Zapoznela mišična bolečina – musklfiber

dr. Alan Kacin, 25. 7. 2011

Kar je bilo sprva mišljeno kot kratek izlet pred kosilom, se raztegne v celodnevno pohajkovanje. Proti večeru se utrujeni in z mehkimi koleni vračamo v dolino, a smo kljub temu zadovoljni, saj je naš podvig uspel. Vse drugače pa je naslednji dan, ko že najbolj nedolžno premikanje od postelje do kopalnice in nazaj postane neverjetno težavno. Noge in spodnji del hrbta so otrdeli, kot bi jih pravkar vzeli iz hladilnika in že kažejo prve znake nepokorščine. Le s težavo jih prisilimo, da nam služijo za premikanje, o kakšni gracioznosti in lahkotnosti gibanja, ki sta nas zaznamovali prejšnji dan, pa ni več nobenega sledu. Hodimo počasi, s kratkimi in širokimi koraki ter pri tem stopala dvigujemo od tal, samo kolikor je nujno potrebno. Nelagodje je še nekako znosno, dokler se gibljemo po ravnem, ko pa se znajdemo iz oči v oči s stopnicami, nas obide groza. Takoj nam postane jasno, da bo hoja po stopnicah vse prej kot enostavno in prijetno opravilo.

Ali se piše kaša ali kasha

Govor je seveda o pojavu, ki ga večina ljudi pri nas označi s ponarodelim nemškim izrazom »muskelfieber«, kar v dobesednem prevodu pomeni »mišična vročica«. Glede na to, da je za musklfiber najbolj izrazit simptom bolečina, je verjetno za natančno poimenovanje tega pojava primernejši angleški izraz »delayed onset muscle sorness« ali skrajšano DOMS. V slovenščino bi izraz lahko prevedli kot »bolečina v mišicah z zapoznelim nastankom« ali krajše »zapoznela mišična bolečina« (v nadaljevanju ZMB). To, da se bolečina postopno razvije šele dan po prenehanju telesne aktivnosti, je namreč poglavitna lastnost, ki loči ZMB od ostalih stanj, ki lahko izzovejo bolečino v mišicah med ali neposredno po telesni aktivnosti. Težko bi našli rekreativnega ali profesionalnega športnika, ki v svojem življenju ne bi izkusil ZMB. Nasprotno, ZMB je stalen spremljevalec telesne aktivnosti in večinoma ga športniki sprejemajo kot nebodigatreba, ki ovira njihov vsakdanji trening ali celo tekmovalni nastop. Kljub razširjenosti pa je vzrok nastanka ZMB še vedno zavit v tančico skrivnosti. Poglejmo, kaj o tem pravi znanost.

Kislo mleko

V preteklosti je veljalo prepričanje, da je ZMB posledica nakopičene mlečne kisline v mišici med aktivnostjo. Pri visokih obremenitvah se v aktivnih mišicah dejansko kopiči mlečna kislina ali laktat, ki omogoča premostiti razkorak med potrebo mišične presnove po kisiku in dejansko količino razpoložljivega kisika v mišici, s čimer se delovanje mišice lahko podaljša za kratko obdobje. Kopičenje mlečne kisline pa je omejeno, saj z njim posledično narašča kislost v tkivu in krvi, kar lahko resno ogrozi normalno delovanje vitalnih organov, zato refleksni mehanizmi mimo naše volje preprečijo nadaljevanje telesne aktivnosti. Kopičenje mlečne kisline se med drugim odraža v nenormalno hitrem in globokem dihanju (hiperventilaciji) in pekoči bolečini v mišicah, ki nas slej ko prej prisilita k prenehanju aktivnosti, ali vsaj k zmanjšanju njene intenzivnosti. Koncentracija mlečne kisline se drastično zniža že prvih nekaj minut po prenehanju aktivnosti in se popolnoma normalizira najkasneje v nekaj urah po telesni aktivnosti, vsekakor veliko pred nastankom ZMB. Teorija torej odpade.

Črn scenarij

Od kar je ZMB postala predmet bolj sistematičnega raziskovanja, je postalo jasno, da je njen nastanek neposredno povezan z ekscentrično mišično aktivnostjo, pri kateri zunanja sila napeto mišico razteza, s čimer mišica blaži in nadzira delovanje zunanje sile na telo. To se dogaja vsakič, ko se na primer spuščamo po stopnicah ali hribu navzdol, ali postopno spuščamo utež, ki smo jo predhodno dvignili. Intenzivnost ZMB po ekscentrični vadbi je izrazito višja kot po enako intenzivni koncentrični ali izometrični vadbi. To spoznanje in pa dejstvo, da se ZMB pojavi šele 24 ur po telesni aktivnosti in doseže svoj vrhunec po 48-72 urah, je raziskovalce napeljalo na oblikovanje druge teorije. Scenarij naj bi bil sledeč. Velike sile, ki nastanejo v mišici med ekscentrično mišično aktivnostjo, mehansko poškodujejo tako kontraktilne mišične strukture (aktinski in miozinski filamenti) kot tudi vezivno-tkivni skelet mišične celice. Ena od prvih morebitnih žrtev mehanskih sil v mišici so tanka, vzdolžno ležeča vlakna vezivnega tkiva, imenovana titin, ki predvidoma ohranjajo optimalno postavitev aktinskih in miozinskih filamentov v sproščeni mišici. Poleg pretrganja titinskih vlaken, poškodbe nastajajo tudi na samih miozinskih filamentih, saj so le-ti v času mišične kontrakcije trdno povezani z molekulami aktina. Tako se pogosto – namesto kemijske vezi med aktinom in miozinsko glavo – pretrga tanek vrat, ki povezuje glavo s telesom miozinskega filamenta. Črnemu scenariju mehanskega trganja mišice naj bi se sočasno pridružile tudi kemične poškodbe tkiva zaradi reaktivnih kisikovih spojin oziroma prostih radikalov, katerih koncentracija naj bi med visoko intenzivno mišično aktivnostjo močno narasla. Ob predlaganih mehanskih poškodbah se v nekaterih primerih raztrga tudi membrana posameznih mišičnih celic, saj se različni mišični encimi in mioglobin, ki so običajno prisotni le znotraj mišičnih celic, pojavijo v medcelični tekočini in krvi. Nastale poškodbe pa so tako mikroskopsko majhne, da ne povzročajo bolečine ob samem nastanku. Le-ta se pojavi šele z vnetnim procesom, ki se razvije 24-72 ur po poškodbi, kar pojasnjuje zakasnel pojav bolečine. Mišična vlakna se po poškodbi postopno zacelijo, vendar zdaj niso več popolnoma enaka kot prej. Poškodovani deli se ojačajo, posamezna vlakna se lahko tudi združijo, zaradi česar mišica postopno postane bolj odporno na ekscentrične kontrakcije, in ZMB se ne pojavlja več. Tako. Zadeva se zdi elegantno pojasnjena. Seveda, če zamižimo na obe očesi in spregledamo nekatera – za predlagano teorijo precej moteča dejstva…

Ko čudovita teorija sreča kruta dejstva

Prvo moteče dejstvo je, da povezava med prisotnostjo prostih radikalov v mišičnem tkivu in pojavom ZMB nikoli ni bila neposredno dokazana. Obstaja pa precej posrednih dokazov, da prosti radikali najverjetneje niso pravi krivec za pojav ZMB. Uživanje antioksidantov, kot so vitamin E (alfa-tokoferol), beta karoten, flavonoid, ubiquinon in ubiquinol (Q10), glutation ali vitamin C, se je – vsaj pri ljudeh – v večini raziskav izkazalo kot neučinkovito za blaženje ali preprečevanje ZMB.

