Prečo sa vyskytuje svalová horúčka

Možno najdôležitejším aspektom úspechu na športovom podujatí je to, koľko svalov dokáže pracovať. Ale intenzívna fyzická aktivita je často sprevádzaná takzvanou svalovou horúčkou. V ďalšom sa pokúsime vysvetliť, o čo ide a prečo k tomu dochádza.

ktorí majú

Tento článok odpovedá na otázku v sekcii Otázky a odpovede.

Bolesť pocítená vo svaloch deň po intenzívnej svalovej aktivite sa vníma ako bolesť v tlaku, pocit ťažkosti, často kombinovaný s určitou tuhosťou. Bolesť je cítiť iba vtedy, keď je sval napnutý, stiahnutý alebo pod tlakom, nie keď je sval v pokoji. Táto bolesť je tiež známa ako „mechanická svalová hyperalgézia“.

Mechanizmus bolesti pri svalovej horúčke nie je úplne známy, ale zdá sa, že bolesť je výsledkom mikrotraumy - mechanického poškodenia na mikroskopickej úrovni pri fyzickej aktivite. Táto mikrotrauma zahŕňa malé svalové slzy v Z línii sarkoméry (sarkoméra je morfofunkčná jednotka myofibrilu. Sarkoméra je medzi 2 membránami Z, ktoré sa skladajú zo svetlého disku, tmavého disku a polovice jasného podkladového disku. ) a nociceptory (receptory bolesti) v spojivovom tkanive svalu sú stimulované, čím vytvárajú pocit bolesti. Súčasne s mikrotraumou sa vápnik z endoplazmatického retikula (intraplazmatický obehový systém, ktorý prenáša látky cez cytoplazmu vrátane priestoru okolo jadra) hromadí vo vnútri poraneného svalu a v dôsledku zníženia ATP (cez mechanizmus, ktorý vysvetlím nižšie) potrebný na transport vápniku späť do bunky, vápnik, ktorý sa nedá odstrániť, spôsobí aktiváciu proteáz a fosfolipáz, ktoré štiepia svalové proteíny, čo vedie k zápalu zodpovednému za bolesť svalov.

Aby sa svaly stiahli, potrebujú zdroj energie a v ľudskom tele tento zdroj energie predstavuje ATP (adenozíntrifosfát). ATP je makroergická látka v molekule, v ktorej je uložené veľké množstvo energie. Táto energia sa ukladá v chemických väzbách medzi fosfátovými skupinami ATP (adenozín-PO3

PO3 -). Prerušenie týchto spojení spôsobí uvoľnenie akumulovanej energie. Väzby, ktoré pripájajú posledné dva fosfátové radikály k molekule, označené symbolom „

„, Sú to fosfátové väzby s veľmi vysokou energiou, z ktorých každá za normálnych podmienok uchováva 7 300 kalórií na mol ATP. Keď sa teda odstráni fosfátový radikál, uvoľní sa viac ako 7 300 kalórií, ktoré dodajú energiu procesu svalovej kontrakcie. Keď sa teda odstráni druhý fosfátový radikál, sprístupní sa ďalších 7 300 kalórií.

Množstvo ATP prítomné vo svaloch, dokonca aj v prípade dobre trénovaného športovca, je dostatočné na udržanie maximálnej svalovej sily iba asi 3 sekundy (dostatočné na prekonanie vzdialenosti asi 25 metrov pri rýchlostnej atletike). . Preto je až na pár sekúnd z času na čas nevyhnutné, aby sa nový ATP tvoril nepretržite aj v prípade krátkodobej fyzickej námahy. Keď sa fosfátový radikál odstráni, ATP sa štiepi na ADP (adenozíndifosfát) a potom na AMP (adenozínmonofosfát). Existujú tri metabolické systémy, ktoré zabezpečujú nepretržitý prísun svalového vlákna ATP.

