005 ประเภทของเส้นใยกล้ามเนื้อและความเข้มข้นในการออกกำลังกาย

การออกกำลังกายแบบเบา เช่นการเดิน การปั่นจักรยานเพื่อผ่อนคลาย หรือการวิ่งจ็อกกิ้ง ซึ่งทำติดต่อกันเป็นเวลาหลายชั่วโมง จะใช้แหล่งพลังงานเป็นแบบใช้ออกซิเจนทั้งหมด โดยการออกซิเดชั่นของไขมันในเส้นใยกล้ามเนื้อประเภทที่ 1 และปริมาณไขมันในร่างกายจะถูกนำมาใช้อย่างต่อเนื่อง

การออกกำลังกายแบบปานกลาง เช่นการวิ่ง หรือการปั่นจักรยาน เส้นใยกล้ามเนื้อประเภทที่ 1 จะถูกนำมาใช้ทั้งหมด นอกจากจะมีการออกซิเดชั่นของไขมันแล้ว การออกซิเดชั่นของคาร์โบไฮเดรตจะเพิ่มขึ้นด้วย แหล่งพลังงานยังคงเป็นแบบใช้ออกซิเจนทั้งหมด นักกีฬาที่ฝึกฝนมาอย่างดี จะสามารถออกกำลังกายประเภทนี้ได้ยาวนานต่อเนื่อง 60-90 นาที จากการใช้คาร์โบไฮเดรตที่สะสมไว้ หากไม่ได้รับการเติมคาร์โบไฮเดรตได้ทันเวลา นักกีฬาจะออกกำลังกายแบบใช้ออกซิเจนได้เต็มที่เป็นระยะเวลา 60 – 90 นาที ก่อนที่จะหมดแรง

การออกกำลังกายแบบเข้มข้น เช่นการปั่นจักรยานแบบจับเวลา หรือการวิ่งแข่ง 10 กิโลเมตร เส้นใยกล้ามเนื้อประเภท 2A จะเป็นตัวช่วยให้พลังงานเพิ่มเติมกับแหล่งพลังงานแบบออกซิเจน ระบบการใช้ออกซิเจนจะถูกนำไปใช้อย่างสมบูรณ์ แต่ระบบแบบไม่ใช้ออกซิเจนก็ถือว่ามีส่วนร่วมด้วยเช่นกัน แหล่งสะสมพลังงานแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะทำให้เกิดการก่อตัวของแลคเตท เมื่อแลคเตทเพิ่มขึ้นถึงระดับหนึ่ง จะเกิดความสมดุลระหว่างปริมาณของแลคเตทและค่าความเป็นกลางของแลคเตท ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้ปริมาณแลคเตทเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ร่างกายสามารถทำให้ปริมาณแลคเตทมีความเป็นกลางได้ในระดับเดียวกับการสร้างแลคเตท

