stringtranslate.com

Мышечная слабость

Мышечная слабость – это недостаток мышечной силы. Его причин много, и их можно разделить на состояния, сопровождающиеся истинной или предполагаемой мышечной слабостью. Истинная мышечная слабость является основным симптомом различных заболеваний скелетных мышц, включая мышечную дистрофию и воспалительную миопатию . Это происходит при нарушениях нервно-мышечных соединений , таких как миастения . Мышечная слабость также может быть вызвана низким уровнем калия и других электролитов в мышечных клетках. Оно может быть временным или длительным (от секунд или минут до месяцев или лет). Термин «миастения» происходит от греческого «my-asthenia», означающего «мышца» + -asthenia ἀσθένεια, означающего « слабость ».

Типы

Нервно-мышечная усталость может быть классифицирована как «центральная» или «периферическая» в зависимости от ее причины. Центральная мышечная усталость проявляется как общее ощущение энергетической недостаточности, тогда как периферическая мышечная усталость проявляется как локальная, специфическая для мышц неспособность выполнять работу. [1] [2]

Нервно-мышечная усталость

Нервы контролируют сокращение мышц, определяя количество, последовательность и силу мышечных сокращений. Когда нерв испытывает синаптическое утомление , он становится неспособным стимулировать мышцу, которую он иннервирует. Большинство движений требуют силы, значительно меньшей той, которую потенциально может генерировать мышца, и, за исключением патологии , нервно-мышечная усталость редко является проблемой. [ нужна цитата ]

При чрезвычайно мощных сокращениях, близких к верхнему пределу способности мышцы генерировать силу, нервно-мышечное утомление может стать ограничивающим фактором у нетренированных людей. У начинающих силовых тренеров способность мышц генерировать силу наиболее сильно ограничена способностью нервов выдерживать высокочастотный сигнал . После длительного периода максимального сокращения частота сигнала нерва снижается, а сила, создаваемая сокращением, уменьшается. Ощущения боли или дискомфорта нет, мышца просто «перестает слушаться» и постепенно перестает двигаться, часто удлиняясь . Поскольку нагрузка на мышцы и сухожилия недостаточна, после тренировки часто не возникает отсроченных болей в мышцах . Частью процесса силовых тренировок является повышение способности нерва генерировать устойчивые высокочастотные сигналы, которые позволяют мышце сокращаться с максимальной силой. Именно эта «нейронная тренировка» вызывает быстрый прирост силы в течение нескольких недель, который выравнивается, когда нерв начинает генерировать максимальные сокращения и мышца достигает своего физиологического предела. После этого момента тренировочный эффект увеличивает мышечную силу за счет миофибриллярной или саркоплазматической гипертрофии , а метаболическое утомление становится фактором, ограничивающим сократительную силу. [ нужна цитата ]

Центральная усталость

Центральное утомление — это снижение нервного возбуждения или двигательных команд, действующих на работающие мышцы, что приводит к снижению выходной силы. [3] [4] [5] Было высказано предположение, что снижение нервного влечения во время тренировки может быть защитным механизмом, предотвращающим отказ органов, если работа продолжается с той же интенсивностью. [6] [7] В течение нескольких лет наблюдается большой интерес к роли серотонинергических путей, поскольку их концентрация в мозге увеличивается при двигательной активности. [8] [9] [10] Во время двигательной активности серотонин, высвобождаемый в синапсах, контактирующих с мотонейронами , способствует сокращению мышц. [11] Во время высокого уровня двигательной активности количество высвобождаемого серотонина увеличивается и происходит перелив. Серотонин связывается с экстрасинаптическими рецепторами, расположенными на начальном сегменте аксона мотонейронов , в результате чего подавляется инициация нервного импульса и, следовательно, мышечное сокращение. [12]

Усталость периферических мышц

Утомление периферических мышц во время физической работы — это неспособность организма поставлять достаточное количество энергии или других метаболитов сокращающимся мышцам для удовлетворения возросшей потребности в энергии. Это наиболее распространенный случай физической усталости, затрагивающий национальное [ где? ] в среднем 72% взрослых работающих в 2002 году. Это вызывает сократительную дисфункцию, которая проявляется в конечном сокращении или отсутствии способности отдельной мышцы или локальной группы мышц выполнять работу. Недостаточность энергии, то есть неоптимальный аэробный метаболизм , обычно приводит к накоплению молочной кислоты и других кислых анаэробных побочных продуктов метаболизма в мышцах, вызывая стереотипное ощущение жжения и локальной мышечной усталости, хотя недавние исследования показали иное. обнаружили, что молочная кислота является источником энергии. [13]

