Hvernig þróast vöðvaþreyta í höfuðinu

Vísindamenn við Háskólann í Zurich hafa nú skoðað ítarlega hvað íþróttamenn og konur þekkja af reynslu: Höfuðið gegnir mikilvægu hlutverki í þreytandi þolgæði. Þeir hafa getað afhjúpað kerfi í heila sem dregur úr vöðvastarfsemi meðan á þreytandi verkefni stendur og tryggir að eigin lífeðlisfræðileg mörk séu ekki yfirtekin. Sú staðreynd að vöðvaþreyta og breytingar á milliverkunum milli taugafræðilegra mannvirkja tengjast því hefur reynst reynslan í fyrsta skipti í þessari rannsókn.

Hversu sterkt við getum virkjað vöðvana að vild veltur til dæmis á hvatningu og viljastyrk eða á þjálfunar- og þreytustöðu vöðvanna. Sérstaklega það síðastnefnda leiðir til greinilega áberandi og mælanlegs árangurstaps. Lengi vel hafa rannsóknir á þreytu í vöðvum að mestu verið takmarkaðar við breytingar á vöðvanum sjálfum.

Sameiginlegt rannsóknarverkefni háskólans í Zurich og ETH Zurich hefur nú beinst að rannsóknum á heilanum. Undir stjórn taugasálfræðingsins Kai Lutz frá Háskólanum í Zürich í samvinnu við Urs Boutellier frá Stofnun hreyfingarvísinda og íþrótta við ETH Zürich, uppgötvuðu vísindamennirnir í fyrsta skipti taugafrumur sem eru ábyrgar fyrir því að draga úr vöðvavirkni við þreytandi verkefni. Þriðji og síðasti hluti þessarar tilraunaflokks sem Lea Hilty framkvæmdi sem hluta af doktorsritgerð hennar hefur nú verið birt í „European Journal of Neuroscience“.

Taugaboð frá vöðvum hamla hreyfisvæðum í heilanum

Í fyrstu rannsókninni gátu vísindamennirnir sýnt fram á að meðan á þreytandi, krefjandi verkefni stendur, eru taugaboð frá vöðvanum - líkt og upplýsingar um sársauka - hamla frumhreyfisvæðinu.

Þeim tókst að sanna þetta með mælingum þar sem prófunaraðilar endurtóku þreytandi samdrætti í læri þar til þeir náðu ekki lengur nauðsynlegum krafti. Hins vegar, ef sama æfingin var framkvæmd við svæfingu á mænu (mænurótardeyfing) - og þar með truflun var á endurgjöf frá vöðvanum á aðalhreyfisvæðið - voru samsvarandi, þreytutengd hömlunarferli marktækt veikari en ef upplýsingar um vöðva voru ósnortnar.

Í öðru skrefi, með hjálp hagnýtrar segulómskoðunar, tókst vísindamönnunum að staðsetja þau heilasvæði sem sýna aukningu á virkni skömmu áður en þreytandi og strembið verkefni lýkur og taka því þátt í merkjum um lúkningu. Þetta eru þalamus og heilaberkur - bæði svæði sem meðal annars greina upplýsingar sem miðla ógnun við lífveruna, svo sem sársauka eða hungur.

Taugakerfið hefur regluleg áhrif á árangur vöðva

Þriðja rannsóknin hefur nú sýnt að hindrandi áhrif á hreyfivirkni eru í raun miðluð með barkaberki í einingum: Í prófunum með hjólagerðarmælinum komust vísindamenn að því að samskipti milli bóluefna í einangrun og aðalhreyfisvæði verða ákafari með aukinni þreytu hefur verið.

„Þetta er hægt að taka sem sönnun þess að taugakerfið sem er að finna upplýsir ekki aðeins heilann heldur hefur það í raun stjórnunaráhrif á hreyfivirkni,“ segir Lea Hilty og dregur saman núverandi niðurstöður. Og Kai Lutz vísar til nýja rannsóknarsviðsins sem nú er að opnast með þessum niðurstöðum: „Niðurstöðurnar eru mikilvægt skref í því að afhjúpa það hlutverk sem heilinn gegnir í þreytu vöðva. Á grundvelli þessarar vinnu verður ekki aðeins hægt að þróa áætlanir til að hámarka vöðvastarfsemi, heldur einnig að rannsaka sérstaklega ástæður fyrir minni vöðvastarfsemi við ýmsa sjúkdóma. “ Viðvarandi skert líkamleg frammistaða er algeng aukaverkun í daglegu klínísku starfi, meðal annars getur hún komið fram sem aukaverkun tiltekinna lyfja. Oft er þó svokölluð síþreytuheilkenni greind án áberandi orsaka.

bókmenntir:

Lea Hilty, Lutz Jäncke, Roger Luechinger, Urs Boutellier og Kai Lutz. Takmörkun líkamlegrar frammistöðu í vöðvaþreytandi handreynslu er miðlað af Thalamo-einangrunarvirkni. Kortlagning á heila manna. 10. desember 2010. doi: 10.1002 / hbm.21177

Lea Hilty, Kai Lutz, Konrad Maurer, Tobias Rodenkirch, Christina M. Spengler, Urs Boutellier, Lutz Jäncke og Markus Amann. Ópíóíðviðtaka-næmir vöðvaafleiðendur í mænu stuðla að þreytu sem veldur aukningu á hömlun innan barkar hjá heilbrigðum mönnum. Tilraunakennd lífeðlisfræði. 11. febrúar 2011. doi: 10.1113 / expphysiol.2010.056226

Lea Hilty, Nicolas Langer, Roberto Pascual-Marqui, Urs Boutellier og Kai Lutz. Þreytu framkölluð aukning í samskiptum innan hjarta og hjarta í miðjum æða utanhússbarka meðan á hjólreiðum stendur. European Journal of Neuroscience. 21. nóvember 2011. doi: 10.1111 / j.1460-9568.2011.07909.x

Heimild: Zurich [Háskólinn í Zurich]