自從發現動物肌纖維的顏色有深有淺,早期便根據肌纖維的顏色分為紅肌(red muscle)與白肌(white muscle)兩類;後來又按肌纖維的生理特點而分為慢縮肌(slow twitch 或 Type I)及快縮肌(fast twitch 或 Type II);更有人把快縮肌再分為 Type IIA、Type IIB 及 Type IIC。然而,在每一個運動單位內的肌纖維都只會屬於同一類形,亦即是說,「快」運動單位內只包含有快肌纖維,「慢」運動單位內則只有慢肌纖維。只是在同一塊肌肉之內,可以由不同數量的「快」和「慢」運動單位所組成。
按照肌纖維在結構與功能上的分別,白肌纖維目前被分為五種,紅肌纖維為兩種。紅肌纖維具有非常高的有氧能力與疲勞阻力,但是糖酵解(無氧)能力差、收縮速度慢、以及運動單位肌力較低,屬於低強度、長時間運動的肌肉類型。白肌則具有最高的糖酵解能力與運動單位肌力,但是,在有氧能力、收縮速度、以及疲勞阻力方面較差,屬於高強度、短時間運動的肌肉類型。
在人體肌肉中,紅、白肌纖維的比例往往都會受遺傳基因影響,因此有的人白肌纖維比例大,有的人則紅肌纖維比例大,但每一個人身體不同部位的肌肉中紅白肌纖維的比例也不盡相同,導致在不同負荷、不同動作、不同速度等運動條件下,肌肉收縮的肌纖維類型也不同。一般來說,在一定負荷強度下用較慢的速度完成動作,就是紅肌纖維起主導作用,如果要快速完成動作,則是白肌纖維起主導作用。
當嬰兒出生後第五個月時就已經確定紅肌與白肌的多寡,然後再過一年,就會形塑肌纖維的數量以及紅、白肌纖維的比例。這些肌纖維的組成就算透過後天的鍛鍊仍是無法改變的 ; 也就是說,如果你自身的紅肌纖維數量比例高,你有成為優秀長跑運動員的潛力;如果你自身的白肌纖維比例數高,你有成為優秀舉重選手或短跑運動員的潛力,這就是先天上的肌肉纖維比例,影響人們在不同運動所呈現的不同天賦。
訓練者鍛鍊肌肉時想要增長肌肉,也就是讓肌肉肥大的意思,要讓肌肉肥大主要是鍛鍊白肌。然而白肌會很快產生疲勞,因此在鍛鍊時,慢慢做很多次的訓練,是不會幫助肌肉增大的,要讓白肌成長,就是需要高強度配合更快的速度來進行,就像是舉重、衝刺等高強度、短時間、低次數,甚至需要爆發力來完成的運動。另一方面,長時間的進行有氧運動、低強度以及低重量高次數的訓練,主要用以鍛鍊紅肌纖維,讓紅肌纖維起作用 ,比如長跑、競走、騎車、跳舞、有氧等。
研究結果還顯示速度性項目運動員主要運動肌肉內,快縮肌纖維的比例較高。例如,世界級優秀運動員小腿肌內的快縮肌可佔到 70 至 90%。反過來說,耐力性項目運動員主要運動肌肉內,慢縮肌纖維的百分比較高,一些頂級長跑運動員小腿肌內慢縮肌的比例可以高達 90%。當然,一般認為這種現象便是自然選擇的結果。
以奧運等級的運動員來說,研究顯示短跑選手普遍擁有較多的白肌,馬拉松選手則紅肌比較多,研究說明肌肉中紅肌與白肌的比例是由遺傳決定,也就是一出生下來,就己決定一個人的體質是屬於短跑健將、舉重選手,或是一般人的體質。研究也發現,兄弟、雙胞胎的肌肉類型比例具有顯著的相關,因此我們常見家族性的運動團隊。非洲黑人的快縮肌比例,顯著高於北美白人,因此黑人選手能夠在爆發性的運動項目中展現優異的表現,顯然與骨骼肌纖維的比例有關。因此,是否擁有特殊的肌纖維比例,是判斷一個人運動潛能的重要參考因素。
雖然大部分學者都認為每塊肌肉內兩種肌纖維的比例是遺傳決定的,訓練並不會改變肌肉內慢縮肌和快縮肌的百分比組成,但是有許多研究顯示,訓練會使得各種肌纖維無論在大小和功能上均有所增長,這也是人們強調利用訓練與活動狀況的改變,增大骨骼中纖維肌類型比例的重要因素。
格爾達‧撒母爾斯 (Gerda Samuels)是一位83歲的阿嬤,去年五月,她參加了有生以來第一次的跑步比賽並通過了終點。雖然只有2英里(約3.22km),但這個比賽最大的宗旨是在為慈善而行的歡樂跑,但對於已經83歲的她來說,這次參賽讓她感覺自己還不老,也因此而歡欣鼓舞,並在賽後與接受陌生人的擁抱和祝賀,使她開心不已。
在開始跑步之前,格爾達一直都是個熱愛健身的人。三年前,她都還會固定在家中附近的健身房訓練,不過最近關門了,這使得她暫時沒有合適的地方去健身。雖然如此,喜歡團體生活的她,仍偶爾會與朋友或丈夫一起去遠足。
後來,格爾達接觸到當地基督教青年會(YMCA),那裡有許多與他年紀相當,也喜愛運動的人。雖然過去她覺得那裏人多擁擠,但當她第一次走進那裡時,卻被裡頭的活力與熱情深深感動。於是她全心投入,同時還參加了YMCA專門為老年人設計的銀跑鞋(SilverSneakers)訓練計畫。
這個班上有各式各樣的老年人,每個人都面帶笑容,也都很有趣,他們會隨著音樂跳舞,其中一位已經94歲了,當在訓練單腳跳的動作時,即使她跳地不如其他人高,但仍努力的參加每一堂課。同時也讓其他人更了解到運動健身真的是每個年齡段都能進行的事。
其實格爾達從小就很喜歡散步與跑步,小時候住在德國小村莊的森林裡,她常與家人一起運動以平復今日的煩惱或是思考一些事情。
為激勵人們運動,YMCA舉辦了一場2英里(約3.22km)的歡樂跑、健走。儘管距離很短,但對83歲的她來說還是個很大的挑戰。不僅如此,途中更具挑戰性的是,前半程還是上坡路,但格爾達跨過終點的決心,足以戰勝這一切的困難。
賽前幾個月,YMCA建議她每週總散步的里程需為5英里(約8.05km)。她決心達到目標,並告訴自己一定能辦到。訓練過程中除了努力不停下腳部以外,她還會不時的與附近遇到的跑友微笑揮手,有時看到小狗狗,還會與他們玩跑圈圈呢!
比賽當天格爾達很緊張,於是她找了朋友與她一起出發,雖然她得腳步沒有朋友走的快,但當她過了上坡之後,旁邊的人群皆為她歡呼,也讓她備受鼓舞。這場比賽中還有推著嬰兒車的媽媽,以及柱著拐杖的女性。所以,她也更鼓足勇氣,衝向終點。
當獎牌掛在脖子上的那一瞬間,格爾達覺得自己就像是得了奧運冠軍一樣,她接受自己已經老了的事實,但她的表現也足以證明了世界上仍然有很多事可以做到。