stringtranslate.com

Мышечная слабость

Мышечная слабость — это недостаток мышечной силы. Причин много, и их можно разделить на состояния, которые имеют либо истинную, либо мнимую мышечную слабость. Истинная мышечная слабость — это основной симптом различных заболеваний скелетных мышц, включая мышечную дистрофию и воспалительную миопатию . Она возникает при расстройствах нервно-мышечного соединения , таких как миастения гравис . Мышечная слабость также может быть вызвана низким уровнем калия и других электролитов в мышечных клетках. Она может быть временной или длительной (от секунд или минут до месяцев или лет). Термин миастения происходит от my- от греческого μυο, что означает «мышца» + -asthenia ἀσθένεια, что означает « слабость ».

Типы

Нервно-мышечную усталость можно классифицировать как «центральную» или «периферическую» в зависимости от ее причины. Центральная мышечная усталость проявляется как общее чувство нехватки энергии, в то время 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 мышечного сокращения. Когда нерв испытывает синаптическое утомление, он становится неспособным стимулировать мышцу, которую он иннервирует. Большинство движений требуют силы, которая намного ниже той, которую мышца может потенциально генерировать, и, за исключением патологии , нервно-мышечная усталость редко является проблемой. [ необходима цитата ]

Для чрезвычайно мощных сокращений, которые близки к верхнему пределу способности мышцы генерировать силу, нервно-мышечная усталость может стать ограничивающим фактором у нетренированных людей. У новичков в силовых тренировках способность мышцы генерировать силу сильнее всего ограничена способностью нерва поддерживать высокочастотный сигнал . После продолжительного периода максимального сокращения частота сигнала нерва снижается, а сила, генерируемая сокращением, уменьшается. Ощущения боли или дискомфорта нет, мышца, кажется, просто «перестает слушаться» и постепенно прекращает двигаться, часто удлиняясь . Поскольку мышцы и сухожилия недостаточно нагружены, после тренировки часто не будет отсроченной болезненности мышц . Частью процесса силовой тренировки является повышение способности нерва генерировать устойчивые высокочастотные сигналы, которые позволяют мышце сокращаться с максимальной силой. Именно эта «нейронная тренировка» вызывает несколько недель быстрого прироста силы, который выравнивается, как только нерв начинает генерировать максимальные сокращения, а мышца достигает своего физиологического предела. После этого момента тренировочные эффекты увеличивают мышечную силу за счет миофибриллярной или саркоплазматической гипертрофии , а метаболическая усталость становится фактором, ограничивающим сократительную силу. [ необходима цитата ]

Центральная усталость

Центральная усталость — это снижение нейронного влечения или двигательной команды, основанной на нервах, к работающим мышцам, что приводит к снижению выходной силы. [3] [4] [5] Было высказано предположение, что снижение нейронного влечения во время упражнений может быть защитным механизмом для предотвращения отказа органов, если работа продолжается с той же интенсивностью. [6] [7] В течение нескольких лет был большой интерес к роли серотонинергических путей, поскольку его концентрация в мозге увеличивается с двигательной активностью. [8] [9] [10] Во время двигательной активности серотонин, выделяемый в синапсах, которые контактируют с мотонейронами , способствует сокращению мышц. [11] Во время высокого уровня двигательной активности количество выделяемого серотонина увеличивается, и происходит перелив. Серотонин связывается с внесинаптическими рецепторами, расположенными на начальном сегменте аксона мотонейронов , в результате чего инициация нервного импульса и, следовательно, сокращение мышц подавляются. [12]

Усталость периферических мышц

Периферическая мышечная усталость во время физической работы — это неспособность организма поставлять достаточно энергии или других метаболитов сокращающимся мышцам для удовлетворения возросшей потребности в энергии. Это наиболее распространенный случай физической усталости, поражающий в среднем по стране [ где? ] 72% взрослых работающих в 2002 году. Это вызывает сократительную дисфункцию, которая проявляется в конечном снижении или отсутствии способности отдельной мышцы или локальной группы мышц выполнять работу. Недостаток энергии, т. е. неоптимальный аэробный метаболизм , обычно приводит к накоплению молочной кислоты и других кислых анаэробных побочных продуктов метаболизма в мышцах, вызывая стереотипное жжение локальной мышечной усталости, хотя недавние исследования показали иное, фактически обнаружив, что молочная кислота является источником энергии. [13]

