Kā veidojas muskuļu nogurums galvā
Cīrihes universitātes pētnieki tagad ir sīki izpētījuši, ko sportisti zina no pieredzes: galvai ir svarīga loma nogurdinošā izturības sniegumā. Viņiem izdevās atklāt mehānismu smadzenēs, kas izraisa muskuļu darbaspējas samazināšanos nogurdinošu uzdevumu laikā un nodrošina, ka netiek pārsniegtas paša fizioloģiskās robežas. Šis pētījums bija pirmais empīriskais pierādījums tam, ka muskuļu nogurums un neironu struktūru mijiedarbības izmaiņas ir saistītas.
Tas, cik lielā mērā mēs varam brīvprātīgi aktivizēt savus muskuļus, ir atkarīgs, piemēram, no motivācijas un gribasspēka vai no muskuļu treniņa un noguruma stāvokļa. Pēdējais jo īpaši rada skaidri pamanāmus un izmērāmus veiktspējas zudumus. Ilgu laiku pētījumi par muskuļu nogurumu lielā mērā aprobežojās ar izmaiņām pašā muskuļos.
Cīrihes Universitātes un ETH Cīrihes kopīgais pētniecības projekts tagad ir vērsts uz smadzeņu izpēti. Cīrihes universitātes neiropsihologa Kaja Luca vadībā sadarbībā ar Ursu Boutellieru no ETH Cīrihes Cilvēka kustību zinātņu un sporta institūta pētnieki pirmo reizi ir atklājuši neironu procesus, kas ir atbildīgi par muskuļu aktivitātes samazināšanos laikā. nogurdinošs uzdevums. Trešā un pēdējā šīs eksperimentu sērijas daļa, ko Lea Hiltija veica doktora disertācijas ietvaros, tagad ir publicēta "European Journal of Neuroscience".
Nervu impulsi no muskuļiem kavē motorās zonas smadzenēs
Pirmajā pētījumā pētnieki spēja parādīt, ka nogurdinoša, smaga uzdevuma laikā nervu impulsi no muskuļiem kavē primāro motorisko zonu - līdzīgi kā informācija par sāpēm.
Viņi to varēja pierādīt ar mērījumiem, kuros subjekti atkārtoja nogurdinošas augšstilbu kontrakcijas, līdz vairs nevarēja sasniegt vajadzīgo spēku. Tomēr, ja tas pats vingrinājums tika veikts, kamēr muguras smadzenes tika anestēzijas (spinālā anestēzija) - un tādējādi tika pārtraukta atgriezeniskā saite no muskuļa uz primāro motorisko zonu - attiecīgie, ar nogurumu saistītie inhibīcijas procesi bija ievērojami vājāki nekā tad, kad muskuļu informācija bija neskarts.
Otrajā solī pētnieki varēja izmantot funkcionālo magnētiskās rezonanses attēlveidošanu, lai lokalizētu tos smadzeņu reģionus, kuros ir vērojama aktivitātes palielināšanās īsi pirms nogurdinoša un smaga uzdevuma beigām, un tāpēc tie ir iesaistīti pārtraukšanas signalizācijā. Tie ir talāms un salu garoza – abas jomas, kas cita starpā analizē informāciju, kas rada draudus organismam, piemēram, sāpes vai badu.
Neironu sistēmai ir regulējoša ietekme uz muskuļu darbību
Trešais pētījums tagad ir parādījis, ka inhibējošā ietekme uz motoro aktivitāti faktiski ir saistīta ar salu garozu: testos ar veloergometru pētnieki atklāja, ka saziņa starp salu garozu un primāro motorisko zonu kļūst intensīvāka, palielinoties nogurumam.
"Tas var kalpot kā pierādījums tam, ka atrastā neironu sistēma ne tikai informē smadzenes, bet arī faktiski regulē kustību aktivitāti," rezumējot pašreizējo rezultātu, saka Lea Hiltija. Un Kai Lutz norāda uz jauno pētniecības jomu, kas tagad tiek atvērta ar šiem rezultātiem: "Atklājumi ir svarīgs solis, lai atklātu smadzeņu lomu muskuļu nogurumā. Pamatojoties uz šo darbu, būs iespējams ne tikai izstrādāt stratēģijas muskuļu darbības optimizēšanai, bet arī veikt mērķtiecīgu izpēti par samazinātu muskuļu veiktspēju dažādu slimību gadījumos.» Pastāvīgi samazināta fiziskā veiktspēja ir bieži novērota blakusparādība ikdienas klīniskajā praksē, un tā var rasties arī kā dažu medikamentu blakusparādība. Tomēr bieži tā sauktais hroniskā noguruma sindroms tiek diagnosticēts bez atpazīstama iemesla.
literatūra:
Lea Hiltija, Lūcs Janke, Rodžers Lūčingers, Urss Buteljē un Kais Lūcs. Fiziskās veiktspējas ierobežošana muskuļu noguruma rokas roktura vingrinājumā ir saistīta ar Thalamo-Insular aktivitātes starpniecību. Cilvēka smadzeņu kartēšana. 10. gada 2010. decembris. Doi: 10.1002/hbm.21177
Lea Hiltija, Kajs Lūcs, Konrāds Maurers, Tobiass Rodenkirhs, Kristīna M. Špenglere, Urss Buteljē, Lūcs Dženke un Markuss Amans. Mugurkaula opioīdu receptoru jutīgie muskuļu aferenti veicina noguruma izraisītu intrakortikālās inhibīcijas palielināšanos veseliem cilvēkiem. Eksperimentālā fizioloģija. 11. gada 2011. februāris. doi: 10.1113/expphysiol.2010.056226
Lea Hiltija, Nikolass Langers, Roberto Paskāls-Marqui, Urs Boutellier un Kai Lutz. Noguruma izraisīta intrakortikālās komunikācijas palielināšanās starp priekšējās salas vidusdaļu un motorisko garozu riteņbraukšanas laikā. Eiropas Neiroloģijas žurnāls. 21. gada 2011. novembris. doi: 10.1111/j.1460-9568.2011.07909.x
Avots: Cīrihe [ Cīrihes Universitāte ]