Фундаментальное различие между периферической и центральной теориями мышечного утомления заключается в том, что периферическая модель мышечного утомления предполагает отказ одного или нескольких участков цепи, инициирующей мышечное сокращение. Таким образом, периферическая регуляция зависит от локализованных метаболических химических условий пораженной мышцы, тогда как центральная модель мышечного утомления представляет собой интегрированный механизм, который работает для сохранения целостности системы, инициируя мышечное утомление посредством сокращения мышц, основанного на коллективной обратной связи от периферии, прежде чем произойдет клеточная или органная недостаточность. Следовательно, обратная связь, которую считывает этот центральный регулятор, может включать в себя химические и механические, а также когнитивные сигналы. Значение каждого из этих факторов будет зависеть от характера выполняемой работы, вызывающей утомление. [ нужна цитата ]

Хотя «метаболическая усталость» не используется повсеместно, это общий альтернативный термин для слабости периферических мышц из-за снижения сократительной силы из-за прямого или косвенного эффекта уменьшения количества субстратов или накопления метаболитов в мышечных волокнах . Это может произойти из-за простой нехватки энергии для поддержания сокращений или из-за вмешательства в способность Ca 2+ стимулировать сокращение актина и миозина . [ нужна цитата ]

Гипотеза молочной кислоты

Когда-то считалось, что накопление молочной кислоты является причиной мышечной усталости. [14] Предполагалось, что молочная кислота оказывает «травящее» действие на мышцы, подавляя их способность сокращаться. Влияние молочной кислоты на работоспособность в настоящее время неясно; она может способствовать или препятствовать мышечной усталости. [ нужна цитата ]

Производимая как побочный продукт ферментации , молочная кислота может повышать внутриклеточную кислотность мышц. Это может снизить чувствительность сократительного аппарата к ионам кальция (Ca 2+ ), но также приводит к увеличению цитоплазматической концентрации Ca 2+ за счет ингибирования химического насоса , который активно транспортирует кальций из клетки. Это противодействует ингибирующему влиянию ионов калия (K + ) на мышечные потенциалы действия. Молочная кислота также оказывает отрицательный эффект на ионы хлорида в мышцах, уменьшая ингибирование ими сокращений и оставляя К + единственным ограничивающим влиянием на мышечные сокращения, хотя эффекты калия намного меньше, чем если бы не было молочной кислоты, которую нужно было бы удалить. хлорид-ионы. В конечном счете, неясно, снижает ли молочная кислота утомляемость за счет увеличения внутриклеточного кальция или увеличивает утомляемость за счет снижения чувствительности сократительных белков к Ca 2+ . [ нужна цитата ]

Патофизиология

Мышечные клетки работают, обнаруживая поток электрических импульсов из мозга , который сигнализирует им о сокращении посредством высвобождения кальция саркоплазматической сетью . Усталость (снижение способности генерировать силу) может возникнуть по вине нерва или внутри самих мышечных клеток. Новое исследование ученых из Колумбийского университета предполагает, что мышечная усталость вызвана утечкой кальция из мышечных клеток. Это приводит к тому, что мышечным клеткам становится меньше кальция. Кроме того, предполагается, что высвобожденный кальций активирует фермент, который разъедает мышечные волокна. [15]

Субстраты внутри мышц обычно служат для усиления мышечных сокращений. Они включают в себя такие молекулы, как аденозинтрифосфат (АТФ), гликоген и креатинфосфат . АТФ связывается с головкой миозина и вызывает «храповик», который приводит к сокращению в соответствии с моделью скользящей нити . Креатинфосфат сохраняет энергию, поэтому АТФ может быстро восстанавливаться в мышечных клетках из аденозиндифосфата (АДФ) и ионов неорганического фосфата, что обеспечивает устойчивые мощные сокращения, которые длятся от 5 до 7 секунд. Гликоген — это внутримышечная форма хранения глюкозы , используемая для быстрой выработки энергии после истощения внутримышечных запасов креатина, производящая молочную кислоту в качестве побочного продукта метаболизма. Вопреки распространенному мнению, накопление молочной кислоты на самом деле не вызывает ощущения жжения, которое мы испытываем, когда истощаем кислород и окислительный метаболизм, но на самом деле молочная кислота в присутствии кислорода перерабатывается с образованием пирувата в печени, известного как Кори. цикл. [ нужна цитата ]

Субстраты вызывают метаболическую усталость, истощаясь во время физических упражнений, что приводит к нехватке внутриклеточных источников энергии для подпитки сокращений. По сути, мышца перестает сокращаться, потому что ей не хватает для этого энергии. [ нужна цитата ]

Диагностика

Оценка

Тяжесть мышечной слабости можно разделить на различные «степени» на основе следующих критериев: [16] [17]

Классификация

Проксимальный и дистальный

Мышечную слабость также можно разделить на « проксимальную » или « дистальную » в зависимости от расположения мышц, на которые она влияет. Проксимальная мышечная слабость затрагивает мышцы, расположенные ближе всего к средней линии тела, тогда как дистальная мышечная слабость поражает мышцы, расположенные дальше на конечностях . Слабость проксимальных мышц можно наблюдать при синдроме Кушинга [18] и гипертиреозе . [ нужна цитата ]

Истинное и воспринимаемое

Мышечную слабость можно классифицировать как «истинную» или «мнимую» в зависимости от ее причины. [19]

При некоторых состояниях, таких как миастения , мышечная сила в покое нормальна, но истинная слабость возникает после того, как мышца подверглась нагрузке. Это также верно для некоторых случаев синдрома хронической усталости, когда измерялась объективная мышечная слабость после нагрузки с задержкой времени восстановления, что является особенностью некоторых опубликованных определений. [21] [22] [23] [24] [25] [26] [ чрезмерное цитирование ]

Рекомендации

  1. ^ Бояс, С.; Гевель, А. (март 2011 г.). «Нейромышечная усталость в здоровых мышцах: основные факторы и механизмы адаптации». Анналы физической и реабилитационной медицины . 54 (2): 88–108. doi : 10.1016/j.rehab.2011.01.001. ПМИД  21376692.
  2. ^ Кент-Браун Дж. А. (1999). «Центральный и периферический вклад в мышечную усталость у людей при длительном максимальном усилии». Европейский журнал прикладной физиологии и физиологии труда . 80 (1): 57–63. дои : 10.1007/s004210050558. PMID  10367724. S2CID  22515865.
  3. ^ Гандевия СК (2001). «Спинальные и супраспинальные факторы мышечной усталости человека». Физиол. Преподобный . 81 (4): 1725–89. doi :10.1152/physrev.2001.81.4.1725. ПМИД  11581501.
  4. ^ Кей Д., Марино Ф.Е., Кэннон Дж., Сент-Клер Гибсон А., Ламберт М.И., Ноукс Т.Д. (2001). «Доказательства нервно-мышечного утомления во время езды на велосипеде высокой интенсивности в теплых и влажных условиях». Евро. Дж. Прил. Физиол . 84 (1–2): 115–21. дои : 10.1007/s004210000340. PMID  11394239. S2CID  25906759.
  5. ^ Вандевалле Х, Матон Б, Ле Бозек С, Геренбург Г (1991). «Электромиографическое исследование комплексного упражнения на велоэргометре». Международные архивы физиологии, биохимии и биофизики . 99 (1): 89–93. дои : 10.3109/13813459109145909. ПМИД  1713492.
  6. ^ Бигленд-Ричи Б., Вудс Дж. Дж. (1984). «Изменения сократительных свойств мышц и нервного контроля при мышечной усталости человека». Мышечный нерв . 7 (9): 691–9. дои : 10.1002/mus.880070902. PMID  6100456. S2CID  13606531.
  7. ^ Ноукс ТД (2000). «Физиологические модели для понимания усталости от физических упражнений и адаптаций, которые прогнозируют или улучшают спортивные результаты». Скандинавский журнал медицины и науки в спорте . 10 (3): 123–45. дои : 10.1034/j.1600-0838.2000.010003123.x. PMID  10843507. S2CID  23103331.
  8. ^ Дэвис Дж. М. (1995). «Углеводы, аминокислоты с разветвленной цепью и выносливость: центральная гипотеза усталости». Международный журнал спортивного питания . 5 (Приложение): S29–38. дои : 10.1123/ijsn.5.s1.s29. ПМИД  7550256.
  9. ^ Ньюсхолм, Э.А., Акворт, И.Н., и Бломстранд, Э. 1987, «Аминокислоты, нейротрансмиттеры мозга и функциональная связь между мышцами и мозгом, которая важна при длительных физических нагрузках», в Дж. Бензи (ред.), «Достижения в миохимии», Либби Евротекст, Лондон, стр. 127–133.
  10. ^ Ньюсхолм Э.А., Бломстранд Э. (1995). «Триптофан, 5-гидрокситриптамин и возможное объяснение центральной усталости». Усталость . Достижения экспериментальной медицины и биологии. Том. 384. стр. 315–20. дои : 10.1007/978-1-4899-1016-5_25. ISBN 978-1-4899-1018-9. ПМИД  8585461.
  11. ^ Перье Дж. Ф., Дельгадо-Лезама Р. (2005). «Синаптическое высвобождение серотонина, индуцированное стимуляцией ядра шва, способствует возникновению потенциалов плато в мотонейронах спинного мозга взрослой черепахи». Дж. Нейроски . 25 (35): 7993–9. doi : 10.1523/JNEUROSCI.1957-05.2005 . ПМК 6725458 . ПМИД  16135756. 
  12. ^ Котель Ф, Эксли Р., Крэгг С.Дж., Перье Дж.Ф.; Эксли; Крэгг; Перье (2013). «Переброс серотонина на начальный сегмент аксона мотонейронов вызывает центральное утомление, подавляя инициацию потенциала действия». Proc Natl Acad Sci США . 110 (12): 4774–9. Бибкод : 2013PNAS..110.4774C. дои : 10.1073/pnas.1216150110 . ПМК 3607056 . ПМИД  23487756. {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  13. ^ Р. Робергс; Ф. Гиасванд; Д. Паркер (2004). «Биохимия метаболического ацидоза, вызванного физической нагрузкой». Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol . 287 (3): R502–16. дои : 10.1152/ajpregu.00114.2004. PMID  15308499. S2CID  2745168.
  14. ^ Сахлин К. (1986). «Мышечная усталость и накопление молочной кислоты». Приложение Acta Physiol Scand . 556 : 83–91. ПМИД  3471061.
  15. ↑ Колата, Джина (12 февраля 2008 г.). «Обнаружение может решить загадку усталости в мышцах». Нью-Йорк Таймс .
  16. ^ Страница 59 в: Хьюг Уэллетт (2008). Ортопедия, сделанная до смешного просто (Medmaster Ridiculously Simple) (Medmaster Ridiculously Simple) . ISBN MedMaster Inc. 978-0-940780-86-6.
  17. ^ Неврологическое обследование. Архивировано 11 мая 2009 г. в Wayback Machine на первом курсе медицинской программы медицинского колледжа Университета Флориды. Ричард Рэт. Создано: 15 января 1996 г. Изменено: 19 декабря 2000 г.
  18. ^ Уайт, Брюс А. (2019). Эндокринная и репродуктивная физиология (5-е изд.). Мосби/Эльзевир. п. 166. ИСБН 978-0-323-59573-5.
  19. ^ Маркс, Джон (2010). Неотложная медицина Розена: концепции и клиническая практика (7-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Мосби/Элзевир. п. Глава 11. ISBN 978-0-323-05472-0.
  20. ^ Энока Р.М., Стюарт Д.Г. (1992). «Нейробиология мышечного утомления». Дж. Прил. Физиол . 72 (5): 1631–48. дои : 10.1152/яп.1992.72.5.1631. PMID  1601767. S2CID  1572573.
  21. ^ Пол Л., Вуд Л., Бехан В.М., Макларен В.М. (январь 1999 г.). «Демонстрация замедленного восстановления после утомительных упражнений при синдроме хронической усталости». Евро. Дж. Нейрол . 6 (1): 63–9. дои : 10.1046/j.1468-1331.1999.610063.x. PMID  10209352. S2CID  33480143.
  22. ^ Маккалли К.К., Нательсон Б.Х. (ноябрь 1999 г.). «Нарушение доставки кислорода к мышцам при синдроме хронической усталости». Клин. Наука . 97 (5): 603–8, обсуждение 611–3. CiteSeerX 10.1.1.585.905 . дои : 10.1042/CS19980372. ПМИД  10545311. 
  23. ^ Де Беккер П., Ройкенс Дж., Рейндерс М., МакГрегор Н., Де Мейрлейр К. (ноябрь 2000 г.). «Тренировочная способность при синдроме хронической усталости». Арх. Стажер. Мед . 160 (21): 3270–7. дои : 10.1001/archinte.160.21.3270. ПМИД  11088089.
  24. ^ Де Беккер П., МакГрегор Н., Де Мейрлейр К. (сентябрь 2001 г.). «Анализ симптомов на основе определений у большой группы пациентов с синдромом хронической усталости». Дж. Стажер. Мед . 250 (3): 234–40. дои : 10.1046/j.1365-2796.2001.00890.x . ПМИД  11555128.
  25. ^ Каррутерс, Брюс М.; Джайн, Анил Кумар; Де Мейрлейр, Кенни Л.; Петерсон, Дэниел Л.; Климас, Нэнси Г.; и другие. (2003). Миалгический энцефаломиелит/синдром хронической усталости: определение клинического рабочего случая, протоколы диагностики и лечения . Том. 11. С. 7–115. дои : 10.1300/J092v11n01_02. ISBN 978-0-7890-2207-3. ISSN  1057-3321. {{cite book}}: |journal=игнорируется ( помощь )
  26. ^ Жаммес Ю., Стейнберг Дж.Г., Мамбрини О., Брежон Ф., Деллио С. (март 2005 г.). «Синдром хронической усталости: оценка повышенного окислительного стресса и изменения возбудимости мышц в ответ на дополнительные упражнения». Дж. Стажер. Мед . 257 (3): 299–310. дои : 10.1111/j.1365-2796.2005.01452.x . ПМИД  15715687.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Поищите мышечную слабость в Викисловаре, бесплатном словаре.