【基礎理論】肌纖維的類型

肌纖維的類型

並不是所有肌纖維都是相同的，每塊肌肉含有不同收縮速度和力量的肌纖維：I型為慢縮型，II 型為快縮型。慢縮纖維在受到刺激時約需110毫秒達到最大收縮狀態，而快縮纖維僅需50毫秒。儘管「慢縮型」和「快縮型」仍然沿用，目前傾向於使用「I型肌纖維」和 「II 型肌纖維」。

I 型肌纖維只有一種，II 型肌纖維還可以分出許多亞型，主要有IIa和IIx兩種。人類IIx肌纖維的數量與動物IIb 肌纖維大致相等。圖1顯示人骨骼肌橫斷面切片（10微米），利用化學染色法區分肌纖維類型。I 型纖維被染成黑色，IIa 型纖維不被染色幾乎成白色， IIx 型纖維呈灰色，IIc型纖維也可看到，但不是非常清晰。

圖1 顯微照片顯示肌纖維類型： Ⅰ型（黑色）、Ⅱa型（白色）和Ⅱx型（灰色）

對IIa 、IIx和IIc三種類型肌纖維的了解不完全清楚，一般認為IIa型肌纖維是最常被募集的，但I型肌纖維的募集多於IIa型肌纖維，IIc型肌纖維是最少被募集的。通常，大多數肌纖維含有50%的I型肌纖維和25%的IIa 型肌纖維，餘下的25%大部分都是IIx，IIc僅佔1%~3%。由於對IIc型肌纖維了解甚少，在此不做更多介紹。不同個體、不同部位的肌肉，各型肌纖維所佔的比例不完全一樣，因此上述的比例只是平均值。運動員的肌纖維類型差異最大。

I型肌纖維與

II型肌纖維的特性

不同類型的肌纖維在運動中發揮著不同的作用，因為它們各自具有不同的特性。

1.ATP酶

I型和II 型肌纖維的收縮速度不同，主要是因為肌球蛋白ATP酶不同。肌球蛋白ATP酶分解ATP釋放能量，引起骨骼肌收縮。II 型肌纖維分解ATP的速度較I型肌纖維分解ATP的速度快，因此，II 型肌纖維橫橋的循環使用更快。

區分肌纖維類型的方法之一是化學染色法，通過測定組織切片中肌纖維的ATP酶活性，從而區分I型、IIa 型和IIx 型肌纖維，如圖1所示。這種方法可以清楚顯示肌纖維中某一種類型的ATP酶，也可把混在一起的各型ATP酶分辨開。有些肌肉主要含有I型ATP酶，而另有一些肌肉幾乎全是II型ATP酶。

另一種鑒別肌纖維類型的方法，是利用凝膠電泳分離肌球蛋白亞型。如圖2所示，電泳后蛋白（如肌球蛋白）條帶的染色可以區分I型、IIa 型和IIx 型三種亞型。肌纖維類型一般分為慢縮（I型）和快縮（IIa 和IIx 型）兩種，利用電泳法還可以發現肌纖維內有更多亞型。據此方法，肌纖維可被分為：I型、Ic型（I/IIa）、IIc型（IIa/I）、IIa型、IIax型、IIxa型 和IIx型。

圖2 電泳分離肌球蛋白亞型來鑒別I型、IIa 型和IIx 型肌纖維。（a）解剖顯微鏡下分離單個肌纖維。（b）電泳技術分離單個肌纖維的肌球蛋白亞型。（c）肌球蛋白亞型染色鑒別肌纖維類型

表1總結了不同肌纖維類型所具有的特徵，表中還總結了其他分類方法中肌纖維類型的命名

表1 肌纖維類型的分類（點擊查看大圖）

2.肌漿網

II型肌纖維較I型肌纖維的肌漿網發達。因此，II型肌纖維在受到刺激時，鈣離子更容易進入肌細胞，這也是II型肌纖維在收縮時具有較快收縮速度的原因，人類II型肌纖維收縮速度為I型肌纖維的5~6倍。II型肌纖維和I型肌纖維產生的收縮力基本相同，但因為II型肌纖維有較快的收縮速度，所以其產生的功率為I型肌纖維的3～5倍。這就可以部分解釋為什麼優秀短跑運動員腿部肌肉II型肌纖維比常人多（常人腿部肌肉I型肌纖維佔優勢）。

3.運動單位

運動單位是指一個α運動神經元及其所支配的所有肌纖維。α運動神經元決定著所支配的肌纖維是I型還是II型。I型肌纖維內的運動單位，其α運動神經元胞體較小，支配的肌纖維數不多於300條。而II型肌纖維內的運動單位，其α運動神經元胞體較大，支配的肌纖維數不少於300條。運動單位的大小不同，意味著I型α運動神經元刺激肌纖維時，只能引起較少肌纖維收縮，而II型α運動神經元刺激肌纖維時，能引起較多肌纖維收縮。II型肌纖維達到最大收縮力的速度快於I型肌纖維，且產生的力量也較大。

引自

《運動生理學》

（《Physiology of Sport and Exercise 4th Edition》）

譯者 | 王瑞元 汪軍

審譯 | 曹建民

本節譯者 | 李俊平

責 編 | Zora

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