Мышечная слабость - Muscle weakness

Не путать с мышечная усталость.
Мышечная слабость
Другие именаМиастения
СпециальностьНеврология

Мышечная слабость это отсутствие мышца прочность. Причин много, и их можно разделить на состояния, связанные с истинной или предполагаемой мышечной слабостью. Истинная мышечная слабость является основным симптомом различных заболеваний скелетных мышц, в том числе: мышечная дистрофия и воспалительная миопатия. Это происходит в нервно-мышечное соединение расстройства, такие как миастения. Слабость мышц также может быть вызвана низким уровнем калий и другие электролиты внутри мышечных клеток. 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 «слабое место ".

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 контролировать сокращение мышц, определяя количество, последовательность и силу сокращения мышц. Когда нерв переживает синаптическая усталость он становится неспособным стимулировать мышцы, которые он иннервирует. Для большинства движений требуется сила, намного меньшая той, которую потенциально может генерировать мышца, и за исключением патология, нервно-мышечная усталость возникает редко.[нужна цитата ]

Для чрезвычайно мощных сокращений, близких к верхнему пределу способности мышцы генерировать силу, нервно-мышечная усталость может стать ограничивающим фактором у нетренированных людей. В новичке силовые тренажеры, способность мышцы 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, мышца, кажется, просто «перестает слушать» и постепенно перестает двигаться, часто удлинение. Из-за недостаточной нагрузки на мышцы и сухожилия часто не будет отсроченное начало болезненности мышц после тренировки. Частью процесса силовых тренировок является повышение способности нерва генерировать устойчивые высокочастотные сигналы, которые позволяют мышцам сокращаться с максимальной силой. Именно эта «нейронная тренировка» приводит к быстрому приросту 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 гипертрофия метаболическая усталость становится фактором, ограничивающим сократительную силу.[нужна цитата ]

Центральная усталость

Центральная усталость сокращение нервный двигательные или нервные двигательные команды для работающих мышц, 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] Большой интерес вызвала роль серотонинергический проводящих путей в течение нескольких лет, потому что его концентрация в мозге увеличивается с двигательной активностью.[8][9][10] Во время двигательной активности серотонин высвобождается в синапсах, контактирующих с мотонейроны способствует сокращению мышц.[11] При высоком уровне двигательной активности количество серотонин высвобожденный увеличивается, и происходит перетекание. Серотонин связывается с внесинаптическими рецепторами, расположенными на аксон начальный сегмент мотонейроны в результате подавляется инициирование нервных импульсов и, следовательно, сокращение мышц.[12]

Усталость 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 частый случай физической усталости, влияющий на национальную[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. Недостаток энергии, т.е. неоптимальный аэробный метаболизм, обычно приводит к накоплению молочная кислота и другие кислый анаэробные побочные продукты метаболизма в мышцах, вызывающие стереотипное ощущение жжения при 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 в одном или нескольких участках цепи, которая инициирует сокращение мышц. Таким образом, периферическая регуляция зависит от локальных метаболических химических условий в пораженной мышце, тогда 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.[нужна 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 организме. мышечное волокно. Это может происходить из-за простой нехватки энергии для подпитки сжатия или из-за нарушения способности Ca2+ стимулировать актин и миозин заключать соглашение.[нужна цитата ]

Гипотеза молочной кислоты

Когда-то считалось, что молочная кислота нарост был 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.[нужна цитата ]

Произведено как побочный продукт ферментация, молочная кислота может повышать внутриклеточную кислотность мышц. Это может снизить чувствительность сократительного аппарата к ионы кальция (Ca2+), но также имеет эффект увеличения цитоплазматический Ca2+ концентрация через подавление химический насос это активно транспортирует кальций из клетки. Это противодействует ингибирующим эффектам ионы 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 влияние калия намного меньше, чем если бы не было молочной кислоты для удаления ионов 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 Са.2+.[нужна цитата ]

Патофизиология

Основная статья: сокращение мышц

Мышечные клетки работают, обнаруживая течь электрических импульсов от мозг что сигнализирует им договор через выпуск кальций посредством саркоплазматический ретикулум. 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. В их состав входят такие молекулы, как аденозинтрифосфат (АТФ), гликоген и креатинфосфат. АТФ связывается с миозин голова и вызывает "храповик", который приводит к сокращению в соответствии с модель скользящей нити. Креатинфосфат накапливает энергию, поэтому АТФ может быстро регенерироваться в мышечных клетках из аденозиндифосфат (АДФ) и неорганические ионы фосфата, что обеспечивает устойчивые сильные сокращения, которые длятся от 5 до 7 секунд. Гликоген - это форма внутримышечного хранения глюкоза, используется для быстрого генерирования энергии после исчерпания внутримышечных запасов креатина, производя молочная кислота как побочный продукт 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.[нужна 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.[нужна цитата ]

Диагностика

Оценка

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

  • 0 класс: Нет сокращений или движения мышц.
  • 1-й классСледы сокращения, но без движения в суставе.
  • 2 класс: Движение в суставе исключено.
  • 3-й степени: Движение против силы тяжести, но не против дополнительного сопротивления.
  • 4 класс: Движение против внешнего сопротивления с меньшей силой, чем обычно.
  • 5 класс: Нормальная сила.

