Sprawdź swoje mięśnie…

13 stycznia 2017
63 Wyświetleń

czyli o tym – czy powinieneś kierować się rodzajem włókien mięśniowych, planując treningi

Jeśli miałbym podsumować bieżący numer Perfect Body jednym hasłem brzmiałoby ono – ‘pompa czy ciężar’, a w pełnej wersji – jak należy trenować, aby najefektywniej rozbudowywać muskulaturę (przy założeniu, że nam na tym zależy)?

Dlaczego aż tyle różnych podejść do – wydawałoby się – prostego zagadnienia, jakim jest układanie treningu?  

Jedną z przyczyn może być różnorodność zadań, do których człowiek musiał się przystosować na przestrzeni dziejów. Adaptacji ulegają również nasze mięśnie. Z tego też powodu, nie posiadamy jednego rodzaju mięśnia, który odpowiadałby za każdy ruch przez nas wykonywany. Byłoby to nazbyt energochłonne.

Różnimy się między sobą – to niepodważalny fakt. Czy jednak jesteśmy aż tak różni, że każdy z nas przed rozpisaniem indywidualnego planu treningowego musi wpierw sprawdzać, jaki rodzaj włókien mięśniowych posiada?

Odpowiedź na wszystkie wyżej postawione pytania nie jest prosta, postaram się jednak w tym artykule: po pierwsze, przybliżyć Wam główne typy włókien mięśniowych, po drugie, podpowiedzieć, jak możecie sami sprawdzić typ dominujący w danej partii ciała, aby zakończyć odpowiedzią na postawione w podtytule pytanie – czy (i ewentualnie jak) budować plan z uwzględnieniem Waszego profilu mięśniowego. Liczę, że po lekturze tego artykułu lepiej zrozumiecie m.in. artykuł Bryan’a Haycock’a o treningu GVT oraz Ekspercki Okrągły Stół.

Do dzieła zatem!

Rodzaje, typy, podziały … (i co jeszcze …?)

Z dużą dozą prawdopodobieństwa mogę założyć, że słyszałeś już o czymś takim jak: włókna mięśniowe białe, czerwone, szybkokurczliwe, wolnokurczliwe, typu I, typu II, może typu II a lub b.

Z rozróżnianiem rodzajów włókien mięśniowych jest spore zamieszanie, biorące się, jak sądzę, z niepowstrzymanego i galopującego rozwoju nauki.

Spróbujmy zrobić z tym porządek.

Najszybciej zauważono, zapewne podczas konsumpcji posiłku, iż niektóre części mięsa zjadanych zwierząt są ciemniejsze, a inne jaśniejsze. Najbardziej jest to widoczne w mięsie ptaków. W związku z tą różnicą barwy zaproponowano podział na włókna mięśniowe czerwone oraz białe (z czasem doszły również szare, ale o tym za chwilę). Włókna mięśniowe zawdzięczają czerwony kolor dużej ilości mioglobiny (białka wykorzystywanego w magazynowaniu tlenu) oraz gęstej sieci naczyń włosowatych. Jak można się domyślić, włókna czerwone będą odpowiadały w dużej mierze za aktywność tlenową (aerobową), podczas gdy białe za beztlenową. Taki z kolei podział prowadzi do innego, nazwijmy to – bardziej fachowego (oraz przydatnego), na włókna mięśniowe szybko- i wolnokurczliwe. Włókna wolnokurczliwe pozwalają nam na wykonywanie danej czynności w długiej perspektywie czasu – dla podpowiedzi dodam, że chodzi tu o włókna czerwone. Włókna białe oraz szare to rodzaje włókien szybkokurczliwych.

Wprowadźmy zatem pierwszy formalny podział – włókna typu I (wolnokurczliwe) i włókna typu II (szybkokurczliwe).

Na tym jednak nie koniec podziałów. W związku z rozwojem różnych metod badawczych naukowcy są w stanie wyizolować wiele podgrup włókien mięśniowych, które pozwalają na różne tempo skurczu, a co za tym idzie – odmienne zastosowanie przy wykonywaniu ruchu. Mniej popularny (ale wedle aktualnej wiedzy pełny) podział obejmuje siedem typów włókien mięśniowych, które przedstawię w kolejności od najwolniejszych do najszybszych:

I < IC < IIC < IIAC < IIA < IIAB < IIB

Oczywiście, nie jest to zbyt praktyczny podział, nie może zatem dziwić, że mało kto słyszał o wszystkich z wyżej podanych rodzajów włókien mięśniowych.

W większości publikacji naukowych utarł się raczej podział węższy (jednak nieco szerszy niż bipolarny), a mianowicie na: włókna typu I (już o nich wspomniałem), typu II a oraz typu II x. Jak można się domyślić, typy II a i II x należą do grupy łącznej włókien szybkokurczliwych.

Przyjrzyjmy się pokrótce każdemu z rodzajów głównych.

Typ I

Jak już wiemy, ich czas skurczu jest powolny. Przyjmuje się, że włókna typu I swoje szczytowe napięcie osiągają po czasie 100-110 ms (milisekund).

Kiedy więc będą one najczęściej używane?

Rzecz jasna, będziemy z nich korzystać podczas codziennych, wykonywanych czasem półświadomie ruchów, takich jak np. chodzenie. Każdy z nas wie, że bez odczuwania zmęczenia chodzić możemy długo (oczywiście słowo ‘długo’ jest wieloznaczne, porównajmy np. spacer, z utrzymywaniem w rękach sztangi o znacznym ciężarze). W ten oto sposób odkryliśmy kolejną ich cechę – pozwalają wykonywać ruch przez dłuższy okres czasu. Jednak do chodzenia nie potrzebujemy się zbytnio wysilać – to kolejna cecha tego typu mięśni – generują niewielką moc. Jako paliwo najchętniej wykorzystują trójglicerydy (stąd wzięło się przekonanie, że najlepszym sposobem na spalanie tkanki tłuszczowej są ćwiczenia aerobowe).

Typ II a

Do dominujących w organizmie włókien szybkokurczliwych zaliczamy włókna typu II a. Swoje szczytowe napięcie osiągają po około 50 ms. To oczywiście determinuje ich zastosowanie w codziennej aktywności. Ze względu na niższą liczbę mitochondriów oraz unaczynienie – są również nazywane włóknami białymi. Jak można się łatwo domyślić, ich odporność na zmęczenie jest znacznie niższa niż włókien typu I. Z tego też powodu używane są głównie w ruchach o charakterze anaerobowym, jednak ze względu na preferencyjne wykorzystywanie zarówno fosfokreatyny, jak i glikogenu, pozwalają na nieco dłuższy wysiłek beztlenowy, stanowiąc niejako pomost między włóknami typu I a typu II x. Ze swoją charakterystyką lokują się pomiędzy nimi. Dzięki temu, że posiadają większą jednostkę ruchową mięśnia (motor unit), łącząc więcej włókien – mogą generować większą moc niż włókna typu I. Z tego też powodu wkraczają do akcji, gdy uprzednio zmobilizowane włókna typu I nie podołały zadaniu przemieszczenia np. obiektu. To zdanie jest bardzo ważne, pokazuje bowiem, że nie można aktywować włókien typu II a (ani też II x – wybiegając w przyszłość) bez uprzedniego wprawienia do pracy włókien I. Poprzednie zdanie uważnemu Czytelnikowi podpowie już częściową odpowiedź na pytanie postawione w podtytule artykułu. Wiele tradycyjnych systemów treningowych w kulturystyce celuje w ten rodzaj mięśni. Jak się później okaże – słusznie.

Typ II x (II b)

Ostatnim głównym typem mięśni rozróżnianych u ludzi są włókna typu II x.

Skąd więc w nawiasie powyżej znacznik II b?

Zapewne większość osób, które zetknęły się z rodzajami włókien mięśniowych, bardziej kojarzy oznaczenie II b niż II x. I słusznie. Przez wiele lat, głównie w badaniach na zwierzętach (przeważnie małych gryzoniach), tak właśnie oznaczono włókna szybciej kurczące się od włókien II a (aby było ciekawiej, dla świata zwierząt ciągle słusznym jest marker II b). Na potrzeby tego artykułu musimy zostawić rozważania, dlaczego ta zmiana bywa pomijana i nie przez wszystkich naukowców uznawana (ciągle publikowane są badania niebiorące jej pod uwagę). Zostańmy przy tym, że włóknami szybciej kurczącymi się niż II a są u ludzi włókna II x (w tym akapicie, ze względu na oszczędność miejsca, przyjąłem pewną skrótowość myśli).

Ponownie zróbmy zestawienie cech rozróżniających ten typ włókien od poprzednio wymienionych – obiecuję, że będzie to już ostatni, o którym chcę wspomnieć.