Systém fosfokreatín-kreatín

Fosfokreatín alebo kreatínfosfát (Kreatín

PO3 -) je ďalšia chemická zlúčenina, ktorá má fosfátovú väzbu s veľmi vysokou energiou. Môže sa štiepiť na kreatín a fosfátový ión, čím uvoľňuje veľké množstvo energie. Fosfátová väzba vo fosfokreatíne má vyššiu energiu ako väzba ATP, 10 300 kalórií v porovnaní so 7 300 kalóriami. Fosfokreatín teda môže poskytnúť viac energie ako samotný ATP. Navyše, väčšina buniek má 2-4 krát viac fosfokreatínu ako ATP.

Špeciálnou vlastnosťou energie prenášanej z fosfokreatínu na ATP je, že k prenosu dochádza za zlomok sekundy, takže energia uložená vo svalovom kreatínfosfáte je takmer okamžite k dispozícii na kontrakciu svalov.

Akumulácia ATP a kreatínfosfátu je známa ako fosfagénny energetický systém. Môže poskytnúť maximálnu svalovú silu po dobu 8 - 10 sekúnd, podľa potreby na dokončenie 100 metrovej atletickej udalosti. Fosfagénny energetický systém sa teda používa v situáciách, ktoré si vyžadujú krátkodobú maximálnu svalovú silu.

Systém glykogén-mliečny

Svalový glykogén sa môže štiepiť na glukózu a glukóza sa môže použiť ako zdroj energie. Počiatočná fáza tohto procesu, nazývaná glykolýza, prebieha za neprítomnosti kyslíka, takže sa nazýva anaeróbny metabolizmus. Počas glykolýzy sa každá molekula glukózy štiepi na dve molekuly kyseliny pyrohroznovej a uvoľnená energia je určená na tvorbu 4 molekúl ATP. Kyselina pyrohroznová vstupuje do mitochondrií svalovej bunky a reaguje s kyslíkom za vzniku ešte väčšieho počtu molekúl ATP. Ak však nie je dostatok kyslíka pre túto druhú fázu (oxidačné štádium), väčšina kyseliny pyrohroznovej sa prevedie na kyselinu mliečnu, ktorá difunduje zo svalovej bunky do intersticiálnej tekutiny a krvi. Veľká časť svalového glykogénu sa teda premieňa na kyselinu mliečnu, takže sa vytvára značné množstvo ATP bez spotreby energie.

Ďalším znakom systému glykogén-mliečna kyselina je, že môže vytvárať molekuly ATP 2,5-krát rýchlejšie ako oxidačný mechanizmus mitochondrií. Keď je teda potrebné veľké množstvo ATP na krátke až stredné obdobia svalovej kontrakcie, môže sa tento anaeróbny mechanizmus glykolýzy použiť ako rýchly zdroj energie. Nie je to však také rýchle ako systém kreatínfosfátu. Za optimálnych podmienok môže systém glykogén-kyselina mliečna poskytnúť maximálnu potrebnú svalovú silu po dobu 1,3 - 1,6 minúty, navyše k 8-10 sekundám poskytnutým fosfagénnym systémom.

Aeróbny systém

Aeróbny systém je oxidácia „potravy“ v mitochondriách na dodanie energie, tj glukóza, mastné kyseliny a aminokyseliny v potravinách (po predchádzajúcom „spracovaní“) v kombinácii s kyslíkom na zaistenie pôsobivého množstva energie použitej na transformáciu AMP a ADP. v ATP.

Záverom možno povedať, že fosfagénny systém používajú svaly na „vlnu“ svalovej sily na niekoľko sekúnd, aeróbny systém sa používa na predĺženú fyzickú aktivitu, zatiaľ čo systém glykogén-mliečny sa používa na medzilehlé aktivity, ako napríklad beh. atletiky 200 - 800 m.

Pokiaľ ide o regeneráciu svalového metabolizmu po fyzickej aktivite, rovnakým spôsobom, že na rekonštitúciu ATP sa môže použiť energia z kreatínfosfátu, možno na rekonštitúciu kreatínfosfátu aj ATP- použiť energiu zo systému glykogén-kyselina mliečna. komunita. Energiu v oxidačnom metabolizme aeróbneho systému možno použiť na rekonštitúciu všetkých ostatných systémov: ATP, kreatínfosfátu a systému glykogén-mliečna kyselina.

