动中没有绝对的等张或等长收缩。人体完成的各种静力性活动近似等长收缩,而动力性活动则近似于等张收缩。

肌肉在完成各种动作的过程中,本身同时就得到了锻炼。经常从事体育活动的人,肌肉的结构和机能都发生明显的变化。体育活动可以使骨骼肌的横断面增大,这种现象叫“工作性肥大”。如果人体完全不活动,肌肉就会萎缩,叫做“废用性萎缩”。另外,不同项目的运动员,各部位肌肉肥大的程度不同,例如举重运动员的上臂围和大腿围就比体操、球类、游泳、自行车运动员都大。

肌肉收缩力量决定于生理横断面的大小。一块肌肉体积增大,横断面变大时,肌肉力量肯定也会加大。一般认为运动员具有发达的肌肉,是由于肌纤维增粗,而其数量并不增多。肌纤维增粗的原因是由于其中的肌原纤维增粗及数量增多。已经证明,在幼小动物(哺乳类动物)的肌纤维内,肌浆相对较多,经过肌微丝的不断形成,由微丝组成的肌原纤维也不断增粗;当增粗达到一定程度后,可以发生纵裂,又形成新的肌原纤维。在进行“训练”的动物肌纤维中,也曾观察到正在分裂的肌原纤维。肌原纤维是由肌球蛋白、肌动蛋白等蛋白质微丝构成的。这些蛋白质在实验性训练过程中增多也可做为肌原纤维增粗变多的佐证。肌纤维增粗的同时,其中的内含物如肌红蛋白、三磷酸腺苷、磷酸肌酸、肌糖元及各种酶的含量也发生变化。这些内含物变化的趋势,同训练的性质有着极其密切的关系。由动物实验证明,速度力量性 “训练”(跳跃)常常引起比耐力“训练”(游泳)更大程度的肌纤维增粗以及能源物质(三磷酸腺苷、磷酸肌酸、肌糖元)和肌红蛋白的增多。此外,肌肉的毛细血管网增多,肌肉中结缔组织增厚,也是形成肌肉工作性肥大的原因。

20世纪60年代以来,由于针刺活体检验术的使用给研究人体肌纤维类型提供了美好的前景。运动员骨骼肌纤维类型的研究在近20年里十分活跃,成为运动生理学一个新的研究领域。研究发现,短跑运动员的慢肌纤维所占百分比很低,仅占24%;耐力性运动员(长跑)最高,约占70%;中跑运动员居间,约为52%。这反映出不同肌纤维的分布与所从事的专项运动有着紧密的关联。此外,经常从事力量及速度性练习(投掷、短跑)的运动员,快肌纤维显著肥大,而耐力性练习(长跑)运动员,慢肌纤维显著肥大。因此可以认为,肌纤维的组成及某种类型肌纤维显著肥大的特点,可能是运动员在该专项取得成功的一个重要因素。

关于训练方法能否引起肌纤维类型组成的改变,仍是运动生理学中一个未完全解决的问题,但自1978年以来在运动员训练过程中已初步发现快、慢肌纤维间能够相互转变。