Сокращение мышц

Гладкие мышцы

Гладкие мышцы – это одноядерные клетки без поперечно-полосатой исчерченности. Процесс их сокращения отличается от остальных мышц. Миозин этих клеток прикреплен к клеточной мембране при помощи плотных телец. Миозин взаимодействует с актином, связанным с тропомиозионом. Однако, тропонина в гладких мышцах нет, а тропомиозин выполняет структурную функцию. Миозин может связываться с актином только в фосфорилированной форме. Фосфорилирование происходит специальным ферментом, зависимым от кальция. Источником кальция может служить ЭПР или межклеточное пространство. Сокращение клеток происходит достаточно медленно. Для прекращения сокращения достаточно дефосфорилировать миозин, что осуществляет специальный фермент.

Несмотря на то что гладкие мышцы могут осуществлять достаточно слабые и медленные сокращения, они могут быть длительными и затрачивают мало энергии. Поэтому гладкие мышцы являются идеальными для образования стенов внутренних органов.

Этапы диагностики

1. Консультация гастроэнтеролога

Специалист гастроэнтеролог в ходе подробного опроса пациента быстро определит причины отрыжки, не связанной с заболеваниями, и даст компетентные рекомендации по рациональной диете и правилам поведения, уменьшающими вероятность ее возникновения.

В случае, если отрыжка является симптомом заболевания, наш специалист наметит рациональный план обследования.

2. Обследование, направленное на выявление заболеваний желудочно-кишечного тракта, сопровождающихся отрыжкой, в Клиническом госпитале на Яузе включает следующие методы:

• лабораторная диагностика, включая исследование крови и иных биологических субстратов (желудочный сок, каловые массы и др.);
• эндоскопические исследования пищевода, желудка, кишечника;
• все виды ультразвуковых исследований органов брюшной полости, включая сочетанные методики, например, эндоУЗИ;
• рентгенологические исследования, МРТ и КТ органов пищеварительной системы;
• в случае подозрения на опухолевый процесс, как причины отрыжки проводится программа онкопоиска, включающая МРТ всего тела (МР — диффузия), генетическое тестирование на предрасположенность к развитию онкологического процесса разной локализации, исследование крови на онкомаркеры и другие исследования;
• по показаниям проводятся смежные консультации и обследования, например, в процессе диагностики отрыжки неврогенного происхождения пациента консультирует невролог.

Сокращение скелетных мышц человека

Давайте теперь разберемся в механизме сокращения мышцы, точнее в механизме сокращения мышечных волокон, а еще более точно в механизме сокращения миофибрилл или другими словами, в механизме сокращения саркомера. Этот процесс можно условно разделить на несколько этапов.

Чтобы сократиться, мышца должна получить сигнал из центральной нервной системы (ЦНС). Такими сигналами являются импульсы, поступающие по мотонейрону к мышце.

Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах:

• Гипертрофия скелетных мышц человека
• Биомеханика опорно-двигательного аппарата человека

мышцемотонейронамышечным волокнаммышечное волокно

После того, как по аксону мотонейрона к мышечным волокнам приходит импульс, из него в области соединения выделяется ацетилхолин. Выделение этого нейромедиатора (ацетилхолина) приводит к протеканию ряда процессов, в результате которых меняется полярность сарколеммы мышечного волокна. Это называется деполяризацией сарколеммы мышечного волокна. В результате развивается потенциал действия.

Потенциал действия через отверстия в сарколемме «проникает» внутрь мышечного волокна и через Т-трубочки достигает саркоплазматического ретикулума (то есть происходит  деполяризация не только мембраны мышечного волокна, но и мембран Т-трубочек и саркоплазматического ретикулума). Это в конечном счете приводит к выделению из саркоплазматического ретикулума ионов кальция в саркоплазму мышечного волокна (рис. 1).

Рис.1.

