Умора на мускула

Състояние на временно намаляване на работоспособността на клетка, орган или на целия организъм, което настъпва в резултат на дадена дейност се нарича умора. Способността на мускулите да поддържат дадено усилие за продължително време се определя като издръжливост, а намаляването или пълната загуба на работоспособност като умора. Понятията издръжливост и умора се използват както за отделните мускулни влакна и двигателни единици, така и за мускула като цяло. Работоспособността на мускула може да бъде понижена не само поради умора, но и вследствие на заболяване. В този смисъл умората е намалената работоспособност, която се дължи на усилена работа и която изчезва след почивка. Умората на мускула се характеризира с удължаване на латентния период на мускулното съкращение, намаляване на амплитудата му, удължаване на времето на съкращение на мускула, както и още по-голямо удължаване на времето за отпускане. При умора на мускула може да се получи така наречената контрактура (непълно отпускане на мускула). Причината за настъпване на умора на мускула (в изолирания мускул) е главно в намаляването на енергийните запаси и основно на АТФ в работещия мускул. Когато ресинтезата на АТФ е забавена, в саркомера се образуват по-малко напречни мостчета (намалява амплитудата на съкращението), настъпва по-бавно разкъсване на съществуващите мостчета (удължаване на времето на отпускане) и следователно по-бавно образуване на нови мостчета (удължаване на времето за съкращение).

Натрупването на метаболитни продукти има значение за настъпване умора на мускула, тъй като те свързват част от калциевите йони и променят свойствата на клетъчните мембрани. В условията на човешкия организъм действието на тези фактори е значително по-слабо изразено, поради това че при нормално кръвоснабдяване енергийните ресурси на работещите мускули непрекъснато се попълват, а метаболитните продукти своевременно се отстраняват. В резултат на усилена работа, концентрациите на някои вещества в саркоплазмата се повишават, а на други се понижават. Количеството на енергийните източници – креатинфосфат, АТФ, глюкоза и мастни киселини, намалява, а концентрацията на продуктите от тяхното разграждане (лактат, фосфат, АДФ, креатинин и въглероден диоксид) се увеличава. При тежки и продължителни физически натоварвания записите от гликоген в мускулното влакно почти напълно се изчерпват.

Причините за настъпването на умора на мускула не са напълно изяснени. Днес се приема, че това се дължи на натрупването на млечна киселина. За умората допринасят и натрупването на фосфатни аниони и АДФ. Увеличаването на количеството на млечната киселина в мускула води до спадане на рН на саркоплазмата, което води до промяна във функцията на повечето протеини на мускулното влакно. Това води до затруднено свързване на тропонин С с калциеви йони и забавено връщане на калциеви йони в саркоплазмения ретикулум.

Скоростта, с която настъпва умората на мускула, зависи от натоварването му. Колкото по-голямо е натоварването, толкова по-бързо възниква умора. Скоростта зависи и от кръвоснабдяването на мускула. Слабо кръвоснабдените мускули се изморяват бързо.

В зависимост от това колко бързо се уморяват мускулните влакна те могат да бъдат разделени в няколко групи – лесно уморяващи се, устойчиви на умора или умерено уморяващи се. Тази класификация се базира на намаляване на силата на съкращение след определено време при даден вид стимулация. Мускулните влакна, които използват предимно гликолитичния път, се изморяват по-лесно, поради изчерпване на гликогенните запаси в мускул и натрупване на млечна киселина. Мускулите, които използват предимно окислителни процеси, са по-устойчиви на умора.