Біологіологічна хімія (стр. 2 из 4)

Істотні розходження в динаміці м’язової сили спостерігвлися після одного тренувального заняття. Так, після ексцентричного заняття, спостерігається значне (на 22% на другий день) зниження ІМС, після чого відновлення не закінчується до шостого дня. Характерно, що це зниження м’язової сили спостерігається на тлі інтенсивних болей в м’язах. Після статодинамічного підходу незначне зниження ІМС спостерігається тільки на другий день. На цей же день доводиться й максимум болей в м’язах. Протягом наступних днів спостерігається стійка фаза компенсації.

Отже, статодинамічний режим виявився більш „щадящим” по відношенню до функціонального стану м’язів. Після статодинамічного тренування СВМБ відрізняється більш низькою інтенсивністю й тривалістю. При цьому вже після одного тренувального заняття спостерігається значний приріст ізометричної сили м’язів задньої поверхні стегна. Тренування в ексцентричному режимі призводить до значного пошкодження клітинної структури м’язового волокна, що виражається в значному вираженні ізометричної сили м’язів задньої поверхні стегна і інтенсивних і тривалих болях в м’язах.

Існує п’ять основних гіпотез про сутність і природу больових відчуттів в м’язах:

1) Ушкоджений або розірваний м’яз;

2) Ушкоджена сполучна тканина;

3) Метаболічне нагромадження;

4) Локалізований спазм;

5) Молочна кислота.

Гіпотеза про ушкоджений або розірваний м’яз

Хок (1902) першим висловив припущення, що больові відчуття в м’язах можуть бути обумовленні певним пошкодженням в самому м’язі. Іншими словами, вони є безпосереднім результатом травми, обумовленої мікроскопічним розривом м’язових волокон. Однак, як вважає де Вріес, подібна травма зустрічається значно рідше, ніж думають спортсмени і тренери. Він підкреслює, що „якось нелогічно вважати, що тканина пошкоджується в результаті спеціально диференційованої функції”. В той же час вчений відзначає,що деякі види активності можуть приводити до больових відчуттів в м’язах, включаючи:

1) інтенсивність скорочення в момент, коли м’яз перебуває в скороченому стані;

2) м’язові скорочення, що вкл.чають різкі або некоординовані рухи. В цьому випадку деякі волокна можуть тимчасово піддаватися надмірному навантаженню, якщо повне навантаження діє на м’яз до того, як відбулося рекрутирування достатнього числа рухових одиниць;

3) активність, що включає повторення того самого руху протягом тривалого періоду часу;

4) балістичні рухи, оскільки наприкінці такого руху його припинення здійснюється м’язом і його сполучними тканинами, що викликає рефлекторні скорочення в той момент, коли м’яз форсовано подовжується.

Однак з моменту досліджень де Вріеса були досягнуті значні успіхи в області технологій, що дозволило науково обгрунтувати дану гіпотезу, що є, швидше за все, найбільш вірною. За останні 25 років було зроблено безліч фотографій, з яких ясно видно ушкодження внутрішньої структури саркомера після фізичного навантаження (мал.1.1). на фотографіях чітко видно ушкодження Z-ліній.

Мал.1.1. Електронна мікрофотографія, що ілюструє нормальне (звичайне) розташування філаментів актину й міозину й конфігурацію Z-диска в м’язі бігуна перед марафонським забігом (а). Зразок м’яза, взятий відразу після завершення марафонської дистанції (видно ушкодження сакромера (б))

Мал.1.2, а. Схематичне зображення передбачуваного розташування цитоскелетних елементів в сакромері і довкола неї

Отримані результати показують, що під час надмірного навантаження Z-лінії виявляються потенційною слабкою ланкою в скорочувальному ланцюжку міофібрил (мал.1.2, а і б). В обох сакромерах показане розташування проміжних філаментів, що складають, головним чином, з білка десміна, які зв’язують сусідні міофібрили вздовж і впоперек в Z-лінії й оточують її подвійною структурою. На верхньому сакромері показане розташування небуліна, що проходить паралельно актину в І-диску. На нижньому сакромері показане можливе місцезнаходження титина, що розтягує на всю довжину сакромера і прикріплюється до міозину в А-диску. Показано схематичне зображення передбачуваних впливів інтенсивного фізичного навантаження на екзосакромерну систему проміжних філаментів.

Мал. 1.2,б Схематичне зображення передбачуваних впливів інтенсивного фізичного навантаження на екзосаркомерну систему проміжних філаментів

Вгорі – перед виконанням фізичного навантаження проміжні філаменти проходять між дотичними міофібрилами, з’єднуючи їх в Z-лінію і М-лінію, зберігаючи осьову структуру. Внизу після фізичного навантаження більшість міжміофібрилярних з’єднань руйнуються і Z-лінії втрачають свою поперечну структкру. Деякі Z-лінії повністю зникають, подвійна структура проміжних філаментів розщеплюється, що призводить до утворення нових саркомерів. Міозин нерідко втрачає своє центральне розташування в сакромері (мал1.2.б).

