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爆发吧,力量!

2014-07-07

科学大众·小诺贝尔 2014年6期
关键词:肌原纤维肌纤维项羽

秦朝末年,农民起义风起云涌,24岁的项羽和叔父项梁在江南起兵。为了扩大力量,项梁派项羽去联络桓楚一起反秦。不过当时的桓楚有点瞧不起项羽,于是他对项羽趾高气扬地说:“你若是能敌万人,我们就服你。现在院中有一个大鼎,足有千斤重,你能举得起吗?”项羽先让桓楚手下4名壮汉一起举鼎,然而大鼎却像生了根似的丝毫未动。这时,项羽自己撩起衣襟,大步走到鼎前,握住鼎足,运足力气大喝一声“起”!生根似的大鼎被高高举起。大家都看呆了,桓楚也对项羽心服口服,于是跟着项羽一起起义了。

举重物有着悠久的历史。古希腊人曾用举石头来锻炼和测验人的体力;罗马人在棍的两头扎上石块来锻炼体力和训练士兵;在中国古代,士兵们通常用举“鼎”来证明自己力大无穷。举重物是一种衡量人的力量大小、判定一组人中谁最强壮的方式。经过长时间的演化,举重物的活动慢慢演变出了一种运动项目——举重。

“蛮力”来自哪里?

项羽举起的大鼎究竟有没有一千斤重,无从考证。那现在的人能举起多重的东西呢?在2013年世界举重锦标赛男子77公斤级决赛中,中国选手吕小军以抓举176公斤、挺举204公斤、总成绩380公斤夺取3枚金牌。吕小军自身的体重为73千克,这也就是说,他能举起约等于自身体重3倍的重物。(注:1公斤=1千克=2市斤)

你能举起多重的东西呢?反正稍微重一点的哑铃,小编我举起来都有些困难呢。那举重运动员的“蛮力”是从哪里来呢?这是因为举重选手拥有能发挥出超常力量的快肌纤维和神经组织。(注:肌细胞的形状细长,呈纤维状,故肌细胞通常被称为肌纤维。)

快肌纤维(Ⅱ型纤维)直径较粗,肌群发达粗壮。运动时肌肉收缩的速度快而有力,爆发力强,但持久力较差,易疲劳。快肌纤维中肌红蛋白和细胞色素较少,所以快肌纤维又被称为白肌纤维。

另外一种肌纤维是慢肌纤维,又叫红肌纤维、I型纤维。慢肌纤维收缩的速度慢、力量小,很难一次性爆发出很大的力量,但却能够持续很长时间、不易疲劳。

在世界一流的力量型运动员体内,快肌纤维的比例达到75%左右。而普通人只有50%左右。另一方面,像马拉松这样的持久型竞技项目的顶尖选手,他们体内慢肌纤维的比例能够达到75%左右。

快肌纤维的指挥塔

但是,快肌纤维比例高,不代表就能成为出色的力量型运动员。因为还必须拥有能够使众多的快肌纤维同时发挥作用的“指挥塔”。

如果运动员的肌肉内部,到达“指挥塔”的神经元比较多,就能够向大量的快肌纤维传送出电气信号,让它们同时发挥作用。有些时候,普通人会无意识的使出比平时大2~3倍的力气,比如:火灾现场的蛮力。这是因为在一瞬间,很多的快肌纤维接收到了传送过来的电气信号。

实际上,在人们的日常生活中,几乎不太可能会有意识地使用快肌纤维。运动员们的力量,是在经过不断地大负荷训练使用快肌纤维才积累起来的成果。

力量型运动员的肌肉的秘密

图中描绘了一般人(左图)和举重等力量型竞技项目的顶尖选手(右图)的肌肉的区别:

1.从一般人的肌束横截面来看,快肌纤维(图中白色部分)和慢肌纤维(图中红色部分)的比例大概是各占一半。而另一边的运动员的图中,快肌纤维的比例则高达75%。这种比例是天生的,即使通过训练基本上也不能改变。

2.肌肉的力量,从肌肉的横截面的大小比例可以看出来。也就是说,粗壮的肌肉比较有力量。运动员的肌肉中肌纤维大量集中,肌束的横截面比较大。

3.一般人的慢肌纤维中,支配其中肌原纤维的运动神经元比较少。顶尖运动员的快肌纤维中,神经元比较多,它们可以向大量的肌原纤维发送电气信号,使其同时发挥作用,从而达到瞬间爆发力。

这就是运动员的力量的秘密所在。不过,普通人和运动员的肌原纤维的构造和组织基本上是相同的。

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