Затем ионы кальция соединяются с тропонином (тропонин – один из белков тонкого филамента). Этот белок имеет шарообразную форму и расположен в тонком филаменте регулярно через определенные расстояния. После соединения с ионами кальция, тропонин меняет свою конфигурацию и приподнимает длинные тропомиозиновые трубки. Когда мышца неактивна, длинные трубки белка тропомиозина закрывают активные центры на актине. После того как тропомиозиновые трубки приподнимаются, на актине открываются активные центры. К ним теперь могут прикрепляться миозиновые головки.

Когда миозиновая головка толстого филамента прикрепляется к тонкому филаменту, между толстым и тонким филаментами начинается взаимодействия (говорят: «Образуется поперечный мостик» (рис. 2). При взаимодействии с актином каждая миозиновая молекула ежесекундно расщепляет с выделением энергии до 10 молекул АТФ. За счет энергии, высвобождающейся при расщеплении АТФ, миозиновая головка поворачивается и тянет тонкий филамент в направлении центра саркомера. Это приводит к скольжению толстого и тонкого филаментов относительно друг друга. В конце гребка (поворота) к миозиновой головке присоединяется новая молекула АТФ, что приводит к отделению головки от актина и присоединению её к новому активному участку тонкого филамента. Многократное повторение этого процесса приводит к тому, что расстояние между Z-дисками уменьшается. Следовательно, происходит уменьшение  длины саркомера. Одновременное сокращение всех саркомеров, расположенных последовательно вдоль миофибриллы приводит к уменьшению её длины, длины мышечного волокна и всей мышцы в целом. Мышца работает в преодолевающем режиме.

Прекращение импульсов, поступающих от мотонейрона к мышечному волокну приводит к расслаблению мышцы.

Рис.2. Схема, иллюстрирующая взаимодействие толстого и тонкого филаментов (Л. Страйер, 1985)

Что такое мышечный спазм, его виды и причины

Мышечные спазмы – это непроизвольные сокращения мышечной ткани. В отличие от естественных сокращений (например, в процессе переваривания пищи, при занятиях спортом, глотании воды), спазмы возникают без какой-либо внешней или внутренней причины, в отсутствие желания человека и непредсказуемо.

Как правило, мышечные спазмы в области головы затрагивают область висков, лба, затылка. Непроизвольные сокращения жевательных мышц могут возникнуть вследствие употребления стимулирующих веществ (кофеина, таурина, наркотических средств) или по внутренним физиологическим причинам. Во втором случае речь идет о:

• тризме – спазме, провоцирующем плотное сжатие челюстей;
• бруксизме – непроизвольных мышечных сокращениях, возникающих преимущественно во время сна, в ночное время, и сопровождающихся скрежетом верхнего ряда зубов и нижний.

Спазмы мышц в области шейного отдела позвоночника могут быть как односторонними, так и двусторонними. Часто они связаны с защемлением нервов или патологиями позвоночника (например, грыжей).

Преимущества

Виды спазмов мышц головы:

• эпизодические непроизвольные сокращения мышц: головная, шейная мышечная боль длится не более 14 дней за период 1 месяца;
• хронические спазмы: от 15 дней в месяц и более.

Обычно причинами спазмов мышц головы, челюстей, шеи являются:

• нарушение обмена веществ;
• недостаточная физическая активность;
• заболевания опорно-двигательного аппарата;
• сосудистые патологии;
• дефициты витаминов, микроэлементов;
• стресс: физиологическое, психологическое, эмоциональное перенапряжение;
• переохлаждение;
• повышенная температура тела;
• ожирение;
• генетическая предрасположенность;
• травмы;
• ущемление нервных волокон.

Принципы диагностики

Отличить физиологическую реакцию от патологического состояния может только врач, самостоятельно сделать это невозможно.

Беспокоиться не стоит только в том случае, если крампи возникают редко, не более 1 раза в месяц, а причина «лежит на поверхности», явственна связь с физической перегрузкой, обильным отделением пота или другими указанными выше «естественными» причинами. Во всех остальных случаях нужно обращаться к врачу как можно раньше, чтобы исключить болезни или скорректировать прием лекарств. Особого внимания заслуживают длительные затяжные судорожные сокращения, которые повторяются.

