Chapter 20: Musculoskeletal System

Back to chapter

20.6:

Классификация скелетных мышечных волокон

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Biology

Classification of Skeletal Muscle Fibers

Previous Video
20.5: Skeletal Muscle Anatomy

Next Video
20.7: Muscle Contraction

Languages

Share

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

Скелетные мышцы состоят из трёх основных типов фиброволокон. Одно медленно реагирующее и два быстрых, каждое из них уникально и адаптировано к конкретной функции в зависимости от их скорости и продолжительности сокращения, а также источника энергии АТФ, используемой для питания мышцы. Первыми будут рекрутированы медленно сокращающиеся окислительные волокна типа I, которые медленно сокращаются и способны выдерживать повторяющиеся сокращения мышц в течение длительных периодов времени для тренировок на выносливость например, марафона.Обычно они называется красными волокнами, поскольку они обогащены многими капиллярами и большим количеством миоглобина, пигмента, который сохраняет и рассеивает запасы кислорода из крови в клетки в виде аэробной энергии. Второй тип, тип IIA, быстро сокращающиеся окислительные волокна, которые имеют высокую скорость сокращения и используют в основном аэробные источники энергии, необходимые для спринта, когда требуется мощность и скорость. Структурно они очень похожи на своего медленного коллегу.Третья группа, тип IIB, быстро сокращающиеся гликолитические волокна;Они сокращаются быстро и с большей силой, но быстро устают из-за их низких запасов гликогена для питания, что делает их пригодными для интенсивных кратковременных усилий, как при подъёме тяжестей. Эти большие белые волокна имеют более низкое кровоснабжение и содержание миоглобина, и не зависят от кислорода и питательных веществ, рассеиваемых кровью. В целом, пропорциональное распределение типов мышечных волокон определяется в основном генетикой, но также может регулироваться путём повышения уровня гормонов в крови и изменения типа тренировок мышц.

20.6:

Классификация скелетных мышечных волокон

Скелетные мышцы непрерывно производят АТФ, чтобы обеспечить энергию, которая обеспечивает сокращение мышц. Волокна скелетных мышц можно разделить на тип I, тип IIA или тип IIB на основе различий в скорости их сокращения и того, как они производят АТФ, а также физических различий, связанных с этими факторами. Большинство мышц человека содержат все три типа мышечных волокон, хотя и в разных пропорциях.

Медленно сокращающиеся мышечные волокна

Тип I, или медленное окисление, мышечные волокна кажутся красными из-за большого количества капилляров и высокого уровня миоглобина, белка, запасающего кислород. Мышечные волокна типа I содержат больше митохондрий, которые производят АТФ путем окислительного фосфорилирования, чем волокна типа II.

Медленные окислительные мышечные волокна используют аэробное дыхание с участием кислорода и глюкозы для производства АТФ. Помимо того, что они сокращаются медленнее, чем волокна типа II, волокна типа I получают нервные сигналы медленнее, сокращаются в течение более длительных периодов времени и более устойчивы к утомлению. Волокна типа I в основном хранят энергию в виде жирных веществ, называемых триглицеридами.

Быстро сокращающиеся мышечные волокна

Тип II, или быстрые, мышечные волокна часто кажутся белыми. По сравнению с волокнами типа I, волокна типа II получают нервные сигналы и сокращаются быстрее, но сокращаются на более короткие периоды времени и быстрее утомляются. Мышечные волокна типа II в основном хранят энергию в виде АТФ и креатинфосфата.

Тип IIA, или быстрое окисление, мышечные волокна в основном используют аэробное дыхание для производства АТФ. Однако они также используют анаэробное дыхание. Тип IIB, или быстрые гликолитические, мышечные волокна в основном используют анаэробное дыхание, которое производит меньше АТФ за цикл, чем аэробное дыхание. Таким образом, волокна типа IIB утомляются быстрее, чем волокна других типов.

Недавно ученые идентифицировали дополнительные мышечные волокна с характеристиками, промежуточными между другими типами, включая IC, IIC, IIAC и IIAB.

Suggested Reading

Greising, Sarah M, Heather M Gransee, Carlos B Mantilla, and Gary C Sieck. “Systems Biology of Skeletal Muscle: Fiber Type as an Organizing Principle.” Wiley Interdisciplinary Reviews. Systems Biology and Medicine 4, no. 5 (2012). [Source]

Wilson, Jacob M., Jeremy P. Loenneke, Edward Jo, Gabriel J. Wilson, Michael C. Zourdos, and Jeong-Su Kim. “The Effects of Endurance, Strength, and Power Training on Muscle Fiber Type Shifting.” The Journal of Strength & Conditioning Research 26, no. 6 (June 2012): 1724. [Source]