Усталость мышц связана с изменениями в нейронных структурах

Фото: Mirtesen.ru

Исследователи из Университета Цюриха уже изучили в деталях, что именно спортсмены знают по опыту: голова играет ключевую роль в утомительных упражнениях на выносливость. Ученые обнаружили механизм в мозге, который вызывает сокращение мышц, а также производительность во время длительной деятельности и может гарантировать, что собственные физиологические пределы не превышены. В первый раз эмпирическое исследование демонстрирует, что усталость мышц и изменения во взаимодействии основных нейронных структур могут быть тесно связаны друг с другом.

До какой степени мы способны активизировать наши мышцы добровольно, зависит лишь от определенной мотивации и большой силы воли или хорошего физического состояния и низкого уровня усталости мышц. Последний фактор, в частности, приводит к существенным нарушениям человеческой производительности. Очень долгое время исследования на мышечную усталость были в значительной степени ограниченными в изменении мышц. Теперь, благодаря совместному исследовательскому проекту Университета Цюриха и, конечно же, ETH сместился и фокус исследований мозга. Проект возглавляет нейро-психолог Кай Лутц из университета Цюриха в сотрудничестве с Урсом Боутелиром из Института Гуманитарных Наук движения, а также спорта в ETH. Ведущие исследователи обнаружили, что нейронные процессы, отвечающие за снижения мышечной активности, наиболее хорошо раскрываются для исследований под воздействием утомительных упражнений. Третья и последняя часть этой серии экспериментов, которые проводились Леа Хилти, как часть докторской диссертации, в настоящее время уже опубликованы в Европейском журнале "Neuroscience".

В первоначальном исследовании, исследователи показали, что нервные импульсы, которые отвечают за деятельность мышц - так же, как информация о боли – их можно подавлять основной двигательной областью во время утомительных, энергетически требовательных упражнений. Они смогли доказать это при помощи некоторых измерений, в которых люди повторяли определенные упражнения, пока они уже не могли достичь этого усилия. Если же упражнение проводилось под наркотизацией спинного мозга (спинальная анестезия), тем самым прерывая ответ от мышц к определяющей движение области, некоторые процессы на усталость, связанные с торможением, стали значительно слабее, чем тогда, когда мышцы информации о боли были целы.

На втором этапе, с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии, исследователи смогли локализовать области мозга, которые показывают повышение активности незадолго до прерывания утомительно, энергетически требовательной деятельности и, таким образом, определили таламус и островную кору - как области, способные хорошо проанализировать информацию, которая указывает на угрозу для организма, такие как боль или чувство голода.

Третье исследование, которое проводилось в настоящее время, показало, что тормозящие влияния на активность человека опосредованы через островную кору. "Это можно рассматривать, как доказательство того, что нейронные системы могут не только хорошо проинформировать мозг, но еще и оказывать регулирующее влияние на основную деятельность движения", - говорит Леа Хилти, подводя итоги текущего результата.

И Кай Лутц указывает на совершенно новую область в исследованиях, которые сейчас открываются с подобными результатами. "Результаты – это достаточно важный шаг в раскрытии ведущей роли мозга на мышечную усталость. Обосновываясь на данных этих исследований, можно будет с большой уверенностью не только разрабатывать стратегии для оптимизации основной деятельности мышц, но и специально исследовать определенные причины для снижения уровня мышечной производительности при самых разнообразных заболеваниях". Довольно длительное снижение уровня физической работоспособности человека является признаком того, что наиболее часто наблюдается в повседневной клинической практике. Оно также может появиться как побочный эффект некоторых лекарств. Несмотря на это, так называемый синдром хронической усталости может очень часто диагностироваться без какой-нибудь определяющей причины.

13 дек в 07:14 Поделиться ссылкой