Иногда уплотнение мышц и их болезненность держатся в течение нескольких дней. Косвенным подтверждением длительных крампи служит повышение уровня креатинфосокиназы. Тонический спазм мышц грудной клетки или диафрагмы случается редко, однако может создавать картину инфаркта сердца или легкого.

Тщательная диагностика – основа успешного лечения. В связи с многообразием причин обследование может занять около недели. Диагностическое оснащение клиники ЦЭЛТ позволяет выявить скрытые болезни, о которых человек не знал. Важный аспект – определение показателей гомеостаза, их возможных отклонений от нормы. Выявленные изменения водно-электролитного обмена позволяют быстро скорректировать состояние.

Набор диагностических процедур может включать при необходимости не только общеклинические анализы, но и электронейромиографию, исследование функции сердца, щитовидной железы, почек и других органов. ЭНМГ вне приступа может выявить признаки первичной мышечной патологии и нарушения иннервации мышцы, во время сокращения мышцы записываются потенциалы высокой частоты и амплитуды.

Известно, что крампи чаще возникают у людей с «толстыми» икрами или некоторой гипертрофией этих мышц. Исследователи связывают это с большим количество миоглобина в них (так называемые «красные мышцы»). Интересно, что у народов, которые много времени проводят на корточках и тем постоянно нагружают икроножные мышцы, крампи наблюдаются значительно реже. Правда, длительное нахождение в таком положении может привести к ущемлению малоберцового нерва.

Наши врачи

Панков Александр Ростиславович
Врач-невролог
Стаж 40 лет
Записаться на прием

Новикова Лариса Вагановна
Врач-невропатолог, кандидат медицинских наук, врач высшей категории
Стаж 39 лет
Записаться на прием

Беликов Александр Валерьевич
Врач-невролог, кандидат медицинских наук
Стаж 21 год
Записаться на прием

Правила лечения

Сами по себе крампи не представляют угрозы ни для жизни, ни для здоровья. Однако они крайне болезненны, доставляют много неприятностей. Симптомы, сопровождающие крампи, разнообразны, поэтому усилия врачей клиники ЦЭЛТ направлены на то, чтобы выделить основное заболевание. Лечение этого заболевания, а также отмена избыточных лекарств позволяют быстро улучшить показатели здоровья.

Неотложная помощь для снятия боли заключается в пассивном растяжении сокращенной мышцы или произвольном активном сокращении мышцы – антагониста. Так, при судороге в икроножной мышце нужно встать, опираясь на раздраженную ногу, при сокращении мышц пальцев – выпрямить их рукой.

Для профилактики крампи после физической нагрузки нужно из положения лежа высоко поднять ноги. В этом положении улучшается венозный отток, и вероятность судорожного сокращения уменьшается. При потере электролитов с потом или диареей рекомендуется прием препаратов калия и магния.

В качестве вспомогательных методов используется физиотерапия, в частности такие методы:

• лечебная физкультура, направленная на общее укрепление мускулатуры;
• контрастные водные процедуры, массаж и аппаратные виды физиотерапии.

При незначительном эффекте от физиотерапевтических процедур врач может назначить медикаментозное лечение.

Профилактика

Отказ от вредных привычек, упорядочение образа жизни и питания – основные принципы профилактики. Наряду с этим полезны умеренные физические нагрузки – прогулки или занятия на велотренажере. Хорошо в свободное время выполнять простые упражнения на растяжку мышц. В любое время года нужно употреблять достаточное количество чистой воды – 30 мл на килограмм веса в прохладное время года и 50 мл в жаркое.

Тем, у кого крампи повторяются часто, желательно уменьшить употребление напитков, содержащих много кофеина, отказаться от курения. Во время сна нужно тепло укрываться, особенно держать в тепле ноги.

• Синдром Гийена-Барре
• ХВДП

Сокращение

Есть два способа сокращения мышц:

• изометрическое сокращение, когда длина мышцы не меняется при сокращении (выдерживая нагрузку);
• анизометрическое (или изотоническое) сокращение, когда есть изменение длины мышцы, когда точки прикрепления мышц сходятся, это концентрическое и эксцентрическое, когда они удаляются;
• мы также можем говорить об ауксотоническом сокращении, когда мышца изменяется в трех предыдущих режимах сокращения, чтобы сохранить положение в ситуации нестабильности сустава.

