Мышечные спазмы, связанные с физической нагрузкой

Спазмы мышц, возникающие во время выполнения физических упражнений, называются мышечными судорогами, вызванными физическими нагрузками (англ. exercise associated muscle cramps). Они определяются как синдром болезненных спазмов скелетных мышц, возникающих во время или сразу после тренировки. [1] Во время судорог скелетные, или произвольные мышцы сильно сокращаются и не могут расслабиться, что приводит к возникновению EAMC. Это заболевание проявляется в виде локальных мышечных судорог, возникающих спазматически в различных группах мышц при выполнении физических упражнений, обычно в икроножных, подколенных или четырехглавых мышцах. Чаще всего страдают икроножные мышцы.[2] Сопровождающая их боль и нарушение функций обычно ограничивают движение пораженной конечности, хотя такое состояние, как правило, проходит без дополнительного вмешательства. На это может потребоваться от нескольких секунд до нескольких минут, но пораженная часть тела не может выполнять свои функции в течение этого времени и, возможно, некоторое время после этого [3].

Мышечные судороги, вызванные физическими нагрузками (EAMC), - это очень распространенное состояние, требующее медицинской помощи во время спортивных соревнований. Частота возникновения EAMC возрастает с увеличением частоты, интенсивности и продолжительности тренировок, EAMC особенно распространена среди спортсменов, участвующих в соревнованиях по спортивным дисциплинам, требующим длительной физической нагрузки, таким как триатлон и бег на марафонские или ультрамарафонские дистанции, а также наблюдается во многих других видах спорта, включая баскетбол, различные виды футбола, теннис, крикет, велоспорт и т.д.[2][4].

Распространенность

Распространенность EAMC была зафиксирована у триатлонистов (67%), бегунов [5] (примерно от 30% до 50%), регбистов (52%) и велосипедистов (60%).[6][7] Несмотря на высокую распространенность EAMC, ее факторы риска, патофизиология, лечение и профилактика до конца не изучены. [2] Судороги, по-видимому, более распространены в мышцах, пересекающих два сустава, и было отмечено, что у спортсменов, страдающих судорогами, пороговая частота судорог (15 Гц) ниже, чем у людей, не склонных к судорогам (25 Гц). Пороговая частота - это минимальная частота возбуждения, необходимая для возникновения мышечной судороги. Тот факт, что люди, склонные к судорогам, имеют более низкую пороговую частоту для начала EAMC, подтверждает обоснованность неврологического происхождения судорог[3].

Факторы риска

К факторам риска, связанным с EAMC в видах спорта на выносливость, относятся высокоинтенсивный бег, бег на длинные дистанции (> 30 км), субъективное мышечное утомление - все это предполагает интенсивные и изнурительные физические нагрузки. Другими факторами риска являются пожилой возраст, продолжительная история занятий бегом, повышенный индекс массы тела (ИМТ), сокращенное время ежедневной растяжки, нерегулярные тренировки на растяжку, более высокий темп бега на соревнованиях по сравнению с тренировками, жаркая погода и судороги в семейном анамнезе. [3][8] Факторы, связанные с наследственностью EAMC, включают первопричинные хронические заболевания (такие как сердечно-сосудистые, респираторные, желудочно-кишечные, заболевания нервной системы, почек, мочевого пузыря и гематологические заболевания), а также рак, аллергии, регулярное употребление лекарств и травмы в прошлом. Опытные бегуны также находятся в группе повышенного риска.[9]

Патофизиология

Существуют две теории происхождения EAMC. Более старая основана на теории "обезвоживания" и "электролитного дисбаланса" (водно-солевого баланса), а более современная - это теория "измененного нервно-мышечного контроля" (неврологического происхождения).[9] Похоже, что традиционные теории возникновения судорог во время физической нагрузки, такие как обезвоживание, потеря электролитов, накопление метаболитов и накопление тепла, не являются основными причинами EAMC. Из всех известных теорий о причинах EAMC, неврологическое происхождение поддерживается наиболее солидным объемом литературы[10].

Теория измененного нервно-мышечного контроля

Нейромышечная теория предполагает, что мышечная перегрузка и мышечная усталость приводят к дисбалансу между возбуждающими и тормозящими импульсами от мышечных веретен и сухожильных органов Гольджи (GTO),  соответственно.[11] Это происходит, когда мышца сокращается в уже укороченном состоянии. Снижение напряжения в мышце-сухожилии, вероятно, уменьшает ингибиторную обратную связь от афферентов GTO, тем самым предрасполагая к мышечным судорогам из-за дисбаланса между тормозящими и возбуждающими импульсами к альфа-моторному нейрону.[3] Это повышает возбудимость на спинальном уровне, что приводит к увеличению частоты разрядов альфа-моторного нейрона на мышечные волокна, вызывая локальные мышечные судороги.[12][13].

Обычно EAMC чаще возникает в конце соревнований и физической работы и когда мышца сокращается, будучи уже укороченной. Считается, что растяжка, являющаяся основным методом лечения острой EAMC, облегчает EAMC посредством аутогенного торможения.[13] Растяжка увеличивает напряжение в сухожилии мышцы, что приводит к активации GTO и увеличению торможения альфа-моторного нейрона, что может восстановить физиологические отношения между возбуждающими и тормозящими импульсами к α-моторному нейрону.[14][15] Мышечное утомление – это, скорее, непрерывный процесс, чем состояние. Вполне вероятно, что степень усталости, необходимая для возникновения судорог, уникальна для каждого спортсмена.[9][16]

Теория обезвоживания / электролитного дисбаланса

Вода и электролиты являются жизненно важными элементами для поддержания нормального функционирования организма. Человеческое тело на 50-70% состоит из воды, а жидкости в организме разделены между двумя основными областями, называемыми внутриклеточным (внутри клеток) и внеклеточным (вне клеток) компартментами. Вода важна для поддержания целостности и функционирования клеток, а электролиты, такие как натрий, калий и хлорид, играют важную роль в балансе жидкости в организме, нервной проводимости и сокращении мышц. Поскольку жидкость и электролиты являются основными компонентами пота, их потеря при физической нагрузке обычно связывается с возникновением EAMC [6][9].

Сторонники теории обезвоживания/электролитного дисбаланса утверждают, что потеря натрия и хлорида при потоотделении, вызванном физическими нагрузками, являются причиной большого дефицита обменного натрия во всем теле. В результате жидкость выходит из интерстиция (пространства, окружающего мышечные клетки) в кровеносные сосуды. Затем интерстиций сжимается до механической деформации периферических нервных окончаний и повышения концентрации возбуждающих нейротрансмиттеров (например, ацетилхолина), метаболитов и электролитов.[15] После этого нервные окончания двигательных нервов становятся чрезмерно возбудимыми, спонтанно разряжаются, что приводит к EAMC. Однако в этой теории есть ряд несоответствий и ограничений [3][17][18].

Признаки и симптомы

Клинически EAMC можно определить по острой боли, скованности, видимым выпуклостям или узлам в мышцах и возможной болезненности, которые возникают внезапно, без каких-либо предвещающих симптомов, и продолжаются в течение нескольких дней.[19][20] Часто кажется, что мышцы поражаются бессистемно, и когда один пучок мышечных волокон расслабляется, соседний пучок сокращается, создавая впечатление, что спазмы блуждают. Наряду с этим могут происходить изменения в положении суставов из-за продолжительных непроизвольных сокращений. Например, лодыжка и пальцы ног могут быть направлены (изогнуты)  вниз, если икроножная мышца активно сокращается. Обычно EAMC длится несколько секунд или минут и затрагивает скелетные мышцы, пересекающие два сустава (например, квадрицепсы, подколенные сухожилия, икры)[3]. Более того, некоторые спортсмены способны почувствовать приближение EAMC или четко сформулировать, что "по ощущениям, у них скоро начнутся судороги". Такое "предсудорожное состояние" обычно предшествует наступлению полного EAMC и обычно является показателем того, что спортсмену необходимо изменить свой уровень активности или прекратить ее. EAMC может быть подрывать все силы, хотя в некоторых случаях EAMC не влияет на спортивные результаты[15].

Медицинское лечение

Неотложная помощь спортсмену, столкнувшемуся с EAMC, заключается в медленном, мягком статическом растягивании пораженной мышцы до тех пор, пока судорога не прекратится. Статическое растягивание - это распространенный метод лечения, применяемый врачами для уменьшения EAMC, а также распространенный метод самолечения, используемый спортсменами, если у них возникает EAMC во время матчей. Возможны два механизма облегчения EAMC благодаря статическому растягиванию[3]. Самое простое объяснение - статическое растяжение удлиняет мышцу, тем самым разъединяя сократительные белки и предотвращая сокращение мышцы. Возможно и другое объяснение -  статическое растяжение может увеличить напряжение в мышечных сухожилиях, тем самым усиливая тормозные сигналы от сухожильных органов Гольджи и снижая возбудимость альфа-моторных нейронов [9].

Еще одним популярным средством против EAMC является прием рассола. Рассол обычно рекомендуется из-за высокого содержания в нем натрия и предположения, что EAMC вызван потерей натрия. Интересно, что прием небольшого количества (около 80 мл) рассола во время мышечных судорог, вызванных физической нагрузкой, снимал судороги на 37% быстрее, чем вода, и быстрее, чем если не принималось ничего. В недавнем исследовании была выдвинута гипотеза, что именно уксусная кислота (уксус), содержащаяся в рассоле, вызывает такую реакцию. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы объяснить элементы, вызывающие этот рефлекс, а также пути и рецепторы, через которые рассол снимает судороги.[21]

Возвращение к физическим упражнениям после EAMC

EAMC обычно вызывает временный дискомфорт, и возвращение к физическим упражнениям или занятиям спортом регулируется самостоятельно в соответствии с уровнем переносимости EAMC у спортсмена. Однако в исключительных случаях EAMC может помешать завершению спортивной активности. Многие спортсмены, у которых развивается EAMC, способны возобновить занятия после самолечения (например, снижения темпов тренировок или растяжки).[1] Как упоминалось ранее, существует вероятность рецидива, если продолжать тренировку или бег после судорог, которые повышают возбудимость нервной системы. Если профессионалы страдают от постоянных и повторяющихся EAMC, несмотря на попытки их предотвращения, они должны обратиться к врачу и пройти углубленное медицинское обследование, чтобы исключить предрасполагающие заболевания.[22] Имеющиеся данные о долгосрочном влиянии ЭАМК на здоровье ограниченны, и эта область требует дальнейшего изучения.[23]

Профилактика

Патофизиология, вызывающая EAMC, скорее всего, связана с мышечным утомлением. Было установлено, что особенно уязвимы в плане EAMC спортсмены, которые возвращаются к соревнованиям или начинают фазу функционального возвращения к спорту на этапе реабилитации после травмы. Эти спортсмены склонны испытывать раннее мышечное утомление, хуже акклиматизируются к жарким условиям, у них снижено потоотделение, и все это повышает вероятность развития EAMC.[14] Правильная реабилитация после травмы предотвратит перенапряжение и обеспечит адекватную физическую подготовку перед возвращением в спорт [13].

К сожалению, доказанные стратегии профилактики мышечных судорог, связанных с физической нагрузкой, отсутствуют. Однако регулярная растяжка с использованием методов постизометрической релаксации, динамическая разминка, состоящая из движений, направленных на активную подготовку мышечной деятельности, коррекция биомеханического дисбаланса и осанки, снижение интенсивности или продолжительности тренировок, как и отказ от провоцирующих препаратов также могут быть эффективными.[9] Другие стратегии, такие как нейромышечное переобучение, включающее эксцентрические упражнения на укрепление мышц в тренировочные программы, могут помочь предотвратить EAMC. Зафиксирован случай, когда постоянные EAMC подколенного сухожилия прекратились после того, как триатлонист включил в свой тренировочный режим упражнения для укрепления ягодиц.[24] Поддержание достаточного запаса углеводов во время соревнований для снижения вероятности возникновения усталости или лечение по миофасциальным триггерным точкам являются гипотетическими методами [22].