Skoro kolejność omawianych przeze mnie włókien wyznacza szybkość skurczu, to logicznym będzie założenie, że włókna II x są tymi aktywowanymi najszybciej. Faktycznie, tak właśnie jest, a swoje szczytowe napięcie osiągają w przedziale 25 -50 ms. Ze względu na to, iż potrafią generować więcej mocy, włączają się w wykonywanie ruchu w momencie, gdy siła dostarczana przez włókna typu I i II a nie jest wystarczająca do osiągnięcia celu postawionego przed mięśniem. Jak to często bywa, nie można działać długo na 100%. Rzeczywiście, włókna typu II x nie posiadają wysokiej wytrzymałości, gdyż ich głównym źródłem zasilania jest energia zmagazynowana w ATP oraz fosfokreatynie. Oba źródła dość szybko się wyczerpują. Z tego też względu do akcji wkraczają dopiero wtedy, gdy organizm naprawdę nie potrafi sobie poradzić inaczej z postawionym przed nim zadaniem.

W ten sposób poznaliśmy trzy główne typu włókien mięśniowych obecnych w mięśniach.

Okazuje się, że przeciętny Kowalski posiada w swoich mięśniach miks składający się z około 50% włókien typu I, 25% typu II a oraz 25% typu II x. Jednak nie jest to oczywiście pewnik i a ów podział różni się zarówno między poszczególnymi osobami, jak też i płciami. Jako kolejną ciekawostkę podam, iż bardzo często miks rodzajów włókien w ręce, jak i nodze, jest bardzo zbliżony.

Omawiany tutaj podział na różnego rodzaju włókna ustala się we wczesnym etapie życia osobniczego i jest głównie determinowany przez nasze geny – u bliźniąt jednojajowych obserwuje się podobny profil włókien.

Jednak w pewien sposób (niestety ograniczony) możemy wpływać na charakterystykę naszych mięśni za pomocą specyficznych obciążeń treningowych (o tym nieco później). Ciekawą obserwacją jest fakt, że zarówno trening siłowy, jak i wytrzymałościowy, charakteryzuje się spadkiem procentowym włókien typu II x na rzecz (głównie) II a.

Skoro jesteśmy już przy treningu i włóknach mięśniowych, spójrzmy, jak w zależności od rodzaju uprawianego sportu, kształtuje się podział u nieprzeciętnego Kowalskiego.

Biegacze, oni najlepiej chyba reprezentują aktywność aerobową, powinni więc posiadać najwięcej włókien typu I. Rzeczywiście tak jest, gdyż prawie 80% mięśnia brzuchatego łydki stanowią włókna typu I. Co ciekawe, ich powierzchnia przekroju wynosi ponad 8 µm 2, a typu II – zaledwie 6,5 µm 2. Jeśli weźmiemy pod uwagę mistrzów świata w maratonie, udział włókien typu I w łydce jest jeszcze większy, waha się bowiem między 93 a 99% (!).

Zupełnie inaczej kształtuje się obraz dla mężczyzn podnoszących ciężary. Tutaj, jak można znów wydedukować, dominują w sposób znaczny włókna typu II, stanowiąc w mięśniu brzuchatym łydki około 56% (na typ I zostaje 44%). Również przekrój poprzeczny zasadniczo się różni u tych osób. Włókna typu II osiągają rozmiar 8,9 µm 2, a typu I – zaledwie 5 µm 2.

Charakterystyczne będą również wyniki dla biegaczy sprinterów (pokazują one zupełnie inne obciążenia treningowe niż biegi długodystansowe). U sprinterów zaobserwowano aż 76% włókien typu II, przy zaledwie 24% typu I. Natomiast niewiele różnił się przekrój poprzeczny i wynosił 5,9 µm 2 dla włókien typu I VS 6 µm 2 – przy włóknach typu II.

Uważny Czytelnik może teraz zadać pytanie, skąd te różnice, skoro profil włókien mięśniowych tylko w ograniczonym stopniu możemy zmienić za pomocą treningu. Być może to właśnie nasz make up genowy w dużej części decyduje o tym czy odniesiemy sukces w sporcie X, czy też Y. Oczywiście, pod pojęciem ‘sukces’ mam na myśli poziom minimum mistrzowski, wszyscy bowiem możemy doskonalić się w wybranej dziedzinie aktywności ruchowej, ciężko pracując. Nie każdy z nas zostanie jednak mistrzem (więcej o ograniczeniach genowych i sposobach ich pokonywania dowiesz się, Drogi Czytelniku, z lektury cyklu autorstwa Bryan’a Haycock’a w poprzednim i obecnym numerze Perfect Body).

Sprawdź swój profil mięśniowy

Skoro wiemy już, że posiadamy różne włókna mięśniowe, czy możemy (choćby w przybliżeniu) powiedzieć, jakie włókna dominują w moim bicepsie czy też w mojej klatce piersiowej?

W sieci krąży wiele sposobów na sprawdzenie rodzaju włókien dominujących, a ja postanowiłem sięgnąć do testu nazywanego często metodą dr. Fred’a Hatfield ‘a. 

Proponuje on osobom, które znają swój ciężar maksymalny (CM), aby wykonały serię danego ćwiczenia z CM (czyli jedno powtórzenie), następnie odpoczęły przez okres około 15 minut i powtórzyły ćwiczenie, wykorzystując zaledwie 80% z CM. Ilość uzyskanych powtórzeń w drugiej serii będzie określała dominujące włókna.

Jeśli w drugiej serii uzyskaliście mniej niż 7 powtórzeń (czyli mięśnie szybko uległy zmęczeniu), w danej grupie mięśniowej dominują włókna szybkokurczliwe. Gdy było ich więcej niż 12 – wolnokurczliwe. Zakres powtórzeń oznacza miks rodzaju włókien.

Osoby, które nie znają swojego ciężaru maksymalnego, mogą skorzystać z dostępnych w sieci tablic, w prosty sposób przeliczających ilość wykonywanych powtórzeń do załamania mięśniowego, z danym obciążeniem na wartość CM. I choć nie są one dokładne w 100%, mogą stanowić bazę do próby podanej wyżej. Jeśli podczas testu okaże się, że nie daliście rady wykonać ani jednego poprawnego powtórzenia – ciężar był zbyt duży (następnym razem ujmijcie nieco). Jeżeli wykonaliście więcej niż jedno, musicie zwiększyć nieznacznie obciążenie. W ten sposób będziecie mogli skorzystać z ww. metody.

Gdy przetestujesz już swój profil mięśniowy dla wszystkich grup, w oparciu o dane z tego artykułu, będziesz potrafił ułożyć plan treningowy dostosowany do siebie. Mięśnie wolnokurczliwe wymagają większej ilości pracy, więc i ilość serii/ćwiczeń powinna być znacznie większa niż w przypadku partii ciała, w której dominują włókna szybkokurczliwe.

Czy jednak warto próbować tak ustalać trening, aby np. stymulować wyłącznie mięśnie szybkokurczliwe lub jedynie wolnokurczliwe?

W moim odczuciu, o ile jest możliwe stymulowanie jedynie włókien wolnokurczliwych – vide przykład maratończyków, o tyle próba ćwiczenia wyłącznie tych szybkokurczliwych musi skończyć się fiaskiem. Jednak nawet w przypadku izolowania włókien wolnokurczliwych, nie możemy liczyć na wielki przyrost mięśni. Powołam się tutaj na artykuł Bryan’a Haycock’a (możecie go przeczytać również online na stronie perfectbody.pl – vide bibliografia). W badaniu naukowcy postanowili sprawdzić różne zakresy powtórzeń w serii i porównać je z przyrostami mięśniowymi. Okazało się, że nawet w zakresie, który spowodował największy wzrost dla mięśni wolnokurczliwych, ich przyrost wynosił zaledwie 13%. Co ciekawe, gdy stosowano mniejsze obciążenie i więcej powtórzeń (20-28) był on nieco niższy i wynosił około 10%. Jeśli zestawimy to z możliwościami przyrostu włókien typu II x (osiągnięto w tym badaniu wartość przyrostu ponad 27%) to zauważymy, że tego typu trening nie ma większego sensu.
Musimy starać się wpierw dobrać odpowiednie (dostosowane do danego ‘stanu’ mięśnia) obciążenie, aby pobudzić w treningu wszystkie włókna mięśniowe (przypomnę tutaj o kolejności włączania przez układ nerwowy poszczególnych typów włókien). Dopiero mając spełniony ten warunek, możemy spróbować optymalizować czas pod obciążeniem (TUT), w oparciu np. o test przedstawiony powyżej.

Wspomniałem, że odpowiednio dobrany trening może tymczasowo zmieniać charakterystykę włókien mięśniowych.

Najczęściej obserwowaną zmianą jest przejście z typu II x w typ II a. Obserwuje się również (choć w znacznie mniejszym stopniu) konwersję z włókien wolnokurczliwych we włókna szybkokurczliwe. Niejasna jest natomiast ewentualna możliwość zmiany włókien typu II do tych wolnokurczliwych (wygląda więc na to, że maratończycy najwyższych lotów wykorzystują do maksimum to, co dała im natura).

W ciekawym badaniu z 2000 roku, w którym osoby o siedzącym trybie życia poddano treningowi siłowemu przez 3 miesiące, finalnie zaobserwowano większą ilość włókien o charakterystyce II a. Zamiana odbyła się kosztem włókien II x, których ilość spadła z wyjściowych 9% do zaledwie 2%. Co ciekawe, po roztrenowaniu, przez analogiczny okres, ilość włókien II x wzrosła do wartości prawie dwukrotnie wyższej niż początkowa – 17%. Podsumowując, gdy nie używamy naszych mięśni, mamy więcej włókien szybkokurczliwych.

Jeszcze innym zmianom podlegają nasze włókna mięśniowe wraz z upływem lat. Okazuje się, że gdy z powodu atrofii tracimy mięśnie, zmniejsza się zarówno ilość włókien typu I, jak i II, jednak z preferencyjną utratą włókien szybkokurczliwych. Fakt ten potwierdzają obserwacje prowadzone na osobach starszych, u których stwierdza się większy procentowo udział włókien typu I.

Na koniec chciałbym dodać, że ze względu na zaplanowaną i nieprzekraczalną objętość niniejszego artykułu w bieżącym numerze Perfect Body, w swoich rozważaniach zastosowałem sporo uproszczeń oraz skrótów myślowych. Mam jednak nadzieję, że owo ‘przymusowe okrawanie’ nie spowodowało problemów z odbiorem całości, a przedstawione treści przybliżyły Wam zagadnienie i podpowiedziały, jak należy kształtować swój trening pod kątem wzrostu mięśni.

Zbyszko Tarczewski

Bibliografia:

Wilmore JH, Costill DL, Kenney WL Physiology of Sport and Exercise. Champaign, IL, Human Kinetics, 2004
Scott W, Stevens J, Binder-Macleod SA., Human skeletal muscle fiber type classifications., Phys Ther. 2001 Nov;81(11):1810-6.
Andersen JL. Muscle fibre type adaptation in the elderly human muscle, Scand J Med Sci Sports. 2003 Feb;13(1):40-7.
Lyle McDonald; The Ultimate Diet 2.0; Lyle McDonald Publishing, 2003
Bryan Haycock, Trening ukierunkowany na hipertrofię: Część II – Ciężary, powtórzenia i efekt wielokrotnych serii ćwiczeń, http://perfectbody.pl/TRENING/3/55/Trening-ukierunkowany-na-hipertrofie-Czesc-II—Ciezary-powtorzenia-i-efekt-wielokrotnych-serii-cw.html
Andersen JL, Aagaard P.; Myosin heavy chain IIX overshoot in human skeletal muscle.; Muscle Nerve. 2000 Jul;23(7):1095-104.
Brian D. Johnston; Prescribed Exercise; BODYworx; 2000
Bottinelli R, Reggiani C.; Human skeletal muscle fibres: molecular and functional diversity.; Prog Biophys Mol Biol. 2000;73(2-4):195-262.
Jason R. Karp, M.S.; Muscle Fiber Types And Training; reprinted from Track Coach #155
Hakan Westerblad, Joseph D. Bruton, Abram Katz; Skeletal muscle: Energy metabolism, fiber types, fatigue and adaptability; Experimental Cell Research Volume 316, Issue 18, 1 November 2010,
Kelly Baggett; Understanding Muscle Fiber Type; www.higher-faster-sports.com/muscletyping.html
Campos GE, Luecke TJ, Wendeln HK, Toma K, Hagerman FC, Murray TF, Ragg KE, Ratamess NA, Kraemer WJ, Staron RS.; Muscular adaptations in response to three different resistance-training regimens: specificity of repetition maximum training zones.; Eur J Appl Physiol. 2002 Nov;88(1-2):50-60. Epub 2002 Aug 15.

Wystaw komentarz