Drugo, še bolj moteče dejstvo je, da se telo na ekscentrično aktivnost prilagodi izjemno hitro, že po enem samem setu ekscentrične vadbe, prilagoditev pa skoraj enako hitro izgine, ko se z določeno aktivnostjo prenehamo ukvarjati. Tega vsekakor ni moč pojasniti z dolgotrajnim procesom celjenja in predlaganimi spremembami v zgradbi mišici. Poleg tega je prilagoditev zelo specifična, kar v praksi pomeni, da nas na primer trening badmintona ne bo obvaroval pred pojavom ZMB po dvigovanju uteži in obratno. Še najbolj nadležno pa je dejstvo, da se povišane koncentracije mišicam lastnih snovi v krvi, ki posredno kažejo na poškodbo mišice, prav tako značilno pojavijo tudi po koncentrični in izometrični obliki vadbe, ZMB pa se izrazito razvije samo po ekscentrični vadbi. Zakaj bi torej enaka poškodba v enem primeru izzvala vnetje, v drugem pa ne? Poleg tega tudi uživanje protivnetnih zdravil podobno kot uživanje antioksidantov ne vpliva izrazito na razvoj in intenzivnost ZMB. Najnovejše raziskave priznanih švedskih strokovnjakov so pokazale, da o vnetni reakciji v sami mišici po ekscentrični vadbi v resnici ni ne duha ne sluha, je pa opazno povečana aktivnost nekaterih imunskih celic v vezivnem tkivu, ki obdaja mišice. Sočasno so odkrili, da sorazmerno z intenzivnostjo ZMB narašča tudi število na novo aktiviranih nerazvitih mišičnih (»satelitskih«) celic, iz katerih se razvijejo nova mišična vlakna. Tudi druge novejše študije nakazujejo, da je ekscentrična vadba zelo močan sprožilec za razvoj novih mišičnih vlaken, ki poteka brez prisotnosti lokalne vnetne reakcije. Iz teh ugotovitev seveda še ne moremo sklepati, da obstaja neposredna vzročna povezava med ZMB in rastjo novih mišičnih vlaken, so pa nedvomno pomembno izhodišče za nadaljnje raziskave. Obetavna teorija o mikro‑poškodbah in vnetju torej še ni dokončno opravila zaključnega izpita.

Epilog

Dejanski vzrok za nastanek ZMB se raziskovalcem očitno še naprej spretno izmika in kot kaže, bomo morali na dokončno razlago počakati še kar nekaj časa. Čeprav smo ljudje nagnjeni k iskanju enostavnih razlag in posplošitev, pa je realnost običajno vse prej kot takšna, še posebej kadar poskušamo razložiti delovanje živih organizmov. Mehanizmi, ki vodijo odziv telesa na tako vsakdanjo stvar, kot je telesna vadba, so izjemno kompleksni, zato zgolj en dejavnik nikoli ne more pojasniti celotne slike. Težave z razlago ZMB so naravnost šolski primer.

In praktičen nasvet? Kot kaže, ni razloga za slabo voljo, ko se pojavi ZMB, saj nam le-ta morda celo sporoča, da je bila vadba učinkovita. Dokler pa to ne bo popolnoma jasno, je vsekakor smiselno preprečiti nastanek hujših oblik ZMB. To lahko dosežemo tako, da se vsake telesne aktivnost po daljši prekinitvi ali telesne aktivnosti, ki je nismo vajeni, vedno lotimo zelo postopno. Pred tekmovanjem se izogibajmo vseh športnih aktivnosti, ki jih nismo vajeni, četudi niso zelo intenzivne. V primeru, da se ZMB kljub temu razvije, zmanjšamo intenzivnost vadbe in pustimo, da narava opravi svoje delo. Uživanje antioksidantov ali protivnetnih zdravil kot tudi masaža, raztezanje, gretje ali ohlajanje ji pri tem dokazano ne bodo v veliko pomoč.

Bibliografija

  1. Cannavino CR, Abrams J, Palinkas LA, Saglimbeni A, Bracker MD. Efficacy of transdermal ketoprofen for delayed onset muscle soreness. Clin J Sport Med. 2003 Jul;13(4):200-8.
  2. Cheung K, Hume P, Maxwell L. Delayed onset muscle soreness : treatment strategies and performance factors. Sports Med. 2003;33(2):145-64. Review.
  3. Cleary MA, Kimura IF, Sitler MR, Kendrick ZV. Temporal Pattern of the Repeated Bout Effect of Eccentric Exercise on Delayed-Onset Muscle Soreness. J Athl Train. 2002 Mar;37(1):32-36.
  4. Close GL, Ashton T, Cable T, Doran D, MacLaren DP. Eccentric exercise, isokinetic muscle torque and delayed onset muscle soreness: the role of reactive oxygen species. Eur J Appl Physiol. 2003 Dec 18 [In press]
  5. Crameri RM, Langberg H, Koskinen S, Magnusson P, Olsen JL, Kjaer M. Activation of satellite cells in human skeletal muscle after a single bout of exercise. V: Koskolu M, Geladas N, Klissouras V, eds.7th Annual Congress of the European College of Sport Sciences, Athens 2002. Proceedings. O706: p626.
  6. Goldfarb AH. Nutritional antioxidants as therapeutic and preventive modalities in exercise-induced muscle damage. Can J Appl Physiol. 1999; 249-266. Review.
  7. Hasson SM, Daniels JC, Divine JG, Niebuhr BR, Richmond S, Stein PG, Williams JH. Effect of ibuprofen use on muscle soreness, damage, and performance: a preliminary investigation. Med Sci Sports Exerc. 1993 Jan;25(1):9-17.
  8. MacIntyre DL, Sorichter S, Mair J, Berg A, McKenzie DC. Markers of inflammation and myofibrillar proteins following eccentric exercise in humans. Eur J Appl Physiol. 2001 Mar;84(3):180-6.
  9. Malm C, Nyberg P, Engstrom M, Sjodin B, Lenkei R, Ekblom B, Lundberg I. Immunological changes in human skeletal muscle and blood after eccentric exercise and multiple biopsies. J Physiol. 2000 Nov 15;529 Pt 1:243-62.
  10. Malm CB, Sjodin B, Sjoberg B, Lenkei R, Renstrom P, Lundberg IE, Ekblom B. Leukocytes, cytokines, growth factors and hormones in human skeletal muscle and blood after uphill or downhill running. J Physiol. 2004 Feb 6 [In press]
  11. McArdle WD, Katch FI, Katch VL, eds. Exercise physiology: energy, nutrition and human performance-5th ed. Lippincott William & Wilkins, Philadelphia Baltimore New York /etc./, 2001: 540-546.
  12. Nieman DC, Henson DA, Butterworth DE, Warren BJ, Davis JM, Fagoaga OR, Nehlsen-Cannarella SL. Vitamin C supplementation does not alter the immune response to 2.5 hours of running. Int J Sport Nutr. 1997 Sep;7(3):173-84.
  13. Nosaka K, Newton M, Sacco P. Delayed-onset muscle soreness does not reflect the magnitude of eccentric exercise-induced muscle damage. Scand J Med Sci Sports. 2002 Dec;12(6):337-46.
  14. Sacheck JM, Blumberg JB. Role of vitamin E and oxidative stress in exercise. Nutrition 2001;17:809-814. Review.
  15. Sayers SP Knight CA, Clarkson PM, Van Wegen EH, Kamen G. Effect of ketoprofen on muscle function and EMG activity after eccentric exercise. Med Sci Sport Exerc 2001; 33(5): 702-710.
  16. Stupka N, Tarnopolsky MA, Yardley NJ, Phillips SM. Cellular adaptation to repeated eccentric exercise-induced muscle damage. J Appl Physiol. 2001 Oct;91(4):1669-78.
  17. Svensson M, Malm C, Tonkonogi M, Ekblom B, Sjodin B, Sahlin K. Effect of Q10 supplementation on tissue Q10 levels and adenine nucleotide catabolism during high-intensity exercise. Int J Sport Nutr. 1999 Jun;9(2):166-80.
  18. Thompson D, Williams C, Kingsley M, Nicholas CW, Lakomy HK, McArdle F,Jackson MJ. Muscle soreness and damage parameters after prolonged intermittent shuttle-running following acute vitamin C supplementation. Int J Sports Med. 2001 Jan;22(1):68-75.
  19. Tokmakidis SP, Kokkinidis EA, Smilios I, Douda H. The effects of ibuprofen on delayed muscle soreness and muscular performance after eccentric exercise. J Strength Cond Res. 2003 Feb;17(1):53-9.
  20. Warren JA, Jenkins RR, Packer L, Witt EH, Armstrong RB. Elevated muscle vitamin E does not attenuate eccentric exercise-induced muscle injury. J Appl Physiol. 1992 Jun;72(6):2168-75.
  21. Yu JG, Carlsson L, Thornell LE. Evidence for myofibril remodelling as opposed to myofibril damage in human muscles with DOMS: an ultrastructural and immunoelectron microscopic study. Histochem Cell Biol. 2004 Feb 26 [In press]