Мышечная слабость - это недостаток мышечной силы. Его причин много, и их можно разделить на состояния, которые связаны с 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-мышечного соединения , таких как миастения . Мышечная слабость также может быть вызвана низким уровнем калия и других электролитов в мышечных клетках. Он может быть временным или продолжительным (от секунд или минут до месяцев или лет). Термин миастения происходит от my- от греческого μυο, что означает «мышца» + -asthenia ἀσθένεια, что означает «слабость ».
Мышечная слабость | |
---|---|
Другие названия | Миастения |
Специальность | Неврология |
Типы
Нервно-мышечную усталость можно разделить на «центральную» или «периферическую» в зависимости от ее причины. Утомление центральных мышц проявляется в виде общего ощущения нехватки энергии, в то время как утомляемость периферических мышц 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 синаптическую усталость, он становится неспособным стимулировать мышцу, которую он иннервирует. Для большинства движений требуется сила, намного ниже той, которую потенциально может генерировать мышца, и, за исключением патологии , нервно-мышечная усталость редко является проблемой. [ необходима цитата ]
Для чрезвычайно мощных сокращений, близких к верхнему пределу способности мышцы генерировать силу, нервно-мышечная усталость может стать ограничивающим фактором у нетренированных людей. У начинающих силовых тренажеров способность мышц генерировать силу наиболее сильно ограничена способностью нерва выдерживать высокочастотный сигнал . После продолжительного периода максимального сокращения частота сигнала нерва уменьшается, и сила, создаваемая сокращением, уменьшается. Нет ощущения боли или дискомфорта, кажется, что мышца просто «перестает слушать» и постепенно перестает двигаться, часто удлиняясь . Поскольку нагрузка на мышцы и сухожилия недостаточна, после тренировки часто не возникает 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 быстрый прирост силы на несколько недель, который выравнивается, когда нерв генерирует максимальные сокращения и мышца достигает своего физиологического предела. После этого тренировочные эффекты увеличивают мышечную силу за счет миофибриллярной или саркоплазматической гипертрофии, а метаболическая усталость становится фактором, ограничивающим сократительную силу. [ необходима цитата ]
Центральная утомляемость
Центральная утомляемость - это снижение нервного возбуждения или двигательной команды нервной системы работающим мышцам, что приводит к снижению выходной силы. [3] [4] [5] Было высказано предположение, что снижение нервного возбуждения во время упражнений может быть защитным механизмом для предотвращения отказа органа, если работа продолжалась с той же интенсивностью. [6] [7] Роль серотонинергических путей вызывает большой интерес в течение нескольких лет, поскольку их концентрация в головном мозге увеличивается с двигательной активностью. [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 выделяемого серотонина увеличивается, и происходит побочный эффект. Серотонин связывается с внесинаптическими рецепторами, расположенными на начальном сегменте аксона мотонейронов, в результате чего инициирование нервного импульса и, следовательно, сокращение мышц подавляются. [12]
Утомляемость периферических мышц
Усталость периферических мышц во время физической работы - это неспособность организма обеспечить сокращающиеся мышцы достаточным количеством энергии или других метаболитов для удовлетворения повышенных потребностей в энергии. Это наиболее распространенный случай физического переутомления, затрагивающий гражданина [ где? ] в среднем 72% взрослого населения в составе рабочей силы 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 субоптимальный аэробный метаболизм , обычно приводит к накоплению молочной кислоты и других кислых побочных продуктов анаэробного метаболизма в мышцах, вызывая стереотипное ощущение жжения, связанное с локальной мышечной усталостью, хотя недавние исследования показали обратное. 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 в одном или нескольких участках цепи, которая инициирует сокращение мышц. Таким образом, периферическая регуляция зависит от локальных метаболических химических условий пораженной мышцы, в то время как центральная модель мышечной усталости представляет собой интегрированный механизм, который работает для сохранения целостности системы, вызывая мышечную усталость за счет сокращения мускулов, на основе коллективной обратной связи от мышц. периферия, прежде чем произойдет клеточная или органная недостаточность. Следовательно, обратная связь, которую считывает этот центральный регулятор, может включать химические и механические, а также когнитивные сигналы. Значимость каждого из этих факторов будет зависеть от характера выполняемой работы, вызывающей утомление. [ необходима цитата ]
Хотя термин «метаболическая усталость» используется не повсеместно, это общий альтернативный термин для обозначения слабости периферических мышц из-за снижения сократительной силы из-за прямых или косвенных эффектов сокращения субстратов или накопления метаболитов в мышечных волокнах . Это может происходить из-за простой нехватки энергии для подпитки сокращения или из-за нарушения 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 «травящее» действие на мышцы, подавляя их способность сокращаться. Влияние молочной кислоты на работоспособность сейчас неизвестно, она может способствовать или препятствовать мышечной усталости. [ необходима цитата ]
Вырабатываемая как побочный продукт брожения , молочная кислота может повышать внутриклеточную кислотность мышц. Это может снизить чувствительность сократительного аппарата к ионам кальция (Ca 2+ ), но также имеет эффект увеличения концентрации Ca 2+ в цитоплазме за счет ингибирования химического насоса, который активно транспортирует кальций из клетки. Это нейтрализует ингибирующее действие ионов калия (K + ) на мышечные потенциалы действия. Молочная кислота также оказывает отрицательное влияние на ионы хлорида в мышцах, уменьшая их ингибирование сокращения и оставляя K + как единственное ограничивающее влияние на мышечные сокращения, хотя эффекты калия намного меньше, чем если бы не было молочной кислоты, которую нужно было удалить. ионы хлора. 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+ . [ необходима цитата ]
Патофизиология
Мышечные клетки работают путем обнаружения потока электрических импульсов от мозга , который сигнализирует им контракт через выпуск кальция по саркоплазматическому ретикулуму . Усталость (снижение способности генерировать силу) может возникать из-за нерва или 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. Вдобавок предполагается, что высвобожденный кальций активирует фермент, который разъедает мышечные волокна. [15]
Субстраты внутри мышцы обычно служат для усиления мышечных сокращений. Они включают такие молекулы, как аденозинтрифосфат (АТФ), гликоген и креатинфосфат . АТФ связывается с головкой миозина и вызывает «трещотку», которая приводит к сокращению в соответствии с моделью скользящей нити . Креатинфосфат накапливает энергию, поэтому АТФ может быстро регенерироваться в мышечных клетках из аденозиндифосфата (АДФ) и ионов неорганического фосфата, что обеспечивает устойчивые мощные сокращения, которые длятся от 5 до 7 секунд. Гликоген - это форма внутримышечного хранения глюкозы , используемая для быстрого получения энергии после того, как внутримышечные запасы креатина исчерпаны, при этом образуется молочная кислота 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 рециркулирует с образованием пирувата в печени, известного как коричневая кислота. цикл. [ необходима цитата ]
Субстраты вызывают метаболическую усталость, истощаясь во время упражнений, что приводит к нехватке внутриклеточных источников энергии для подпитки сокращений. По сути, мышца перестает сокращаться, потому что ей не хватает для этого энергии. [ необходима цитата ]
Диагностика
Оценка
Тяжесть мышечной слабости можно разделить на различные «степени» на основании следующих критериев: [16] [17]
- Степень 0 : Нет сокращения или движения мышц.
- Степень 1 : Следы сокращения, но отсутствие движения в суставе.
- Уровень 2 : Движение в суставе без гравитации.
- Степень 3 : движение против силы тяжести, но не против дополнительного сопротивления.
- Степень 4 : движение против внешнего сопротивления с меньшей силой, чем обычно.
- Оценка 5 : Нормальная сила.
Классификация
Проксимальный и дистальный
Слабость мышц также можно разделить на « проксимальную » или « дистальную » в зависимости от расположения мышц, на которые она влияет. Слабость проксимальных мышц влияет на мышцы, расположенные ближе всего к средней линии тела, в то время как слабость дистальных мышц влияет на мышцы, расположенные дальше на конечностях . Слабость проксимальных мышц наблюдается при синдроме Кушинга [18] и гипертиреозе . [ необходима цитата ]
Истинный и воспринимаемый
Слабость мышц можно классифицировать как «истинную» или «воспринимаемую» в зависимости от ее причины. [19]
- Истинная мышечная слабость (или нервно-мышечная слабость) описывает состояние, при котором сила, оказываемая мышцами, меньше ожидаемой, например мышечная дистрофия .
- Воспринимаемая мышечная слабость (или не нервно-мышечная слабость) описывает состояние, при котором человеку требуется больше усилий, чем обычно, для приложения заданного количества силы, но фактическая мышечная сила является нормальной, например синдром хронической усталости . [20]
При некоторых состояниях, таких как миастения , сила мышц в состоянии покоя нормальна, но истинная слабость возникает после того, как мышца подверглась нагрузке. Это также верно для некоторых случаев синдрома хронической усталости , когда была измерена объективная мышечная слабость после нагрузки с отсроченным временем восстановления, что является особенностью некоторых опубликованных определений. [21] [22] [23] [24] [25] [26]
Рекомендации
- ^ Boyas, S .; Гевель, А. (март 2011 г.). «Нервно-мышечная усталость в здоровых мышцах: основные факторы и механизмы адаптации». Летопись физической и реабилитационной медицины . 54 (2): 88–108. DOI : 10.1016 / j.rehab.2011.01.001 . PMID 21376692 .
- ^ Кент-Браун Дж. А. (1999). «Центральный и периферический вклад в мышечную усталость у людей при длительных максимальных усилиях». Европейский журнал прикладной физиологии и физиологии труда . 80 (1): 57–63. DOI : 10.1007 / s004210050558 . PMID 10367724 .
- ^ Гандевия СК (2001). «Спинальные и супраспинальные факторы при утомлении мышц человека». Physiol. Ред . 81 (4): 1725–89. DOI : 10.1152 / Physrev.2001.81.4.1725 . PMID 11581501 .
- ^ Кей Д., Марино Ф. Е., Кэннон Д., Сент-Клер Гибсон А., Ламберт М. И., Ноукс Т. Д. (2001). «Доказательства нервно-мышечной усталости при езде на велосипеде с высокой интенсивностью в теплых и влажных условиях». Евро. J. Appl. Physiol . 84 (1-2): 115-21. DOI : 10.1007 / s004210000340 . PMID 11394239 .
- ^ Vandewalle H, Maton B, Le Bozec S, Guerenbourg G (1991). «Электромиографическое исследование комплексного упражнения на велоэргометре». Archives Internationales de Physiologie, de Biochimie et de Biophysique . 99 (1): 89–93. DOI : 10.3109 / 13813459109145909 . PMID 1713492 .
- ^ Бигленд-Ричи Б., Вудс Дж. Дж. (1984). «Изменения сократительных свойств мышц и нервного контроля при мышечном утомлении человека». Мышечный нерв . 7 (9): 691–9. DOI : 10.1002 / mus.880070902 . PMID 6100456 .
- ^ Ноукс Т.Д. (2000). «Физиологические модели для понимания усталости от упражнений и адаптаций, которые предсказывают или улучшают спортивные результаты». Скандинавский журнал медицины и науки о спорте . 10 (3): 123–45. DOI : 10.1034 / j.1600-0838.2000.010003123.x . PMID 10843507 .
- ^ Дэвис Дж. М. (1995). «Углеводы, аминокислоты с разветвленной цепью и выносливость: центральная гипотеза усталости». Int J Sport Nutr . 5 (Дополнение): S29–38. DOI : 10.1123 / ijsn.5.s1.s29 . PMID 7550256 .
- ^ Ньюсхолм, EA, Acworth, IN, & Blomstrand, E. 1987, «Аминокислоты, нейротрансмиттеры мозга и функциональная связь между мышцами и мозгом, которая важна при длительных упражнениях», в G Benzi (ed.), Advances in Myochemistry, Либби Евротекст, Лондон, стр. 127-133.
- ^ Ньюсхолм Э.А., Бломстранд Э. (1995). Триптофан, 5-гидрокситриптамин и возможное объяснение центральной усталости . Adv. Exp. Med. Биол . Успехи экспериментальной медицины и биологии. 384 . С. 315–20. DOI : 10.1007 / 978-1-4899-1016-5_25 . ISBN 978-1-4899-1018-9. PMID 8585461 .
- ^ Perrier JF, Delgado-Lezama R (2005). «Синаптическое высвобождение серотонина, вызванное стимуляцией ядра шва, способствует появлению потенциалов плато в спинномозговых мотонейронах взрослой черепахи» . J. Neurosci . 25 (35): 7993–9. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.1957-05.2005 . PMID 16135756 .