Диаграмма, показывающая расслабленные (вверху) и сокращенные (внизу) мышечные волокна.

Сократительные белки

Сократительные белки – это белки, пространственная деформация которых отвечает за движение клеток. В скелетно-поперечно-полосатом мышечном волокне тайтин (белок с высокой молекулярной массой 3М) представляет собой сократительный элемент. Актин и миозин не сокращаются, а скользят друг по другу через тайтин в результате мышечных движений.

Фиксация кальция

Связывание 4 ионов кальция на уровне тропонина C позволяет активировать (скорее, снять ингибирование) установления актин-миозиновых мостиков, следовательно, сокращение.

Лечение

Большинство судорог могут быть прерваны с помощью растяжения мышцы. Для многих судорог ног и стоп это растяжение часто может быть достигнуто путем вставания и ходьбы. При судорогах икроножных мышц возможно сгибание лодыжки с помощью руки, лежа в постели с вытянутой прямо ногой. При писчем спазме нажатие рукой на стенку с пальцами вниз позволит растянуть сгибатели пальцев.

Также можно провести аккуратный массаж мышцы, что позволяет расслабить спазмированную мышцу. Если судорога связана с потерей жидкости, как это часто бывает при активной физической нагрузке, необходима регидратация и восстановление уровня электролитов.

Мышечные релаксанты могут быть использованы в краткосрочной перспективе в определенных ситуациях, для того чтобы позволить мышцам расслабиться при травмах или других состояниях (например радикулопатии). К этим препаратам относятся Циклобензаприн (Flexeril), Орфенадрин (NORFLEX) и баклофен (Lioresal).

В последние годы стали успешно использоваться инъекции терапевтических доз токсина ботулизма (Ботокс) при некоторых дистонических мышечных расстройствах, которые локализованы в ограниченной группе мышц. Хороший ответ может длиться несколько месяцев и более, и инъекции могут быть повторены.

Лечение судорог, которые связаны с конкретными заболеваниями, как правило, фокусируется на лечении основного заболевания.

В тех случаях, когда судороги серьезные, частые, продолжительные, плохо поддаются лечению или не связаны с очевидной причиной, то в таких случаях требуется как дополнительное обследование, так и более интенсивное лечение.

Отдых и восстановление

Зачастую наиболее недооцененной переменной любой программы упражнений является восстановительный период после занятия

Независимо от вида стресса (механический или метаболический), который обеспечивает мышечный рост – это не так важно, как время, которое необходимо для содействия Т, ГР и ИФР-1 синтезу мышечных белков после занятия. Упражнения являются физическим стимулом, применённым к мышцам, и составляют лишь часть уравнения мышечного роста. Адекватное восстановление необходимо для предоставления мышцам достаточного времени для восстановления гликогена и протекания физиологических процессов реконструкции и создания новой ткани

Наиболее эффективным периодом для синтеза белков является период 12 – 24 часа после тренировки. Частота тренировки для мышечной группы зависит от индивидуальной цели занятий, опыта и уровня тренированности. Восстановление, необходимое для роста мышц, составляет 48 – 72 часа между тренировками отдельной мышечной группы

Адекватное восстановление необходимо для предоставления мышцам достаточного времени для восстановления гликогена и протекания физиологических процессов реконструкции и создания новой ткани. Наиболее эффективным периодом для синтеза белков является период 12 – 24 часа после тренировки. Частота тренировки для мышечной группы зависит от индивидуальной цели занятий, опыта и уровня тренированности. Восстановление, необходимое для роста мышц, составляет 48 – 72 часа между тренировками отдельной мышечной группы.