Rekonštrukcia systému mliečneho kvasenia spočíva hlavne v odstránení prebytočnej kyseliny mliečnej, ktorá sa nahromadila v telesných tekutinách. To je dôležité, pretože kyselina mliečna spôsobuje extrémnu únavu. Ak je z oxidačného metabolizmu k dispozícii dostatočné množstvo energie, kyselina mliečna sa odstráni dvoma spôsobmi: malá časť sa prevedie späť na kyselinu pyrohroznovú a potom sa oxidačne metabolizuje vo všetkých tkanivách tela; zvyšná kyselina mliečna sa premieňa na glukózu hlavne v pečeni a získaná glukóza sa používa na doplnenie zásob glykogénu vo svaloch.

Dokonca aj v počiatočných štádiách intenzívnej fyzickej aktivity sa časť aeróbnej energetickej účinnosti človeka vyčerpá. To vyplýva z dvoch účinkov: takzvaného „kyslíkového dlhu“ a vyčerpania zásob svalového glykogénu.

Telo bežne obsahuje asi 2 litre uloženého kyslíka, ktorý je možné využiť na aeróbny metabolizmus bez potreby čerstvo inšpirovaného kyslíka. Tento uložený kyslík je usporiadaný nasledovne: 0,5 litra v pľúcach, 0,25 litra rozpusteného v telesných tekutinách, 1 liter kombinovaný s hemoglobínom v krvi a 0,3 litra uložený vo svalových vláknach, kombinovaný najmä s myoglobínom (hemoglobínový pigment zo svalových vlákien, ktoré majú za úlohu fixovať a dodávať im potrebný kyslík).

Pri intenzívnej fyzickej aktivite sa takmer všetko toto uložené množstvo kyslíka použije za jednu minútu na aeróbny metabolizmus. Potom, po ukončení fyzickej aktivity, je potrebné všetky tieto zásoby doplniť inšpiráciou množstva presahujúceho bežné potreby. Okrem toho je potrebných asi 9 litrov kyslíka na zabezpečenie rekonštitúcie ako fosfagénneho systému, tak aj systému mliečneho kvasenia. Všetok tento prebytok kyslíka, ktorý je asi 11,5 litra, sa nazýva „kyslíková povinnosť“.

Obnova z vyčerpaného svalového glykogénu nie je ľahká. Toto často trvá niekoľko dní v porovnaní s niekoľkými sekundami, minútami alebo hodinami potrebnými na získanie fosfagénových a mliečnych systémov. Tento systém obnovy prebieha odlišne v závislosti na troch kategóriách diét: prvá - u ľudí, ktorí majú stravu bohatú na sacharidy, druhá - ľudia, ktorí majú stravu bohatú na bielkoviny a tuky, tretia - u ľudí, ktorí nejedia nič . U tých, ktorí majú diétu s vysokým obsahom sacharidov, dôjde k úplnému zotaveniu asi za 2 dni. Avšak u tých, ktorí majú stravu bohatú na bielkoviny a tuky, alebo u tých, ktorí nejedia jedlo, zotavenie ešte stále nie je úplné ani po 5 dňoch. Záverom je, že športovec potrebuje stravu s vysokým obsahom sacharidov pred dôležitou fyzickou aktivitou a nemal by sa zúčastňovať vyčerpávajúcich cvičení 48 hodín pred atletickým podujatím.

Zdroj:
http://physrev.physiology.org/content/88/1/287.full.pdf+html
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1456042/pdf/tjp_795.pdf
John E. Hall, Ph.D. - Guyton and Hall učebnica lekárskej fyziológie, 12. vydanie (2011)

Môžete komentovať pomocou účtu na webe, prostredníctvom FB, Twitteru alebo Google alebo ako návštevník (bez registrácie). Pre návštevníkov sú komentáre mierne (schválené správcom).