徐杰 袁瑞

摘要：骨骼肌纖維類型與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和遺傳的關(guān)系、骨骼肌纖維類型能否通過運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練相互轉(zhuǎn)化，雖然是一個(gè)老課題，但也一直是一個(gè)熱點(diǎn)研究課題，具有廣闊的研究前景和研究價(jià)值。本文以文獻(xiàn)資料法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法和綜合分析法為主要研究方法，在骨骼肌纖維類型與遺傳和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練關(guān)系的研究狀況方面作較全面的闡述，為運(yùn)動(dòng)員選材和訓(xùn)練提供科學(xué)依據(jù)，并同時(shí)闡述一些自己的觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：肌纖維類型;快肌;慢肌;運(yùn)動(dòng);訓(xùn)練;遺傳

人體完成任何動(dòng)作都是通過骨骼肌的收縮與舒張來實(shí)現(xiàn)的，而骨骼肌纖維類型與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和遺傳因素之間又存在極其密切的聯(lián)系。所以，論證骨骼肌纖維類型與遺傳和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的關(guān)系，能更好的為運(yùn)動(dòng)員選材和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練提供科學(xué)的生理學(xué)依據(jù)。

一、骨骼肌肌纖維類型

（一）骨骼肌肌纖維類型的劃分

（1）根據(jù)收縮速度可分為快肌纖維FT和慢肌纖維ST

（2）根據(jù)肌肉的顏色可分為紅肌和白肌。如果結(jié)合收縮速度，可分為快縮白Ⅱb、快縮紅Ⅱa和慢縮紅Ⅰ

（3）根據(jù)肌纖維收縮速速及代謝特征可分為快縮-糖酵解型Ⅱa（FG）、快縮-氧化-糖酵解型Ⅱb和慢縮-氧化型Ⅰ

（4）根據(jù)肌球蛋白重鏈同功型劃分為MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱa、MHC-Ⅱx （Ⅱd）和MHC-Ⅱb

（二）不同骨骼肌纖維類型的特征比較

（1）形態(tài)學(xué)特征

快肌>慢?。杭±w維直徑粗、肌漿網(wǎng)發(fā)達(dá)、Ach囊泡多、神經(jīng)纖維粗且傳導(dǎo)速度快

慢肌>快?。壕€粒體多且體積大、毛細(xì)血管豐富、肌紅蛋白含量多

（2）生理學(xué)特征比較

快肌>慢肌：收縮速度、收縮力量

FT運(yùn)動(dòng)單位中所含的運(yùn)動(dòng)單位多于ST。若肌肉中FT%較高，則肌肉收縮速度較快，力量-速度曲線向右上方轉(zhuǎn)移，且收縮力量也大于慢肌。

慢肌>快肌：抗疲勞性

慢肌纖維中線粒體提及大、且數(shù)量多;與有氧代謝酶活性較高;肌紅蛋白含量也比較豐富;毛細(xì)血管網(wǎng)豐富，有氧潛力較大，因此抗疲勞性和運(yùn)動(dòng)時(shí)間都大大強(qiáng)于快肌。

（3）代謝特征

快肌>慢?。篠T中與無氧代謝有關(guān)酶的活性及數(shù)量都明顯弱于FT。如：LDH的活性為ST的2-2.5倍;CPK的活性為ST的1.3倍

二、慢肌>快肌

ST中線粒體的體積和數(shù)量均大于FT，而且線粒體蛋白（各種氧化酶）的含量也比快肌纖維多。因此慢肌有氧代謝能力強(qiáng)于快肌纖維。例如：琥珀酸脫氫酶（SDH）、蘋果酸脫氫酶（MDH）。再次，有研究表明，ST氧化脂肪的能力等于4倍FT肌纖維在人體中的分布。

（一）肌纖維在普通正常人體中的分布

快肌、慢肌數(shù)量在一塊肌肉中所占的百分比，一般正常人慢肌纖維平均占44%-48%。在功能上以靜力性工作為主的肌肉中慢肌%高，如比目魚肌中慢肌占87%。相反的。在動(dòng)力性的肌肉中，慢肌的百分比低，如肱三頭肌中只占43%。

另一方面，如果從年齡、性別來看，青少年時(shí)期無年齡差異，但29歲以后，隨著年齡增加，慢肌增多。從性別上看，一般女子的慢肌比男子低，并且一般認(rèn)為肌纖維類型與遺傳有關(guān)，其遺傳度男99.5%，女92.2%。

（二）肌纖維在一般運(yùn)動(dòng)者身體中的分布

運(yùn)動(dòng)者的肌纖維類型在人體中的分布與普通正常人略有不同，但與專業(yè)運(yùn)動(dòng)員的肌纖維類型分布還具有較大差異。

三、關(guān)于肌纖維類型的不同學(xué)說

（一）運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能使肌纖維類型發(fā)生轉(zhuǎn)化

任文寧等人在“不同運(yùn)動(dòng)方式對肌纖維轉(zhuǎn)化的影響及機(jī)制研究”一文中指出，不同的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方式可使大鼠骨骼肌纖維類型產(chǎn)生改變，并就此現(xiàn)象探討了運(yùn)動(dòng)對肌纖維MHC亞型之間的轉(zhuǎn)化及其可能性機(jī)制。在其短時(shí)間不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的大鼠骨骼肌纖維百分比構(gòu)成的研究、間歇速度訓(xùn)練和耐力訓(xùn)練對大鼠快、慢肌纖維類型百分比的影響、大強(qiáng)度離心運(yùn)動(dòng)對發(fā)育期大鼠骨骼肌纖維類型的影響研究等實(shí)驗(yàn)中，得出結(jié)論：運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能引起快肌纖維向慢肌纖維轉(zhuǎn)化，肌纖維MHC亞型之間的轉(zhuǎn)化更為明顯[1]。

但對其研究進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，其快肌纖維向慢肌纖維轉(zhuǎn)化的部分，實(shí)際發(fā)生轉(zhuǎn)化的只是MHC亞型的轉(zhuǎn)變，而更多的為快、慢肌纖維百分比發(fā)生了變化。并沒有出現(xiàn)明顯的MHC-Ⅱ和MHC-Ⅰ之間相互轉(zhuǎn)化。

（二）肌纖維類型主要受遺傳因素決定

大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，肌纖維類型是先天的，主要決定于遺傳。雖然通過訓(xùn)練可以使不同的肌纖維類型發(fā)生選擇性肥大是毋庸置疑的，但這并不能就由此說明運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能改變肌纖維類型。

而運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練引起肌纖維選擇性肥大，只是使得肌纖維橫截面面積增大，并非是肌纖維數(shù)量的增加，肌纖維并沒有從MHC-Ⅰ向MHC-Ⅱ轉(zhuǎn)化。雖然耐力訓(xùn)練能使受試者的最大攝氧量，慢肌纖維面積和肌肉有氧代謝酶活性提高，但快肌纖維百分比并沒有得到明顯提高[2]。

而遺傳學(xué)研究表明，在對單、雙卵雙胞胎的骨骼肌纖維百分比研究中發(fā)現(xiàn)，人體中肌纖維的分布完全決定于遺傳因素。男性受試者的肌纖維類型的遺傳度為99.5%，女性為92.2%。所以，運(yùn)動(dòng)員的肌纖維類型是由遺傳因素決定的。雖然后天因素可以引起運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)成績的提升，但其原因只能是肌纖維面積、有關(guān)酶活性的改變和運(yùn)動(dòng)技能的提高，并不能歸因?yàn)镕T和ST之間的相互轉(zhuǎn)化[3]。

（三）交叉神經(jīng)支配可引起肌纖維類型的轉(zhuǎn)變

謬?yán)諣枌偝錾埖闹渎±w維（比目魚?。┮约爸淇旒±w維（屈趾長?。┑纳窠?jīng)切斷，然后進(jìn)行交叉結(jié)合。手術(shù)一段時(shí)間后，比較手術(shù)側(cè)和對照測同名肌的收縮特性。發(fā)現(xiàn)手術(shù)側(cè)的快?。ㄇ洪L肌）收縮時(shí)延長，向慢肌轉(zhuǎn)化，而慢肌的收縮時(shí)縮短，向快肌轉(zhuǎn)化。

但由于貓和人體的體制特征不同，且并不適宜在人體或運(yùn)動(dòng)員身上做實(shí)驗(yàn)。雖然通過改變運(yùn)動(dòng)肌纖維的神經(jīng)支配能使其肌纖維類型改變，但這一方法目前并不適用于人體。

四、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與肌纖維類型的關(guān)系研究

（一）運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對肌纖維類型的影響

無論運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能否改變肌纖維類型，但運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可使肌纖維類型產(chǎn)生選擇性肥大和酶活性的改變卻使毋庸置疑的。

長期從事速度力量訓(xùn)練，可引起快肌纖維發(fā)生選擇性肥大。通過10周的舉重訓(xùn)練，快肌纖維面積由5473平方微米增加到7140平方微米;長時(shí)間從事耐心訓(xùn)練，可引起慢肌纖維發(fā)生選擇性肥大，長跑運(yùn)動(dòng)員慢肌纖維的相對面積要比快肌纖維的相對面積大22%[4]。

肌纖維對運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的適應(yīng)還表現(xiàn)在有關(guān)酶活性的變化上。短跑運(yùn)動(dòng)員肌纖維中與無氧代謝有關(guān)酶的活性都明顯高于慢肌纖維。如：LDH、CPK。而長跑運(yùn)動(dòng)員肌纖維中與有氧代謝有關(guān)酶的活性都明顯高于快肌纖維。如：SDH、MDH。中跑運(yùn)動(dòng)員則介于短跑和長跑運(yùn)動(dòng)員之間。

（二）肌纖維類型與運(yùn)動(dòng)員選材

運(yùn)動(dòng)員選材是競技體育的開始性工作，選材時(shí)，要做到使用科學(xué)的測試和預(yù)測方法，從而提高選材的成功率。選材時(shí)，有直觀選材法和科學(xué)選材法兩種。直觀選材即是指憑教練的眼力和經(jīng)驗(yàn)選擇運(yùn)動(dòng)員。而所謂科學(xué)選材是指以科學(xué)理論為依據(jù)，采用科學(xué)的測試手段，通過客觀測定的指標(biāo)和數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合評定來選材。近年來，科學(xué)選材法已逐漸開始普及化了。

從運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對骨骼肌纖維的影響中我們可以得知，肌纖維的選擇性肥大和有關(guān)酶活性的高低，可以為運(yùn)動(dòng)員選材提供科學(xué)的依據(jù)。同時(shí)，用肌肉活檢技術(shù)研究人體肌纖維類型也是較先進(jìn)的方法，其測定法雖對機(jī)體沒太大損傷，但也有些微疼。最后，組織化學(xué)染色法和肌電技術(shù)對肌纖維類型的檢測同樣可以為運(yùn)動(dòng)員選材提供科學(xué)的依據(jù)。

五、結(jié)論

目前來看，骨骼肌纖維類型還比較傾向于受遺傳因素的影響。運(yùn)動(dòng)員選材和運(yùn)動(dòng)成績的提高很多時(shí)候都取決于骨骼肌纖維本身所固有的特征。因此。對其生理機(jī)能、生理功能變化和生理代謝進(jìn)行深入研究是非常有必要的。但肌纖維類型與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練究竟有何內(nèi)在的聯(lián)系、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練究竟能否改變肌纖維類型，以及如何改變肌纖維類型，仍然存在著較大的爭議。但我相信，隨著研究在多個(gè)學(xué)科間的交叉開展，各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)施，肌纖維類型一定會(huì)更加清晰的呈現(xiàn)在我們眼前，為體育運(yùn)動(dòng)提供更先進(jìn)和科學(xué)的指導(dǎo)和研究依據(jù)！

參考文獻(xiàn)：

[1]任文寧.不同運(yùn)動(dòng)方式對肌纖維轉(zhuǎn)化的影響及機(jī)制研究[A].2011年中國生理學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)生理學(xué)專業(yè)委員會(huì)會(huì)議暨“運(yùn)動(dòng)與骨骼肌”學(xué)術(shù)研討會(huì)，2011：100-101.

[2]安寧.骨骼肌纖維類型與遺傳和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練關(guān)系研究狀況[J].搏擊（體育論壇），2011，11 （3）：84-86.

[3]緱奇鋒.關(guān)于骨骼肌纖維類型的研究[J].體育世界，2014 （6）：134-135.

[4]王瑞元.運(yùn)動(dòng)生理學(xué)[M].北京：人民體育出版社，2002：43-49.

[5]Jason R.and Karp，MS.muscle fiber types and training.National Strength and Conditioning Association，2001，23 （5）：21-26.

[6]解長青.肌纖維類型與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練[J].南京體育學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，11 （2）：34-35.