Дивовижна причина того, чому наші м'язи втомлюються

Повну версію уроку можна переглянути за посиланням: https://ed.ted.com/lessons/the-surprising-reason-our-muscles-get-tired-christian-moro

Ти підіймаєш тягарі. Першого разу це легко, але з кожним разом необхідно все більше зусиль, і, зрештою, ти стаєш не в силах продовжувати. Відповідальні за підняття м'язи стають не в змозі скорочуватись. Що відбувається? Крістіан Моро пояснює, як саме функціонують наші м'язи, та що змушує їх втомлюватись.

Автор урока - Крістіан Моро, режисер - Нікола Лацго.

Ти підіймаєш тягарі.

Першого разу це легко,

але з кожним разом
необхідно все більше зусиль,

і, зрештою, ти не в силах продовжувати.

Відповідальні за підняття м'язи

стають не в змозі скорочуватись.

Чому наші м'язи втомлюються?

Ми часто кажемо, що це через
молочну кислоту чи втрату енергії.

Але м'язи втомлюються не тільки через це.

Є інша важлива причина:

здатність м'язів відповідати
на сигнали мозку.

Щоб зрозуміти причини
м'язової втоми,

буде корисним знати, як м'яз скорочується
у відповідь на сигнал від нерва.

Ці сигнали передаються від мозку
до м'язів за долю секунди

через довгі тонкі клітини, що називаються
руховими нейронами.

Руховий нейрон та м'язова клітина
розділяються крихітним проміжком.

Завдяки обміну частками через цей проміжок
відбувається скорочення м'язу.

На одній стороні цього проміжку

руховий нейрон має нейромедіатор,
який називається ацетилхолін.

З іншої сторони,

заряджені частки або іони

утворюють мембрану м'язової клітини,

з калію всередині та з натрію ззовні.

У відповідь на сигнал мозку

руховий нейрон виділяє ацетилхолін,

який змушує пори на м'язовій мембрані
відкритись.

Натрій затікає всередину,
а калій витікає.

Потік цих заряджених часток
є вирішальним для скорочення м'яза:

зміна заряду створює електричний сигнал,
який називається потенціалом дії.

Він розноситься по всій м'язовій клітині,

стимулюючи вихід кальцію,
який накопичився всередині.

Цей приплив кальцію змушує м'яз
скорочуватись,

даючи можливість протеїнам
всередині м'язового волокна з’єднуватись

та прикріплятись один до одного,

напружуючи м'яз.

Енергія, що використовується
для скорочення, надходить з молекули АТФ.

АТФ також допомагає потім
викачувати іони назад із мембрани,

відновлюючи баланс натрію та калію
з обох сторін.

Увесь цей процес повторюється під час
кожного скорочення м'яза.

З кожним скороченням

енергія у формі АТФ вичерпується,

утворюються продукти життєдіяльності,
такі як молочна кислота,

а деякі іони віддаляються
від м'язової клітинної мембрани,

залишаючи за собою
все менші групи іонів.

Хоча м'язові клітини виснажують АТФ
під час багаторазових скорочень,

вони завжди виробляють нові АТФ.

Тому, частіше за все,
навіть у дуже втомлених м’язах

це джерело енергії
залишається невичерпним.

І хоча багато продуктів
життєдіяльності кислі,

втомлені м'язи все одно підтримують pH
в межах норми.

Це є показником того, що тканина
ефективно очищується від цих продуктів.

Але, зрештою, після періоду
багаторазових скорочень,

доступна концентрація іонів калію,
натрію та кальцію

поряд з м'язовою клітинною мембраною

може виявитись недостатньою
для належного перезапуску системи.

Тому, навіть якщо мозок подає сигнал,

м'язова клітина не може утворити
потенціал дії необхідний для скорочення.

Навіть коли такі іони, як калій,
натрій та кальцій

всередині або за межами м'язової клітини
вичерпані,

вони знаходяться в надлишку
в інших ділянках тіла.

За короткий час

вони повернуться у місця,
де вони необхідні,

іноді за допомогою
активних насосів калію та натрію.

Тому, якщо зупинитись та відпочити,

м'язова втома зникне, коли ці іони
відновляться по всьому м'язу.

Чим регулярніше ти тренуєшся,

тим більше часу необхідно з кожним разом
для настання м'язової втоми.

Тому, що чим ти сильніший,

тим менше разів має повторюватись
цей цикл

від нервового сигналу з мозку
до скорочення у м’язі,

щоб підняти певну вагу.

Чим менша кількість циклів,
тим менше вичерпуються іони.

Тому, коли твоя фізична
форма поліпшується,

ти можеш тренуватися довше
з тією ж інтенсивністю.

Багато м'язів росте з тренуванням,

а більші м'язи
також мають більший запас АТФ

та більшу здатність очищуватись
від продуктів життєдіяльності,

віддаляючи настання втоми.