Стимуляция механического и метаболического стресса в тренажёрном зале будет способствовать росту мышц до тех пор, пока Т и ГР выделяются в период быстрого сна, а это значит, что для прироста мышечной массы после тренировки нужен полноценный ночной сон. Недостаточный сон и восстановление не даст возможности для оптимального синтеза мышечных белков и может привести к повышению уровней гормонов, которые отвечают за энергопродукцию, например, адреналина и кортизола, что может уменьшить способность к образованию новой мышечной ткани. Недостаток сна, плохой аппетит, продолжительные заболевания и прекращение роста в результате упражнений – всё это симптомы перенапряжения, которые могут существенно влиять на возможность достижения человеком своих фитнес-целей (Beachle and Earle, 2008). «Недовосстановление» – ещё один повод задуматься о перенапряжении. «Для содействия росту мышц необходимо время для отдыха (активного отдыха), предоставляющее возможность полностью восстановиться»,- говорит Шенфельд (2013). При работе с клиентами, желающими увеличить мышечную массу, поощряйте их достаточный сон для обеспечения максимальных результатов.

Признаками непроизвольного сокращения мышц являются:

• при бруксизме – скрежетание зубами во сне, ощущение перенапряжения в челюстях после пробуждения;
• при спазмах мышц головы – обручевидная боль в висках, в области лба, затылка;
• давящий, пульсирующий, сжимающий характер болевых ощущений;
• чувство тяжести в области спазма;
• болезненность при нажатии на триггерные точки (попробуйте пропальпировать область головы, когда она болит: при нажатии на определенные точки болезненность значительно возрастает);
• тошнота, рвота, головокружение;
• болезненная реакция на свет, громкие звуки (нечасто).

Когда стоит обратиться к врачу:

• головные боли возникли внезапно и не проходят;
• вы столкнулись с мышечными болями впервые после 50 лет;
• боли сопровождаются головокружением, слабостью, онемением конечностей;
• боли длятся более двух недель подряд;
• обезболивающие препараты или не действуют вообще, или дают незначительный кратковременный эффект;
• боль локализована с одной стороны головы/шеи.

Мышечные спазмы, провоцирующие боль, говорят о нарушении здорового функционирования организма

Чтобы не допустить развития заболевания, важно вовремя обратиться к врачу. Мы советуем посетить терапевта, невролога, эндокринолога, которые назначат вам развернутую лабораторную диагностику

По результатам исследований к вашему лечению могут подключить специалистов другого профиля: ортопеда, кардиолога, мануального терапевта. Комплексное лечение может включать в себя прием лекарственных препаратов, курс массажа, лечебную гимнастику. Хороший врач обязательно даст вам рекомендации по питанию, режиму дня.

Источник энергии для сокращения

Для сокращения мышцы используется энергия гидролиза АТФ, но мышечная клетка имеет крайне эффективную систему регенерации запаса АТФ, так что в расслабленной и работающей мышце содержание АТФ примерно равно. Фермент фосфокреатинкиназа катализирует реакцию между АДФ и креатинфосфатом, продукты которой — АТФ и креатин. Креатинфосфат содержит больше запасённой энергии, чем АТФ. Благодаря этому механизму при вспышке активности в мышечной клетке падает содержание именно креатинфосфата, а количество универсального источника энергии — АТФ — не изменяется. Механизмы регенерации запаса АТФ могут различаться в зависимости от парциального давления кислорода в окружающих тканях (см. Анаэробные организмы).

Невроз лицевого нерва

Неврит (невроз N. Facialis) или паралич Белла происходит из-за воспаления нервного волокна. Причины, приводящие к данному состоянию:

• ущемление нерва в результате сужения канала, по которому он проходит. Это может быть врожденным явлением или стать следствием воспаления;
• переохлаждение;
• другие заболевания и инфекции: герпес, паротит, отит, инсульт, онкозаболевания, инфекции ЦНС;
• травма N. Facialis.