การออกกำลังกายแบบเข้มข้นมากขึ้น เช่นการฝึกซ้อมอย่างหนักเป็นช่วงๆ ร่างกายต้องการพลังงานจากแหล่งพลังงานที่ไม่ใช้ออกซิเจนเพิ่มขึ้น เมื่อถึงระดับหนึ่ง ร่างกายจะไม่สามารถทำให้ค่าแลคเตทเป็นกลางทั้งหมดได้ ทำให้มีปริมาณแลคเตทอยู่ในระดับสูง  เส้นใยกล้ามเนื้อประเภท 2B จะถูกนำมาใช้ในระหว่างการออกกำลังกายที่เข้มข้นนี้ ในกรณีเช่นนี้ แหล่งเก็บพลังงานจะเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจน โดยใช้คาร์โบไฮเดรตเป็นเชื้อเพลิง การออกกำลังกายประเภทนี้ทำให้เกิดการสร้างแลคเตทในปริมาณสูง แต่จะคงอยู่ในระดับสูงเพียงช่วงระยะเวลาสั้นๆ ในการออกกำลังกายแบบใช้ความเร็ว (Sprint) ความเข้มข้นของการออกกำลังกายจะเพิ่มสูงขึ้นไปอีก แต่แหล่งพลังงานจะถูกเก็บอยู่ในแบตเตอรี่ฟอสเฟส ซึ่งใช้งานแบบไม่ใช้ออกซิเจนหมายความว่าจะไม่มีการสร้างแลคเตทเกิดขึ้น กรณีเช่นนี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีช่วงเวลาพักฟื้นที่ยาวนานเพียงพอหลังจากการออกกำลังกายแบบใช้ความเร็ว โดยมีระยะเวลาขั้นต่ำอยู่ที่ 3-5 นาที หรือมากกว่านั้นหากจำเป็น ระยะเวลาดังกล่าวเป็นช่วงเวลาที่เหมาะสมเพื่อให้แบตเตอรี่ฟอสเฟสได้ชาร์จแบตให้เต็มหากหลังการออกกำลังกายแบบใช้ความเร็ว นักกีฬามีช่วงพักฟื้นน้อยเกินไป จะทำให้ปริมาณแลคเตทเพิ่มสูงขึ้น การออกกำลังกายแบบใช้ความเร็วในครั้งนั้นจะถือว่าไม่มีประสิทธิภาพ แต่จะกลายเป็นการฝึกให้อดทนต่อการเพิ่มขึ้นของแลคเตทแทน

Daphne Schippers
Gatlin และ Bolt
ประเภทของเส้นใยกล้ามเนื้อ ระยะเวลาที่มากที่สุดในการออกกำลังกาย ระบบพลังงานที่ใช้ กิจกรรมกีฬา
เส้นใยเอฟที ประเภท 2B น้อยกว่า 15 วินาที แบตเตอรี่ฟอสเฟส ขว้างจักรและกระโดด, สปรินท์100 เมตร, เทนนิส, เบสบอล, การปั่นนำหน้าช่วงสั้นๆในการแข่งปั่นจักรยาน
เส้นใยเอฟที และเอสที ประเภทที่ 1 และ 2B 15 – 90 วินาที แบตเตอรี่ฟอสเฟสและระบบแลคเตท การปั่นสปรินท์200-400 เมตร และการปั่น 500 – 1200 เมตร
เส้นใยเอสที และเอฟที ประเภทที่ 1, 2A และ 2B 1.5 ถึง 3 นาที ระบบแลคเตท และระบบออกซิเจน ต่อยมวยรอบละ 3 นาที, ปั่นจักรยานแบบหยุดพักเป็นช่วงๆ, กีฬามวยปล้ำ
เส้นใยเอสที ประเภทที่ 1 นานกว่า 3 นาที ระบบออกซิเจน วิ่งมาราธอน, วิ่งในป่า, ปั่นจักรยาน

ความสัมพันธ์ระหว่างประเภทเส้นใยกล้ามเนื้อ ระยะเวลาสูงสุดในการออกกำลังกาย และระบบพลังงานที่ใช้ในกิจกรรมกีฬาประเภทต่างๆ

ประเภทที่ 1 ประเภทที่ 2A ประเภทที่ 2B
แหล่งพลังงาน แบบใช้ออกซิเจน แบบไม่ใช้ออกซิเจน และใช้ออกซิเจน แบบไม่ใช้ออกซิเจน
เชื้อเพลิง ไขมัน คาร์โบไฮเดรตและไขมัน คาร์โบไฮเดรต
ความเข้มข้นในการออกำลังกาย เบา ปานกลาง หนัก
ระยะเวลา นานหลายชั่วโมง ปานกลาง (1-2 ชั่วโมง) ระยะสั้น
การผลิตตแลคเตท ไม่ผลิตแลคเตท ผลิตแลคเตทปานกลาง ผลิตแลคเตทจำนวนมาก
ความเร็ว ช้า เร็ว เร็วสูงสุด