- ^ Cotel F, Exley R, Cragg SJ, Perrier JF; Эксли; Крэгг; Перье (2013). «Распространение серотонина на начальный сегмент мотонейронов аксона вызывает утомление в центре, 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 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Р. Робергс; Ф. Гиасванд; Д. Паркер (2004). «Биохимия метаболического ацидоза, вызванного физической нагрузкой». Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol . 287 (3): R502–16. DOI : 10,1152 / ajpregu.00114.2004 . PMID 15308499 .
- ^ Сахлин К. (1986). «Мышечная усталость и накопление молочной кислоты». Acta Physiol Scand Suppl . 556 : 83–91. PMID 3471061 .
- ^ Колата, Джина (12 февраля 2008 г.). «Поиск может разгадать загадку мышечной усталости» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ Страница 59 в: Хью Уэллетт (2008). Ортопедия, сделанная до смешного просто (Medmaster Ridiculously Simple) (Medmaster Ridiculously Simple) . ISBN MedMaster Inc. 978-0-940780-86-6.
- ↑ Неврологическое обследование. Архивировано 11 мая 2009 г. в Wayback Machine на первом курсе медицинского обучения в Медицинском колледже Университета Флориды. Ричард Рат. Создано: 15 января 1996 г. Изменено: 19 декабря 2000 г.
- ^ Белый, Брюс А. (2019). Эндокринная и репродуктивная физиология (5-е изд.). Мосби / Эльзевьер. п. 166. ISBN. 978-0-323-59573-5.
- ^ Маркс, Джон (2010). Неотложная медицина Розена: концепции и клиническая практика (7-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Мосби / Эльзевир. п. Глава 11. ISBN 978-0-323-05472-0.
- ^ Енока Р.М., Стюарт Д.Г. (1992). «Нейробиология мышечного утомления». J. Appl. Physiol . 72 (5): 1631–48. DOI : 10.1152 / jappl.1992.72.5.1631 . PMID 1601767 .
- ^ Пол Л., Вуд Л., Бехан В.М., Макларен В.М. (январь 1999 г.). «Демонстрация замедленного восстановления после утомительных упражнений при синдроме хронической усталости». Евро. J. Neurol . 6 (1): 63–9. DOI : 10,1046 / j.1468-1331.1999.610063.x . PMID 10209352 .
- ^ Маккалли К.К., Нателсон Б.Х. (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 .
- ^ Де Беккер П., Ройкенс Дж., Рейндерс М., МакГрегор Н., Де Мейрлейр К. (ноябрь 2000 г.). «Тренировочная способность при синдроме хронической усталости» . Arch. Междунар. Med . 160 (21): 3270–7. DOI : 10,1001 / archinte.160.21.3270 . PMID 11088089 .
- ^ Де Беккер П., МакГрегор Н., Де Мейрлейр К. (сентябрь 2001 г.). «Анализ симптомов на основе определений в большой группе пациентов с синдромом хронической усталости» . J. Intern. Med . 250 (3): 234–40. DOI : 10.1046 / j.1365-2796.2001.00890.x . PMID 11555128 .
- ^ Каррутерс, Брюс М .; Джайн, Анил Кумар; De Meirleir, Kenny L .; Петерсон, Дэниел Л .; Климас, Нэнси Дж .; и другие. (2003). Миалгический энцефаломиелит / синдром хронической усталости: определение клинического рабочего случая, протоколы диагностики и лечения . Журнал синдрома хронической усталости . 11 . С. 7–115. DOI : 10.1300 / J092v11n01_02 . ISBN 978-0-7890-2207-3. ISSN 1057-3321 .
- ^ Джеммс Y, Стейнберг JG, Мамбрини O, Brégeon F, Delliaux S (март 2005 г.). «Синдром хронической усталости: оценка повышенного окислительного стресса и измененной возбудимости мышц в ответ на дополнительные упражнения» . J. Intern. Med . 257 (3): 299–310. DOI : 10.1111 / j.1365-2796.2005.01452.x . PMID 15715687 .
дальнейшее чтение
- Сагил А (апрель 2005 г.). «Оценка пациента с мышечной слабостью» . Я семейный врач . 71 (7): 1327–36. PMID 15832536 .
Внешние ссылки
Классификация | D
|
---|