मांसपेशियों में थकान के तंत्र

मांसपेशियों में थकान वह स्थिति है जिसमें निरंतर या बार-बार की गतिविधि के दौरान मांसपेशी द्वारा उत्पन्न की जा सकने वाली शक्ति या बल में कमी आती है। यह कोई एक विफलता बिंदु नहीं है, बल्कि कई स्थानों पर होने वाले परिवर्तनों का योग है — संकुचनशील प्रोटीन के भीतर, कैल्शियम के प्रबंधन में, ऊर्जा आपूर्ति में, और मांसपेशी तक पहुंचने वाले तंत्रिका आवेग में — जो मिलकर प्रदर्शन को कम करते हैं और आराम करने पर उलट जाते हैं।

Definition

मांसपेशियों में थकान व्यायाम-प्रेरित, अधिकतम बल या शक्ति में प्रतिवर्ती कमी है जिसे एक मांसपेशी उत्पन्न कर सकती है, जो संकुचनशील, चयापचय, कैल्शियम-प्रबंधन और तंत्रिका स्तरों पर परिवर्तनों से उत्पन्न होती है।

Scope

यह विषय कंकाल की मांसपेशियों की थकान के कोशिकीय और प्रणालीगत तंत्रों को शामिल करता है, जिसमें परिधीय (मांसपेशी के भीतर) और केंद्रीय (तंत्रिका तंत्र के भीतर) योगदानों के बीच अंतर किया गया है, और मेटाबोलाइट संचय, कैल्शियम के बिगड़े हुए स्राव, और क्रॉस-ब्रिज कार्य में कमी की भूमिकाओं पर चर्चा की गई है। यह इस बात का एक संदर्भ और शैक्षिक विवरण है कि मांसपेशियों का बल क्यों घटता है, न कि प्रशिक्षण या पुनर्प्राप्ति के नुस्खे के लिए एक मार्गदर्शिका।

Core questions

• शारीरिक रूप से मांसपेशी के थकने का क्या अर्थ है?
• तंत्रिका आदेश और बल उत्पादन के बीच कौन से चरण थकान के दौरान बाधित होते हैं?
• संचित मेटाबोलाइट्स और बिगड़ा हुआ कैल्शियम प्रबंधन बल को कैसे कम करते हैं?
• केंद्रीय (तंत्रिका) और परिधीय (मांसपेशीय) योगदानों में कैसे अंतर किया जाता है?

Key concepts

• परिधीय थकान
• केंद्रीय थकान
• सार्कोप्लाज्मिक रेटिकुलम से कैल्शियम का बिगड़ा हुआ स्राव
• मायोफिलामेंट्स की कैल्शियम संवेदनशीलता में कमी
• अकार्बनिक फॉस्फेट का संचय
• प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां और रेडॉक्स परिवर्तन
• ऊर्जा सब्सट्रेट की कमी
• आराम से प्रतिवर्तीता

Mechanisms

थकान तंत्रिका आदेश से लेकर क्रॉस-ब्रिज बल तक की श्रृंखला में कहीं भी उत्पन्न हो सकती है। मांसपेशी के भीतर परिधीय तंत्र प्रमुख हैं: तीव्र गतिविधि के दौरान फॉस्फोक्रिएटिन और एटीपी के टूटने से अकार्बनिक फॉस्फेट जमा होता है और प्रति क्रॉस-ब्रिज उत्पन्न बल और मायोफिलामेंट्स की कैल्शियम संवेदनशीलता को कम करता है; सार्कोप्लाज्मिक रेटिकुलम से कैल्शियम का स्राव बाधित हो जाता है, जिससे सक्रियण कैल्शियम संकेत कम हो जाता है; और रेडॉक्स स्थिति और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों में परिवर्तन संकुचनशील कार्य को और कम करते हैं। ऊर्जा सब्सट्रेट्स की कमी और आयन प्रवणता में गड़बड़ी भी योगदान करती है। केंद्रीय तंत्र मांसपेशी तक पहुंचने वाले तंत्रिका आवेग में कमी को दर्शाते हैं। क्योंकि ये परिवर्तन चयापचय रूप से प्रेरित होते हैं, थकान तब उलट जाती है जब मेटाबोलाइट्स साफ हो जाते हैं और पुनर्प्राप्ति के दौरान भंडार बहाल हो जाते हैं।

Clinical relevance

थकान के शारीरिक आधार को समझना व्यायाम सहनशीलता, मांसपेशियों की कमजोरी, और उन स्थितियों की व्याख्या के लिए पृष्ठभूमि प्रदान करता है जिनमें थकान प्रमुख होती है, और व्यायाम-शरीर विज्ञान साहित्य को पढ़ने के लिए भी। इसे संदर्भ शरीर विज्ञान के रूप में प्रस्तुत किया गया है और यह व्यक्तिगत निदान, प्रशिक्षण निर्धारण, या उपचार का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

यह विवरण कोशिकीय और एकीकृत शरीर विज्ञान अध्ययनों और फिजियोलॉजिकल रिव्यूज और द जर्नल ऑफ फिजियोलॉजी में आधिकारिक समीक्षाओं पर आधारित है, विशेष रूप से फिट्स (1994), एलन, लैम्ब, और वेस्टरब्लैड (2008), और एनोका और डुचेटो (2008)। यह दिशानिर्देश-शासित नैदानिक साक्ष्य के बजाय यांत्रिक मूल विज्ञान है।

History

प्रारंभिक कार्य ने थकान को बड़े पैमाने पर लैक्टिक एसिड और अम्लता के लिए जिम्मेदार ठहराया। 1980 और 1990 के दशक के विस्तृत कोशिकीय अध्ययनों, जिनमें वेस्टरब्लैड, एलन और सहयोगियों के पृथक तंतुओं पर किए गए अध्ययन शामिल हैं, ने सार्कोप्लाज्मिक रेटिकुलम कैल्शियम स्राव में बाधा और अकार्बनिक फॉस्फेट के अवसादक प्रभावों की ओर जोर दिया, जबकि फिट्स की 1994 की समीक्षा ने कोशिकीय चित्र को संश्लेषित किया। बाद के एकीकृत विवरणों में एलन, लैम्ब, और वेस्टरब्लैड (2008) और एनोका और डुचेटो (2008) ने परिधीय और केंद्रीय योगदानों को थकान के आधुनिक, कार्य-निर्भर दृष्टिकोण में संयोजित किया।

Debates

थकान के कारण के रूप में अम्लता कितनी महत्वपूर्ण है?

पारंपरिक दृष्टिकोण कि लैक्टिक एसिड और पीएच में संबंधित गिरावट सीधे थकान का कारण बनती है, को काफी हद तक संशोधित किया गया है, बाद के काम में अकार्बनिक फॉस्फेट और बिगड़े हुए कैल्शियम प्रबंधन को एक बड़ी भूमिका और अम्लता को एक छोटी, तापमान-निर्भर भूमिका दी गई है।

थकान का कितना हिस्सा केंद्रीय बनाम परिधीय है?

तंत्रिका आवेग में कमी और इंट्रामस्कुलर परिवर्तनों के बीच संतुलन कार्य, तीव्रता और अवधि पर निर्भर करता है, इसलिए थकान को एक ही प्रमुख स्थल के लिए जिम्मेदार ठहराने के बजाय कार्य-निर्भर के रूप में वर्णित करना सबसे अच्छा है।

Key figures

• Robert Fitts
• David Allen
• Håkan Westerblad
• Graham Lamb
• Roger Enoka

Seminal works

• fitts-1994
• allen-2008
• enoka-duchateau-2008

Frequently asked questions

क्या मांसपेशियों में थकान लैक्टिक एसिड के कारण होती है?

लैक्टिक एसिड और अम्लता की भूमिका पहले की तुलना में कम मानी जाती है। वर्तमान साक्ष्य अकार्बनिक फॉस्फेट संचय और सार्कोप्लाज्मिक रेटिकुलम से कैल्शियम के बिगड़े हुए स्राव, साथ ही तंत्रिका आवेग में कमी को मुख्य योगदानकर्ताओं के रूप में जोर देते हैं।

केंद्रीय और परिधीय थकान में क्या अंतर है?

परिधीय थकान मांसपेशी के भीतर होने वाले परिवर्तनों को संदर्भित करती है जो बल को कम करते हैं, जैसे कि कैल्शियम का बिगड़ा हुआ स्राव और मेटाबोलाइट संचय; केंद्रीय थकान मांसपेशी को भेजे गए तंत्रिका आवेग में कमी को संदर्भित करती है।