ลักษณะเฉพาะของเส้นใยกล้ามเนื้อประเภทที่ 1 ประเภท 2A และประเภท 2B

ความเข้มข้นในการออกกำลังกาย เส้นใยกล้ามเนื้อที่ใช้ เชื้อเพลิง
เบา ประเภทที่ 1 ไขมันและคาร์โบไฮเดรต
ปานกลาง ประเภทที่ 1 และ 2A คาร์โบไฮเดรตและไขมัน
หนักมาก ประเภทที่ 1, 2A และ 2B คาร์โบไฮเดรต

ประเภทของเส้นใยกล้ามเนื้อที่สัมพันธ์กับความเข้มข้นในการออกกำลังกาย

สรุป:

การแบ่งประเภทเส้นใยกล้ามเนื้อออกเป็นประเภทต่างๆนั้นถูกกำหนดจากพันธุกรรม การฝึกฝนอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงได้เล็กน้อย นักกีฬาที่มีความรวดเร็วอาจพัฒนาความสามารถด้านความทนทานได้จากการฝึกฝนในโปรแกรมที่กำหนด การฝึกฝนนี้จะเปลี่ยนเส้นใยกล้ามเนื้อขาวให้กลายเป็นเส้นใยกล้ามเนื้อแดง แต่จะทำให้ประสิทธิภาพในการใช้ความเร็วลดลงนักกีฬาที่มีความถนัดด้านความทนทานจะไม่สามารถเพิ่มเส้นใยกล้ามเนื้อขาวได้จากการออกกำลังกายแบบใช้ความเร็ว ดังนั้น นักกีฬาที่มีความทนทานจึงไม่สามารถเปลี่ยนเป็นนักกีฬาที่ใช้ความเร็วได้

เมื่อมีอายุเพิ่มขึ้น ความสามารถในการใช้ความเร็วจะถดถอยได้เร็วกว่าความสามารถด้านความทนทาน เนื่องจากเส้นใยแบบเอฟทีมีจำนวนลดลง ความสามารถด้านความทนทานจะยังคงมีอยู่แม้จะมีอายุเพิ่มขึ้นก็ตาม

เส้นใยกล้ามเนื้อทุกประเภทต้องได้รับการฝึกฝนที่เฉพาะเจาะจง ดังนั้น ควรพิจารณาให้ดีก่อนเข้ารับการฝึกฝนในหลักสูตรใดๆ

ความแตกต่างทางโครงสร้างของเส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละประเภท

ประเภทที่ 1 ประเภทที่ 2A ประเภทที่ 2X ประเภทที่ 2B
เวลาในการหดตัว ช้า เร็วปานกลาง เร็ว เร็วมาก
ความทนทานต่อการเมื่อยล้า สูง ค่อนข้างสูง ปานกลาง ต่ำ
เหมาะกับกิจกรรมประเภท การออกกำลังกายแบบใช้ออกซิเจน การออกกำลังกายแบบไม่ใช้ออกซิเจนในช่วงเวลายาวๆ การออกกำลังกายแบบไม่ใช้ออกซิเจนในช่วงเวลาสั้นๆ การออกกำลังกายแบบไม่ใช้ออกซิเจนในช่วงเวลาสั้นๆ
ช่วงระยะเวลาสูงสุดของการใช้งาน ชั่วโมง น้อยกว่า 30 นาที น้อยกว่า 5 นาที น้อยกว่า 1 นาที
พลังงานที่ถูกผลิตขึ้น ต่ำ ปานกลาง สูง สูงมาก
ความหนาแน่นของไมโตคอนเดรีย สูงมาก สูง ปานกลาง ต่ำ
ความหนาแน่นของเส้นเลือดฝอย สูง ปานกลาง ต่ำ ต่ำ
ความสามารถในการออกซิเดชั่น สูง สูง ปานกลาง ต่ำ
แหล่งพลังงานสะสมหลัก ไตรกลีเซอไรด์ Creatine phosphate, กลูโคส ATP, Creatine phosphate, กลูโคส (เล็กน้อย) ATP, creatine phosphate
คุณสมบัติ เผาผลาญกรดแลคติค สร้างกรดแลคติคและ Creatine phosphate เผาผลาญ Creatine phosphate เผาผลาญ Creatine phosphate