Для перевірки вірності цієї гіпотези використовували також біохімічне тестування. Ебрахем аналізував взаємозв’язок між СВМБ і виділенням міоглобіну із сечею. Вважається, що міоглобін виводиться з м’яза в судинну систему під час м’язової травми. Результати, отримані вченим, виявилися непереконливими.

Гіпотеза про ушкоджену сполучну тканину

Крім скорочувальної тканини, у м’язі може ушкоджуватися і сполучна тканина. Результати досліджень, проведених Ебрахемом, підтверджують теорію, відповідно до якої виникнення СВМБ тісно пов’язане з подразненням сполучної тканини. Проведені дослідження продемонстрували наявність значної позитивної кореляції між концентрацією гідроксипроліна в сечі і суб’єктивній появі больових відчуттів в м’язах. Гідроксипролін – маркер продукту розпаду сполучної тканини і індикатор метаболізму коланену. Талсон і Армстронг також знайшли докази взаємозв’язку між больовими відчуттями в м’язах і подразненням або ушкодженням сполучної тканини. Припущення основане на тому факті, що ступінь пошкодження сполучних тканин виявляється вище після ексцентричних скорочень, внаслідок впливу на них більш пасивної напруги.

Гіпотеза про метаболічне нагромадження

Відстрочене виникнення больових відчуттів в м’язах також пов’язують з нагромадженням побічних продуктів метаболізму, включаючи молочну кислоту (побічний продукт анаеробного метаболізму), калій (позаклітинний) та інші метаболіти, які призводять до підвищення осмотичного тиску всередині і зовні м’язових волокон. Це, в свою чергу, сприяє затримці гідратації, і, як наслідок, виникненню набряків і відчуттю тиску на чутливі нерви.

Стауберг висловив припущення, що дискомфорт і набряк, що виникають при відстроченому виникненні больових відчуттів в м’язах, нагадують синдром міні-компартмента і що позаклітинний простір – головний сприяючий фактор. Фриден, Сфакіанос і Харгенс в своїх дослідженнях спостерігали збільшення тиску тихорєцької рідини в м’язах, що скорочувалися ексцентрично.хауел з своїми колегами запропонували порівняти м’яз з балоном, наповненим водою й поміщеним в нейлонову панчоху. „Наявність балона запобігає розтягування панчохи на всю довжину. Точно так рідина в набряку, що перебуває в тривимірній матриці ендомізія, перимізія і епімізія, буде обмежувати їх розтягання”. Саме підвищений обсяг рідини робить вплив пасивної напруги на панчоху. З цією напругою зв’язані відчуття болю, набряку і тугорухливості. Хауел з колегами висловили також припущення, що повільне розтягування з подоланням початкового бар’єра тугорухливості може „являти собою процес вижимання води з матрикса прим’язової сполучної тканини в інтерфасціальній площин”.

Слід відзначити цілий ряд проблем, що виникають у зв’язку з висунутими припущеннями. Найсильніші больові відчуття в м’язах, як правило, після фізичних навантажень, що включають вмконання ексцентричної роботи, під час якої в момент скорочення м’яз подовжується. Результати досліджень показують, що ексцентричні скорочення пов’язані з меншим споживанням енергії або кисню, чим концентричні. Крім того, в ряді досліджень більш висока електроміографічна (ЕМГ) активність відзначена при виконанні концентричної роботи з певним навантаженням, на відміну від ексцентричної. І нарешті, припущення про те, що підвищений внутрішньом’язовий тиск є причиною больових відчуттів, спростовують Д.А. Джонс, Ньюхем, Облетер і Джиамберардіно. Підставою для цього є факт, що під час ізометричних скорочень внутрішньом’язовий тиск може збільшитися до кількох сотень міліметрів ртутного стовпа. Однак цей тиск не відчувається як больовий. Більше того, навіть в больових м’язах ізометричні скорочення не збільшують больових відчіттів.

Гіпотеза про молочну кислоту

Одне з перших і найбільш популярних пояснень негайного або відстроченого виникнення больових відчуттів в м’язахзвязують із нагромадженням продуктів розпаду, і особливо молочної кислоти. Молочна кислота – побічний продукт метаболізму і утворюється тільки при відсутності кисню. Отже, її нагромадження відбувається при недостатньому кровопостачанні м’язів. Таким чином, молочна кислота не є чинником, що обумовлює больові відчуття після пасивних вправ і більшості програм статичного розтягування.

Гіпотеза про локалізований спазм рухових одиниць

Як затверджується в численних роботах де Вріеса, відстрочені локалізовані больові відчуття в м’язах, що виникають післявиконання незвичного фізичного навантаження, зумовлені тонічним, локалізрваним спазмом рухових одиниць, число яких коливається залежно від ступеня больових відчуттів: