Dlaczego serce się nie męczy i nie musi odpoczywać jak inne mięśnie?

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 09:39

Trzy rodzaje mięśni

Ciało ludzkie składa się z trzech rodzajów mięśni: szkieletowych, gładkich i sercowych.

Mięśnie szkieletowe

Mięśnie szkieletowe są prążkowane (pasemkowate) i są tym, o czym większość z nas myśli, gdy wyobrażamy sobie mięsień. Przymocowane do kości i ścięgien, mięśnie szkieletowe kontrolują prawie wszystkie dobrowolne, a niektóre mimowolne (jak przepona, która działa automatycznie), ruchy ciała. Dobrowolny ruch jest stymulowany przez:

Impulsy nerwowe (potencjały czynnościowe) przemieszczające się w dół neuronów ruchowych czuciowej gałęzi somatycznej układu nerwowego [powodują, że włókna mięśni szkieletowych, z którymi się kończą, kurczą się.

Podobnie jak mięsień sercowy, mięśnie szkieletowe czerpią energię z mitochondriów w swoich komórkach - "im więcej mitochondriów, tym większa dostępna energia dla mięśnia":

Ponieważ w trakcie ewolucji nie było konieczne, aby ludzie mogli rozciągać nasze mięśnie szkieletowe przez dłuższy czas, całkowita objętość mięśni szkieletowych zawiera średnio tylko 1 do 2% mitochondriów. Jest to całkowicie wystarczające źródło energii dla takich przerywanych zadań mięśniowych, jak chodzenie czy bieganie.

Uzupełniając rezerwy mitochondriów, mięśnie szkieletowe mogą również wykorzystywać glikogen (energię zmagazynowaną) do produkcji ATP, podstawowej jednostki, która transportuje i uwalnia energię między komórkami.

Mięśnie gładkie

Gładkie mięśnie są dokładnie takie, jak to opisano - gładkie, bez prążkowania. Znalezione w pustych narządach wewnętrznych (z wyjątkiem serca), gładkie mięśnie działają automatycznie, pomagając w trawieniu pokarmu, rozszerzając źrenice i sikując.

Mięsień sercowy

Podobnie jak mięśnie szkieletowe, mięsień sercowy jest prążkowany. Wyjątkowo komórki tego rodzaju mięśni są silnie ze sobą połączone skrzyżowania adherens które "umożliwiają serce skurczenie siłą bez rozrywania włókien".

Bodziec, który sprawia, że pompa serca pochodzi z wnętrza i "przechodzi z włókien do włókien przez szczeliny":

W fali synchronicznej, która przechodzi z przedsionków przez komory i pompuje krew z serca. Coś, co koliduje z tą falą synchroniczną… [jak] atak serca, może powodować, że włókna serca biją przypadkowo - zwane migotaniem.

Chociaż pompy serca z własnej woli, nerwy autonomicznego układu nerwowego:

Biegną do serca, ale ich efektem jest po prostu modulowanie - zwiększanie lub zmniejszanie - wewnętrznej szybkości i siły bicia serca. Nawet jeśli nerwy zostaną zniszczone (tak jak w przeszczepionym sercu), serce nadal bije.

Mięsień sercowy, podobnie jak mięśnie szkieletowe, jest również zasilany przez mitochondria, ale ma wiele, wiele więcej:

Całkowita objętość serca… składa się z 30-35% mitochondriów. Ta ogromna ilość generatorów energii oznacza, że mięsień sercowy, w zdrowym stanie, nie musi nigdy spoczywać: zawsze jest przekazywana do mięśnia energia, a więcej energii pochodzi z kalorycznego spożycia.

Jednak to większe uzależnienie od mitochondriów oznacza, że serce ma również:

Większa zależność od oddychania komórkowego w przypadku ATP… ma mało glikogenu i ma niewielkie korzyści z glikolizy, gdy podaż tlenu jest ograniczona. Zatem wszystko, co przerywa przepływ natlenionej krwi do serca, szybko prowadzi do uszkodzenia - nawet śmierci - dotkniętej części. Tak dzieje się w atakach serca.

Złamane serca

Chociaż wydaje się to nie do naprawienia, siła ludzkiego serca nie jest nieograniczona. Ostatnie badania wykazały, że po wyjątkowo intensywnym stosowaniu, nawet najzdrowsze serca mogą zostać uszkodzone.

Zmęczenie serca

W 2001 roku naukowcy badali zmęczenie serca u sportowców wytrzymałościowych:

Kardiolog Euan Ashley… założyć mobilne laboratorium serca na mecie wyścigu ultra-wytrzymałościowego "Adrenaline Rush" w szkockim regionie Highlands….. Zwycięska drużyna… upadł na linii mety po 90 nieprzerwanych godzinach jazdy na rowerze, wspinaczki, pływania, wiosłowania i pracy z liną praktycznie bez snu… Po przetestowaniu ich serc… przed i po wyścigu na 400 km… naukowcy ustalili, że serca sportowców, którzy ukończyli zawody, pod koniec wyścigu pompowali o 10 procent mniej krwi w porównaniu z ilością pompowaną na początku.

Ashley szybko zauważyła, że "serca sportowców, które wykazywały oznaki zmęczenia serca, powróciły do normy dość szybko po wyścigu i nie doszło do trwałych uszkodzeń".

Trwałe uszkodzenie

Chociaż jeden przypadek atletyki wytrzymałościowej może nie spowodować trwałych uszkodzeń, najnowsze badania wskazują, że całe życie ekstremalnych treningów może.

W brytyjskim badaniu z 2011 roku:

Mężczyźni, którzy byli częścią brytyjskiej drużyny narodowej lub olimpijskiej w biegach na odległość lub wiosłowaniu, a także [biegacze, którzy] ukończyli co najmniej sto maratonów… [z] dwunastym wiekiem 50 lat lub więcej… kolejne 17… wiek 26 do 40 lat [porównywano] do grupy 20 zdrowych mężczyzn po 50 roku życia, z których żaden nie był sportowcem wytrzymałościowym….. Różne grupy przeszły nowy rodzaj obrazowania rezonansem magnetycznym serca, który identyfikuje bardzo wczesne oznaki zwłóknienia lub blizny w mięśniu sercowym… [stan], który może przyczyniać się do nieprawidłowej czynności serca, a ostatecznie do niewydolności serca…. Wyniki… były raczej niepokojące. Żaden z młodszych sportowców lub starszych nie ma u siebie zwłóknienia. Ale połowa starszych sportowców przez całe życie wykazywała blizny w mięśniu sercowym. Dotknięci mężczyźni to w każdym przypadku ci, którzy wyszkolili najdłużej i najtrudniej.

Niemniej jednak nawet naukowcy badający wpływ intensywnych ćwiczeń na mięsień sercowy zgadzają się, że:

Zbyt wiele ćwiczeń nie było dużym problemem w Ameryce. Większość ludzi po prostu biegnie, aby utrzymać formę, a dla nich dowody są dość silne, że ćwiczenia wytrzymałościowe są dobre… Nie ma wątpliwości, że ćwiczenia ogólnie są bardzo dobre dla zdrowia serca.