Фундаментальное различие между периферической и центральной теориями мышечной усталости заключается в том, что периферическая модель мышечной усталости предполагает отказ на одном или нескольких участках цепи, которая инициирует сокращение мышц. Таким образом, периферическая регуляция зависит от локализованных метаболических химических условий локальной затронутой мышцы, тогда как центральная модель мышечной усталости представляет собой интегрированный механизм, который работает для сохранения целостности системы, инициируя мышечную усталость посредством дерекрутирования мышц, основанного на коллективной обратной связи с периферии, до того, как произойдет клеточная или органная недостаточность. Таким образом, обратная связь, считываемая этим центральным регулятором, может включать химические и механические, а также когнитивные сигналы. Значимость каждого из этих факторов будет зависеть от характера выполняемой работы, вызывающей усталость. [ необходима цитата ]

Хотя и не используется повсеместно, «метаболическая усталость» является общепринятым альтернативным термином для периферической мышечной слабости из-за снижения сократительной силы из-за прямого или косвенного воздействия снижения субстратов или накопления метаболитов в мышечном волокне . Это может произойти из-за простого недостатка энергии для питания сокращения или из-за помех способности Ca 2+ стимулировать сокращение актина и миозина . [ необходима цитата ]

Гипотеза молочной кислоты

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

Молочная кислота , образующаяся как побочный продукт ферментации , может повышать внутриклеточную кислотность мышц. Это может снизить чувствительность сократительного аппарата к ионам кальция (Ca 2+ ), но также приводит к повышению концентрации цитоплазматического Ca 2+ за счет ингибирования химического насоса , который активно транспортирует кальций из клетки. Это противодействует ингибирующему воздействию ионов калия (K + ) на мышечные потенциалы действия. Молочная кислота также оказывает отрицательное воздействие на ионы хлора в мышцах, снижая их ингибирование сокращения и оставляя K + единственным ограничивающим влиянием на мышечные сокращения, хотя воздействие калия намного меньше, чем если бы не было молочной кислоты для удаления ионов хлора. В конечном счете, неясно, снижает ли молочная кислота усталость за счет увеличения внутриклеточного кальция или увеличивает усталость за счет снижения чувствительности сократительных белков к Ca 2+ . [ необходима цитата ]

Патофизиология

Мышечные клетки работают, обнаруживая поток электрических импульсов из мозга , который сигнализирует им о сокращении посредством высвобождения кальция саркоплазматическим ретикулумом . Усталость (снижение способности генерировать силу) может возникнуть из-за нерва или внутри самих мышечных клеток. Новое исследование ученых из Колумбийского университета предполагает, что мышечная усталость вызвана утечкой кальция из мышечной клетки. Это приводит к тому, что для мышечной клетки становится меньше кальция. Кроме того, предполагается, что фермент активируется этим высвобожденным кальцием, который разъедает мышечные волокна. [15]

Субстраты внутри мышцы обычно служат для питания мышечных сокращений. Они включают в себя такие молекулы, как аденозинтрифосфат (АТФ), гликоген и креатинфосфат . АТФ связывается с головкой миозина и вызывает «храповой механизм», который приводит к сокращению в соответствии с моделью скользящей нити . Креатинфосфат запасает энергию, поэтому АТФ может быстро восстанавливаться в мышечных клетках из аденозиндифосфата (АДФ) и ионов неорганического фосфата, что позволяет поддерживать мощные сокращения, которые длятся от 5 до 7 секунд. Гликоген — это внутримышечная форма хранения глюкозы , используемая для быстрого получения энергии после истощения внутримышечных запасов креатина, производя молочную кислоту в качестве побочного продукта метаболизма. Вопреки распространенному мнению, накопление молочной кислоты на самом деле не вызывает жжения, которое мы чувствуем, когда истощаем свой кислород и окислительный метаболизм, но на самом деле молочная кислота в присутствии кислорода перерабатывается для производства пирувата в печени, что известно как цикл Кори. [ необходима ссылка ]

Субстраты вызывают метаболическую усталость, истощаясь во время упражнений, что приводит к отсутствию внутриклеточных источников энергии для питания сокращений. По сути, мышца перестает сокращаться, потому что у нее нет энергии для этого. [ необходима цитата ]

Диагноз

Оценка

Степень мышечной слабости можно классифицировать по разным «степеням» на основе следующих критериев: [16] [17]

Классификация

Проксимальный и дистальный

Мышечная слабость также может быть классифицирована как « проксимальная » или « дистальная » в зависимости от расположения мышц, которые она затрагивает. Проксимальная мышечная слабость затрагивает мышцы, расположенные ближе всего к средней линии тела, в то время как дистальная мышечная слабость затрагивает мышцы, расположенные дальше на конечностях . Проксимальная мышечная слабость может наблюдаться при синдроме Кушинга [18] и гипертиреозе . [ требуется ссылка ]

Истинное и воспринимаемое

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

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

Ссылки

  1. ^ Boyas, S.; Guével, A. (март 2011 г.). «Нервно-мышечная усталость в здоровой мышце: основные факторы и механизмы адаптации». Annals of Physical and Rehabilitation Medicine . 54 (2): 88–108. doi :10.1016/j.rehab.2011.01.001. PMID  21376692.
  2. ^ Кент-Браун JA (1999). «Центральный и периферический вклад в мышечную усталость у людей во время длительных максимальных усилий». Европейский журнал прикладной физиологии и профессиональной физиологии . 80 (1): 57–63. doi :10.1007/s004210050558. PMID  10367724. S2CID  22515865.
  3. ^ Гандевия СК (2001). «Спинальные и супраспинальные факторы утомления мышц человека». Physiol. Rev. 81 (4): 1725–89. doi :10.1152/physrev.2001.81.4.1725. PMID  11581501.
  4. ^ Kay D, Marino FE, Cannon J, St Clair Gibson A, Lambert MI, Noakes TD (2001). «Доказательства нервно-мышечной усталости во время высокоинтенсивной езды на велосипеде в теплых и влажных условиях». Eur. J. Appl. Physiol . 84 (1–2): 115–21. doi :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. ^ Bigland-Ritchie B, Woods JJ (1984). «Изменения сократительных свойств мышц и нейронного контроля во время мышечной усталости человека». Muscle Nerve . 7 (9): 691–9. doi :10.1002/mus.880070902. PMID  6100456. S2CID  13606531.
  7. ^ Noakes TD (2000). «Физиологические модели для понимания усталости от упражнений и адаптации, которые предсказывают или улучшают спортивные результаты». Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports . 10 (3): 123–45. doi :10.1034/j.1600-0838.2000.010003123.x. PMID  10843507. S2CID  23103331.
  8. ^ Дэвис Дж. М. (1995). «Углеводы, аминокислоты с разветвленной цепью и выносливость: гипотеза центральной усталости». Международный журнал спортивного питания . 5 (Suppl): S29–38. doi :10.1123/ijsn.5.s1.s29. PMID  7550256.
  9. ^ Ньюсхолм, EA, Экворт, IN, и Бломстранд, E. 1987, «Аминокислоты, нейротрансмиттеры мозга и функциональная связь между мышцами и мозгом, которая важна при длительных упражнениях», в G Benzi (ред.), Advances in Myochemistry, Libbey Eurotext, Лондон, стр. 127-133.
  10. ^ Newsholme EA, Blomstrand E (1995). "Триптофан, 5-гидрокситриптамин и возможное объяснение центральной усталости". Усталость . Достижения экспериментальной медицины и биологии. Т. 384. С. 315–20. doi :10.1007/978-1-4899-1016-5_25. ISBN 978-1-4899-1018-9. PMID  8585461.
  11. ^ Perrier JF, Delgado-Lezama R (2005). «Синаптическое высвобождение серотонина, вызванное стимуляцией ядра шва, способствует появлению потенциалов плато в спинальных мотонейронах взрослой черепахи». J. Neurosci . 25 (35): 7993–9. doi : 10.1523/JNEUROSCI.1957-05.2005 . PMC 6725458 . PMID  16135756. 
  12. ^ Cotel F, Exley R, Cragg SJ, Perrier JF; Exley; Cragg; Perrier (2013). «Выделение серотонина на начальный сегмент аксона мотонейронов вызывает центральное утомление, ингибируя инициацию потенциала действия». Proc Natl Acad Sci USA . 110 (12): 4774–9. Bibcode : 2013PNAS..110.4774C. doi : 10.1073/pnas.1216150110 . PMC 3607056. PMID  23487756 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  13. ^ Р. Робергс; Ф. Гиасванд; Д. Паркер (2004). «Биохимия метаболического ацидоза, вызванного физическими упражнениями». Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol . 287 (3): R502–16. doi :10.1152/ajpregu.00114.2004. PMID  15308499. S2CID  2745168.
  14. ^ Салин К (1986). «Мышечная усталость и накопление молочной кислоты». Acta Physiol Scand Suppl . 556 : 83–91. PMID  3471061.
  15. ^ Колата, Джина (12 февраля 2008 г.). «Открытие может решить загадку усталости в мышцах». The New York Times .
  16. ↑ Страница 59 в: Hugue Ouellette (2008). Ортопедия, сделанная смешно и просто (Medmaster смешно и просто) (Medmaster смешно и просто) . MedMaster Inc. ISBN 978-0-940780-86-6.
  17. ^ Неврологическое обследование. Архивировано 11 мая 2009 г. в Wayback Machine на первом курсе медицинского образования в Медицинском колледже Университета Флориды. Автор: Ричард Рат. Создано: 15 января 1996 г. Изменено: 19 декабря 2000 г.
  18. ^ Уайт, Брюс А. (2019). Эндокринная и репродуктивная физиология (5-е изд.). Mosby/Elsevier. стр. 166. ISBN 978-0-323-59573-5.
  19. ^ Маркс, Джон (2010). Неотложная медицинская помощь Розена: концепции и клиническая практика (7-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Mosby/Elsevier. стр. Глава 11. ISBN 978-0-323-05472-0.
  20. ^ Enoka RM, Stuart DG (1992). «Нейробиология мышечной усталости». J. Appl. Physiol . 72 (5): 1631–48. doi :10.1152/jappl.1992.72.5.1631. PMID  1601767. S2CID  1572573.
  21. ^ Пол Л, Вуд Л, Бехан WM, Макларен WM (январь 1999). «Демонстрация замедленного восстановления после утомительных упражнений при синдроме хронической усталости». Eur. J. Neurol . 6 (1): 63–9. doi :10.1046/j.1468-1331.1999.610063.x. PMID  10209352. S2CID  33480143.
  22. ^ McCully KK, Natelson BH (ноябрь 1999 г.). «Нарушение доставки кислорода к мышцам при синдроме хронической усталости». Clin. Sci . 97 (5): 603–8, обсуждение 611–3. CiteSeerX 10.1.1.585.905 . doi :10.1042/CS19980372. PMID  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. ^ De Becker P, McGregor N, De Meirleir K (сентябрь 2001 г.). «Анализ симптомов у большой группы пациентов с синдромом хронической усталости на основе определений». J. Intern. Med . 250 (3): 234–40. doi : 10.1046/j.1365-2796.2001.00890.x . PMID  11555128.
  25. ^ Каррутерс, Брюс М.; Джейн, Анил Кумар; Де Мейрлейр, Кенни Л.; Петерсон, Дэниел Л.; Климас, Нэнси Г.; и др. (2003). Миалгический энцефаломиелит/синдром хронической усталости: клиническое рабочее определение случая, диагностические и лечебные протоколы . Том 11. стр. 7–115. doi :10.1300/J092v11n01_02. ISBN 978-0-7890-2207-3. ISSN  1057-3321. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  26. ^ Jammes Y, Steinberg JG, Mambrini O, Brégeon F, Delliaux S (март 2005 г.). «Синдром хронической усталости: оценка повышенного окислительного стресса и измененной мышечной возбудимости в ответ на возрастающие физические нагрузки». J. Intern. Med . 257 (3): 299–310. doi : 10.1111/j.1365-2796.2005.01452.x . PMID  15715687.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Найдите информацию о мышечной слабости в Викисловаре, бесплатном словаре.