Классификация

Проксимальный и дистальный

Слабость мышц также можно классифицировать как "проксимальный " или "дистальный "в зависимости от расположения мышц, на которые он воздействует. 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 конечности. Слабость проксимальных мышц проявляется в синдром Кушинга и гипертиреоз.[нужна цитата ]

Истинный и воспринимаемый

Слабость мышц можно классифицировать как «истинную» или «воспринимаемую» в зависимости от ее причины.[18]

  • 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 большее усилие, чем обычно, для приложения заданного количества силы, но фактическая сила мышц является нормальной, например Синдром хронической усталости.[19]

В некоторых условиях, например миастения, сила мышц в состоянии покоя нормальна, но правда слабость возникает после того, как мышца подверглась нагрузке. Это также верно для некоторых случаев Синдром хронической усталости, где была измерена объективная мышечная слабость после нагрузки с отсроченным временем восстановления, что является особенностью некоторых опубликованных определений.[20][21][22][23][24][25]

использованная литература

  1. ^ Бояс, С .; 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. Дои:10.1016 / j.rehab.2011.01.001. PMID  21376692.
  2. ^ Кент-Браун Дж. А. (1999). «Центральные и периферические вклады в мышечную усталость у людей при длительных максимальных усилиях». Европейский журнал прикладной физиологии и физиологии труда. 80 (1): 57–63. Дои:10.1007 / s004210050558. PMID  10367724.
  3. ^ Гандевия СК (2001). «Спинальные и супраспинальные факторы при утомлении мышц человека». Physiol. Rev. 81 (4): 1725–89. Дои:10.1152 / Physrev.2001.81.4.1725. PMID  11581501.
  4. ^ 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. Физиол. 84 (1–2): 115–21. Дои:10.1007 / s004210000340. PMID  11394239.
  5. ^ 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. Дои:10.3109/13813459109145909. PMID  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.
  7. ^ 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. Дои:10.1034 / j.1600-0838.2000.010003123.x. PMID  10843507.
  8. ^ Дэвис Дж. М. (1995). «Углеводы, аминокислоты с разветвленной цепью и выносливость: центральная гипотеза усталости». Int J Sport Nutr. 5 (Дополнение): S29–38. Дои:10.1123 / ijsn.5.s1.s29. PMID  7550256.
  9. ^ Ньюсхолм, Э.А., Акворт, И.Н. и Бломстранд, E. 1987, «Аминокислоты, нейротрансмиттеры мозга и функциональная связь между мышцами и мозгом, которая важна при длительных упражнениях», в G Benzi (ed.), Advances in Myochemistry, Libbey Евротекст, Лондон, стр. 127-133.
  10. ^ 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. Дои: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, индуцированное стимуляцией ядра шва, способствует повышению потенциалов плато в спинномозговых мотонейронах взрослой черепахи». J. Neurosci. 25 (35): 7993–9. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.1957-05.2005. PMID  16135756.
  12. ^ 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 U S A. 110 (12): 4774–9. Bibcode:2013PNAS..110.4774C. Дои:10.1073 / pnas.1216150110. ЧВК  3607056. PMID  23487756.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  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.
  14. ^ Сахлин К. (1986). «Мышечная усталость и накопление молочной кислоты». Acta Physiol Scand Suppl.. 556: 83–91. PMID  3471061.
  15. ^ Колата, Джина (12 февраля 2008 г.). «Обнаружение может разгадать загадку мышечной усталости». Нью-Йорк Таймс.
  16. ^ Страница 59 в: Хью Уэллетт (2008). Ортопедия, сделанная до смешного просто (Medmaster Ridiculously Simple) (Medmaster Ridiculously Simple). MedMaster Inc. ISBN  978-0-940780-86-6.
  17. ^ Неврологическое обследование В архиве 2009-05-11 на Wayback Machine по программе первого года обучения в Медицинском колледже Университета Флориды. Ричард Рат. Создано: 15 января 1996 г. Изменено: 19 декабря 2000 г.
  18. ^ Маркс, Джон (2010). Неотложная медицина Розена: концепции и клиническая практика (7-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Мосби / Эльзевьер. п. Глава 11. ISBN  978-0-323-05472-0.
  19. ^ Енока Р.М., Стюарт Д.Г. (1992). «Нейробиология мышечного утомления». J. Appl. Физиол. 72 (5): 1631–48. Дои:10.1152 / jappl.1992.72.5.1631. PMID  1601767.
  20. ^ Пол Л., Вуд Л., Бехан В.М., Макларен В.М. (январь 1999 г.). «Демонстрация замедленного восстановления после утомляющих упражнений при синдроме хронической усталости». Евро. J. Neurol. 6 (1): 63–9. Дои:10.1046 / j.1468-1331.1999.610063.x. PMID  10209352.
  21. ^ Маккалли К.К., Нателсон Б.Х. (ноябрь 1999 г.). «Нарушение доставки кислорода к мышцам при синдроме хронической усталости». Clin. Наука. 97 (5): 603–8, обсуждение 611–3. CiteSeerX  10.1.1.585.905. Дои:10.1042 / CS19980372. PMID  10545311.
  22. ^ 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. Дои:10.1001 / archinte.160.21.3270. PMID  11088089.
  23. ^ 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. Дои:10.1046 / j.1365-2796.2001.00890.x. PMID  11555128.
  24. ^ 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. Дои:10.1300 / J092v11n01_02. ISBN  978-0-7890-2207-3. ISSN  1057-3321.
  25. ^ 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. Дои:10.1111 / j.1365-2796.2005.01452.x. PMID  15715687.

дальнейшее чтение

внешние ссылки

Классификация