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      爆發(fā)吧,力量!

      2014-07-07 14:55
      科學(xué)大眾·小諾貝爾 2014年6期
      關(guān)鍵詞:肌原纖維肌纖維項(xiàng)羽

      秦朝末年,農(nóng)民起義風(fēng)起云涌,24歲的項(xiàng)羽和叔父項(xiàng)梁在江南起兵。為了擴(kuò)大力量,項(xiàng)梁派項(xiàng)羽去聯(lián)絡(luò)桓楚一起反秦。不過(guò)當(dāng)時(shí)的桓楚有點(diǎn)瞧不起項(xiàng)羽,于是他對(duì)項(xiàng)羽趾高氣揚(yáng)地說(shuō):“你若是能敵萬(wàn)人,我們就服你?,F(xiàn)在院中有一個(gè)大鼎,足有千斤重,你能舉得起嗎?”項(xiàng)羽先讓桓楚手下4名壯漢一起舉鼎,然而大鼎卻像生了根似的絲毫未動(dòng)。這時(shí),項(xiàng)羽自己撩起衣襟,大步走到鼎前,握住鼎足,運(yùn)足力氣大喝一聲“起”!生根似的大鼎被高高舉起。大家都看呆了,桓楚也對(duì)項(xiàng)羽心服口服,于是跟著項(xiàng)羽一起起義了。

      舉重物有著悠久的歷史。古希臘人曾用舉石頭來(lái)鍛煉和測(cè)驗(yàn)人的體力;羅馬人在棍的兩頭扎上石塊來(lái)鍛煉體力和訓(xùn)練士兵;在中國(guó)古代,士兵們通常用舉“鼎”來(lái)證明自己力大無(wú)窮。舉重物是一種衡量人的力量大小、判定一組人中誰(shuí)最強(qiáng)壯的方式。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的演化,舉重物的活動(dòng)慢慢演變出了一種運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目——舉重。

      “蠻力”來(lái)自哪里?

      項(xiàng)羽舉起的大鼎究竟有沒(méi)有一千斤重,無(wú)從考證。那現(xiàn)在的人能舉起多重的東西呢?在2013年世界舉重錦標(biāo)賽男子77公斤級(jí)決賽中,中國(guó)選手呂小軍以抓舉176公斤、挺舉204公斤、總成績(jī)380公斤奪取3枚金牌。呂小軍自身的體重為73千克,這也就是說(shuō),他能舉起約等于自身體重3倍的重物。(注:1公斤=1千克=2市斤)

      你能舉起多重的東西呢?反正稍微重一點(diǎn)的啞鈴,小編我舉起來(lái)都有些困難呢。那舉重運(yùn)動(dòng)員的“蠻力”是從哪里來(lái)呢?這是因?yàn)榕e重選手擁有能發(fā)揮出超常力量的快肌纖維和神經(jīng)組織。(注:肌細(xì)胞的形狀細(xì)長(zhǎng),呈纖維狀,故肌細(xì)胞通常被稱為肌纖維。)

      快肌纖維(Ⅱ型纖維)直徑較粗,肌群發(fā)達(dá)粗壯。運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉收縮的速度快而有力,爆發(fā)力強(qiáng),但持久力較差,易疲勞??旒±w維中肌紅蛋白和細(xì)胞色素較少,所以快肌纖維又被稱為白肌纖維。

      另外一種肌纖維是慢肌纖維,又叫紅肌纖維、I型纖維。慢肌纖維收縮的速度慢、力量小,很難一次性爆發(fā)出很大的力量,但卻能夠持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間、不易疲勞。

      在世界一流的力量型運(yùn)動(dòng)員體內(nèi),快肌纖維的比例達(dá)到75%左右。而普通人只有50%左右。另一方面,像馬拉松這樣的持久型競(jìng)技項(xiàng)目的頂尖選手,他們體內(nèi)慢肌纖維的比例能夠達(dá)到75%左右。

      快肌纖維的指揮塔

      但是,快肌纖維比例高,不代表就能成為出色的力量型運(yùn)動(dòng)員。因?yàn)檫€必須擁有能夠使眾多的快肌纖維同時(shí)發(fā)揮作用的“指揮塔”。

      如果運(yùn)動(dòng)員的肌肉內(nèi)部,到達(dá)“指揮塔”的神經(jīng)元比較多,就能夠向大量的快肌纖維傳送出電氣信號(hào),讓它們同時(shí)發(fā)揮作用。有些時(shí)候,普通人會(huì)無(wú)意識(shí)的使出比平時(shí)大2~3倍的力氣,比如:火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的蠻力。這是因?yàn)樵谝凰查g,很多的快肌纖維接收到了傳送過(guò)來(lái)的電氣信號(hào)。

      實(shí)際上,在人們的日常生活中,幾乎不太可能會(huì)有意識(shí)地使用快肌纖維。運(yùn)動(dòng)員們的力量,是在經(jīng)過(guò)不斷地大負(fù)荷訓(xùn)練使用快肌纖維才積累起來(lái)的成果。

      力量型運(yùn)動(dòng)員的肌肉的秘密

      圖中描繪了一般人(左圖)和舉重等力量型競(jìng)技項(xiàng)目的頂尖選手(右圖)的肌肉的區(qū)別:

      1.從一般人的肌束橫截面來(lái)看,快肌纖維(圖中白色部分)和慢肌纖維(圖中紅色部分)的比例大概是各占一半。而另一邊的運(yùn)動(dòng)員的圖中,快肌纖維的比例則高達(dá)75%。這種比例是天生的,即使通過(guò)訓(xùn)練基本上也不能改變。

      2.肌肉的力量,從肌肉的橫截面的大小比例可以看出來(lái)。也就是說(shuō),粗壯的肌肉比較有力量。運(yùn)動(dòng)員的肌肉中肌纖維大量集中,肌束的橫截面比較大。

      3.一般人的慢肌纖維中,支配其中肌原纖維的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元比較少。頂尖運(yùn)動(dòng)員的快肌纖維中,神經(jīng)元比較多,它們可以向大量的肌原纖維發(fā)送電氣信號(hào),使其同時(shí)發(fā)揮作用,從而達(dá)到瞬間爆發(fā)力。

      這就是運(yùn)動(dòng)員的力量的秘密所在。不過(guò),普通人和運(yùn)動(dòng)員的肌原纖維的構(gòu)造和組織基本上是相同的。

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