Начало заболевания обычно постепенное. Проявляется болью в заушной области. Через пару дней появляются неврологические лицевые симптомы:

• сглаживание носогубной складки, опущение угла рта;
• лицо становится асимметричным с перекосом в здоровую сторону;
• веки не опускаются. При попытке это сделать,  глаз подкатывается;
• любая попытка проявить хоть какую-то эмоцию заканчивается неудачей, так как больной не может шевелить губами, улыбаться, манипулировать бровями. Такие проявления способны обостряться вплоть до пареза и паралича мышц лица, то есть до частичной или полной обездвиженности пораженной части лица;
• снижается вкусовая чувствительность, появляется слюнотечение;
• глаза сухие, но наблюдается слезотечение во время еды;
• обостряется слух на пораженной стороне.

Выраженность патологических симптомов зависит от степени и участка поражения нервного волокна. Если заболевание лечилось неадекватно, возможно появление осложнения в виде мышечных контрактур (обездвижения).

Так как болезнь носит воспалительный характер, то и лечение ее направлено на его устранение. Для этого больному прописывают гормональные противовоспалительные препараты – глюкокортикоиды, а также противоотечные средства.

К другим методам относят:

• назначение сосудорасширяющих и анальгезирующих препаратов, витаминов группы В;
• антихолинестеразные средства для повышения нервной проводимости;
• препараты, улучшающие метаболизм в нервной ткани;
• физиотерапия;
• массаж, ЛФК в стадии выздоровления.

И только в крайних случаях, когда консервативная терапия недейственна, прибегают к нейрохирургическому вмешательству.

Выводы

Научные обоснования мышечного роста привлекают внимание, но для многих это просто предоставляет техническое объяснение рекомендаций, которые передавались от одного поколения бодибилдеров к другому. Одно можно сказать точно: рост мышц происходит в результате прогрессивного увеличения тренировочной нагрузки; тем не менее, всё ещё непонятно, вызван рост механической или метаболической перегрузкой

Таким образом, определение какой из стимулов (механический или метаболический) больше подходит для клиента, который интересуется увеличением массы мышц, происходит методом проб и ошибок. Некоторые клиенты могут хорошо переносить дискомфорт от тренировок до отказа, создающих метаболическую перегрузку, в то время как другие могут предпочесть значительные отягощения в нескольких повторениях, чтобы вызвать механический стресс. Механический и метаболический стимул способствуют мышечному росту, но также могут вызывать существенные повреждения мышц. Если клиент хочет увеличить мышечную массу, он должен понять, что для осуществления желания необходимы колоссальные усилия. Возможно, это единственный случай, когда целесообразна фраза: «Нет боли, нет результата».

День 1. Нижняя часть тела

Упражнение	Интенсивность (% ПМ)	Повторения*	Отдых	Подходы
Становая тяга	70–80	8–12	30–60 секунд	3–5
Румынская становая тяга	60–70	12–20	30–60 секунд	3–5
Болгарское приседание на одной ноге	70–80	8–12	30–60 секунд	3–5
Разгибания голени	60–80	Подход со снижением веса	Нет	1
Сгибания голени	60–80	Подход со снижением веса	Нет	1

* До отказа

День 2. Верхняя часть тела, тяги

Упражнение	Интенсивность (% ПМ)	Повторения*	Отдых	Подходы
Подтягивания обратным хватом	Масса тела	До отказа	30–60 секунд	3–5
Тяга в наклоне	60–70	12–20	30–60 секунд	3–5
Тяга горизонтального блока	70–80	8–12	30–60 секунд	3–5
Сгибания предплечья с супинацией	70–80	8–12	30–60 секунд	3–5
Тренажёр для двуглавой мышцы плеча (EZ гриф)	60–80	Подход со снижением веса	Нет	1

* До отказа

День 3. Верхняя часть тела, жимы

Упражнение	Интенсивность (% ПМ)	Повторения*	Отдых	Подходы
Жим стоя	75–85	6–10	30–60 секунд	3–5
Жим под углом	60–70	12–20	30–60 секунд	3–5
Жим гантелей стоя	70–80	8–12	30–60 секунд	3–5
Отведения стоя	60–70	12–20	30–60 секунд	3–5
Отжимания от пола	Масса тела	До отказа	30–60 секунд	3-5

* До отказа

Внимание: ПМ – повторный максимум

День 4. Отдых или низкоинтенсивные кардио- упражнения

Читайте далее по теме: