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第五节
骨骼肌对运动的适应

肌肉被人体使用的规则、持续时间和活动强度都将影响肌肉的性质。如果支配一块肌肉的神经元受到损伤或者在神经肌肉接头处丧失功能,那么失去神经支配的肌纤维的直径将逐渐变小,它们所含有的收缩蛋白的数量将下降,这种情况被称为去神经性肌肉萎缩,一块肌肉如果很长时间不使用也可以在其神经分布未受损的情况下萎缩。比如当胳膊或者腿发生骨折时被固定在塑模或者石膏中时,这种情况被称为肌肉废用性萎缩。

与由于缺乏神经刺激而导致的肌肉质量下降相反的情况是,增加肌肉收缩性的活动。换言之也就是运动能够增加肌纤维的体积(肥大),并能够改变它们产生ATP的能力。

由于一个成年人一生中一块肌肉中肌纤维的数量基本上保持恒定,所以在肌肉萎缩和肌肉肥大过程中发生的肌肉大小的变化不是由于肌纤维数量的改变而是由于每一个肌纤维的代谢能力和体积的改变。

相对低强度、持续长时间的运动(被称为有氧运动)能够增加在这种类型的运动中被募集的肌纤维中的线粒体的数量。这种类型的运动有跑步、游泳。另外,围绕在这些肌纤维周围的毛细血管的数量也会增加。所有上述的这些变化将导致肌肉耐力活动能力的增加而只有最小程度的疲劳发生。(令人惊奇的是,这时肌纤维的直径稍微有所下降,因此耐力运动训练可以导致肌肉的最大力量稍微下降。)这正如我们在运动生理学中所阐述的那样,耐力运动训练将不仅导致骨骼肌产生一系列的适应性变化,而且也会在呼吸与循环系统导致氧气与骨骼肌的燃料分子运输方面的改善与提高。

相反,短时间高强度的运动(流行叫法“力量训练”),主要影响肌肉中的快收缩-糖酵解型肌纤维,这些肌纤维在强有力的收缩过程中被募集。就是这样举重的运动将导致肌纤维的直径将增加(肥大),这是由于在这些肌纤维中形成肌原纤维的肌动蛋白和肌球蛋白丝的合成数量增加。另外,肌纤维通过增加其中糖酵解代谢酶的合成使糖酵解代谢活动增加。这种高强度运动训练的结果就是肌肉力量的增加和一个良好的举重运动员肥大的肌肉体积。这些肌肉尽管非常有力量,但是它们没有耐力而很快就会疲劳。

运动可以导致有限的肌纤维形成的肌球蛋白酶类类型上的变化,这样肌肉中快收缩和慢收缩肌纤维几乎没有变化。然而像前面描述过的那样,运动确实改变了一些代谢酶类的合成速率,并导致一个肌肉中有氧氧化代谢和糖酵解代谢肌纤维的比例。在耐力训练中,随着肌纤维有氧氧化能力的增加会出现快收缩-糖酵解型肌纤维数量下降,而快收缩-有氧氧化型肌纤维数量增加。在力量训练过程中会出现快收缩-有氧氧化型肌纤维向快收缩-糖酵解型肌纤维转变的相反的过程。

在不同类型运动的作用下,负责在肌肉中产生上述这些变化的信号系统目前尚不清楚。它们与肌纤维收缩活动的频率和强度有关系,所以它们应该与在一段较长时间内肌肉中产生的动作电位的模式有关。

因为不同类型的运动将导致肌肉在力量和耐力能力方面发生完全不同的变化,所以一个人要想通过进行规律的运动训练来改善其肌肉的运动能力,那么他必须选择一种与他或者她最终希望进行的运动的类型相一致的运动类型进行运动训练。这样,举重运动不能够改善一个耐力运动员的耐力水平,慢跑也不能够产生一个举重运动员所希望的增加力量。然而,大多数的运动都对力量和耐力有作用效果。

肌肉对这些重复进行的周期性运动作出反应并发生变化,要经过数个星期的时间才会慢慢地出现。如果规律的运动停止了,肌肉中由于这种运动而发生的这些变化将慢慢地恢复到它们未运动时的状态。

一块肌肉能够产生的最大收缩力量在30 岁和80 岁之间可以下降30%~40%。肌肉在产生张力方面的这种下降主要是由于平均肌纤维直径的下降。一些力量的变化只是由于身体活动的减少,可以通过规律的体育运动来进行预防。然而,随着年龄的增加肌肉对运动的适应能力下降。相同强度和持续时间的运动在一位老年人身上就不能够产生像在一位年轻人身上那样的相同数量的变化。

然而,年龄因素的影响仅仅是一部分,即使老年人,积极的体育运动也能够产生显著性的适应。有氧运动因为其对心血管系统的作用而受到了更加广泛的关注。然而力量训练即使是小负荷的训练也能够部分地阻止随着年龄增长而出现的肌肉增长的丢失。另外,它还有助于维持更强壮的骨和关节。

如果一个人进行广泛的运动,他的肌肉对于进行的某种特殊类型的运动并不熟悉,将导致运动后第二天出现肌肉酸痛。这种酸痛是肌肉中轻微的炎症反应的结果,每当组织结构受到损伤时都会出现炎症反应。肌肉最严重的炎症反应出现在肌肉拉长性收缩运动后的一段时间,这表明在一个外力作用下使肌纤维拉长的收缩比等张向心收缩或者等长收缩导致肌肉产生更大的损伤。这样,慢慢放下一个重物的运动将比一个举起同等重量的重物的运动产生更大的肌肉酸痛。这解释了对于运动训练中的教练员来说众所周知的一种现象:腿部用于上楼梯跑的缩短性收缩的肌肉运动后出现疼痛感觉远比在下楼梯跑时使用的拉长性收缩肌肉运动后出现的疼痛少的多。 AUNDhJpOhg501aGds/YNT/v2ir+c8SnoPwmQfWgOt1bohYRJQtYxpANvt7+exJwh

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