Mikrourazy mięśniowe są powszechnie i błędnie nazywane zakwasami. W rzeczywistości, powstający w trakcie pracy beztlenowej kwas mlekowy nie powoduje bólu mięśni szkieletowych. Dlaczego? Gdyż nawet po najcięższej sesji siłowej mleczany są usuwane z mięśni często już w ciągu 1 godziny, w wyjątkowych wypadkach dla osób podejmujących skrajne treningi interwałowe VO2 max, proces ten może zająć nieco więcej czasu. Ale w momencie, gdy zaczynają się DOMS (ang. delayed onset muscle soreness), czyli 24 lub 48 h po sesji, po mleczanach pozostaje tylko wspomnienie.

W jednym z badań usuwanie mleczanów z krwi po wysiłku maksymalnym zajęło 70 minut. Zostało opublikowane 13 stycznia 2016 r., wzięło w nim udział 20 uczestników. Wykonywali maksymalny test biegowy do wyczerpania, następnie odpoczywali leżąc na plecach przez 120 minut. Przed i po wysiłku pobierano próbki krwi oraz badano pracę serca. Po 70 minutach od zakończenia pracy poziom mleczanów wrócił do poziomu wyjściowego [2].

Ale na czym tak naprawdę polega uszkodzenie mięśni?

Ćwiczenia zakłócają funkcjonowanie struktur mięśni szkieletowych, powodując naciekanie leukocytów i uwalnianie białek, takich jak mioglobina (mb), do krążenia. W skrajnym przypadku duża ilość mioglobiny może uszkodzić nerki. Jednak naukowcy zwracają uwagę na to, iż traktowanie mioglobiny, jako toksyny, jest niepoprawnym uproszczeniem. Mioglobina jest czerwonym barwnikiem komórki mięśniowej. Jak podkreślają Tadeusz Zajączkowski i wsp. [16] przyjmuje się, że rozpad około 200 g mięśni może doprowadzić do mioglobinurii. Obecność mioglobiny w moczu świadczy o znacznym zniszczeniu mięśni.

Grafika: mechanizmy związane z uszkodzeniem nerek spowodowanym rozpadem mięśni.

Nadezda Petejova i Arnost Martinek z Kliniki Chorób Wewnętrznych szpitala w Ostravie uważają, iż istnieją trzy różne mechanizmy toksyczności mioglobiny: [15]

  • zwężenie naczyń nerkowych (pierwsza teoria, jako przyczynę uznaje związany z mioglobinurią spadek ilości tlenku azotu, wyrzut cytokin; druga teoria mówi o wpływie na system RAA; renina–angiotensyna–aldosteron),
  • powstawanie grudek i wałeczków z barwnika (mioglobiny), które zaczopowują kanaliki nerkowe, doprowadzając do skurczu naczyń w kłębkach i kapilarów i następnie zaburzeń przesączania. Prowadzą do obumarcia kanalików dalszych i niewydolności nerek,
  • bezpośrednia toksyczność mioglobiny dla komórek kanalików nerkowych (wpływ na peroksydację lipidów w błonach komórek cewkowych i mitochondriach; różne skomplikowane mechanizmy niezrozumiałe dla większości populacji, osoby zainteresowane odsyłam do artykułu źródłowego: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4056317/)

Pierwsze na scenie pojawiają się neutrofile, które dzięki enzymom i działaniu chemicznemu izolują uszkodzoną tkankę mięśniową. Następnie pojawiają się makrofagi. Po ćwiczeniach wytrzymałościowych odnotowuje się nasiloną produkcję reaktywnych form tlenu przez neutrofile. Po treningu mającym komponentę ekscentryczną (np. trening siłowy) wzrasta również ilość leukocytów. Pobrane po wysiłku wycinki mięśni od ludzi wykazują akumulację leukocytów w tkankach mięśniowych. Po uszkodzeniu mięśni i tkanki łącznej po wysiłku neutrofile są szybko mobilizowane do krążenia i wkrótce migrują i przenikają do uszkodzonej tkanki i wytwarzają ROS, reaktywne formy tlenu (ang. reactive oxygen species).

Do najbardziej reaktywnych ROS występujących w systemach biologicznych należą:

  • rodnik hydroksylowy (OH·),
  • rodnik ponadtlenkowy (O2·–).

Rolę odgrywa także anion nadazotowy (ONOO–), zwany także anionem nadtlenoazotawym lub nadtlenoazotynem (Kumas, Abbas, Aster). Nadtlenoazotyn powstaje w reakcji, w której biorą udział rodnik ponadtlenkowy (O2·–) i tlenek azotu (NO).

Jeśli funkcje neutrofilów, zwłaszcza wytwarzanie ROS, zostaną nadmiernie aktywowane, może wystąpić uszkodzenie tkanki. W ciągu 24 godzin neutrofile są zastępowane przez makrofagi, które są aktywnymi komórkami zapalnymi. Produkują kilka cytokin prozapalnych, promują usuwanie uszkodzonej tkanki oraz przebudowę tkanki mięśniowej. [17]

A więc zapalenia:

  • ostre: charakteryzuje napływ neutrofilów,
  • przewlekłe: wiąże się z oddziaływaniem monocytów, makrofagów i limfocytów.

Poprzez szereg reakcji oba rodzaje białych krwinek przygotowują teren pod odbudowę. Procesy te wiążą się z opuchnięciem w miejscu, w którym powstały uszkodzenia. Makrofagi podczas „czyszczenia” wydzielają substancje chemiczne istotne dla aktywacji komórek satelitarnych (rodzaj komórek macierzystych ang. stem cells). Te ostatnie łączą się z komórkami mięśniowymi, sprawiając, że w komórce mięśniowej pojawia się więcej jąder komórkowych.

Peake i wsp. stwierdzili, że wzrost liczby krążących leukocytów po wysiłku oporowym zależy od wykorzystanych w treningu grup mięśniowych, czyli ilości masy mięśniowej rekrutowanej podczas ćwiczeń ekscentrycznych.

Kiedy pojawia się bolesność mięśni?

zakwasy regeneracja

Przykładowo, w badaniach Kazue Kanda i wsp. [17] badani wykonali 10 serii po 40 powtórzeń wspięć stojąc z ciężarem połowy masy ciała i 3-minutową przerwą między seriami. Wskutek czego nasiloną aktywność neutrofili oraz wzrost produkcji reaktywnych form tlenu odnotowano 4 h po zakończeniu treningu. W ciągu 24 h po wysiłku aktywność neutrofili i produkcja ROS wróciły do wartości wyjściowych. Stężenie mioglobiny w surowicy (wskaźnik uszkodzenia mięśni) znacząco wzrosło po 72 godzinach od wysiłku, w porównaniu ze stężeniem wyjściowym. W licznych eksperymentach wykazano, iż nie zawsze bolesność mięśni i uszkodzenia mięśni występują równolegle. W badaniach Kazue Kanda i wsp. [17] wykazano korelację między stężeniem mioglobiny i bolesnością mięśni 72 h po zakończeniu ćwiczeń łydek.

Bolesność mięśni pojawiła się 24 godziny po wysiłku, a następnie rozwijała się w czasie od 48 godzin do 72 godzin po zakończeniu pracy. Po 96 h bolesność mięśni była mniejsza, choć nadal wyższa, niż przed ćwiczeniami. Ogólnie rzecz biorąc, DOMS pojawiają się (jak sama nazwa wskazuje) z opóźnieniem. Wg mnie niepoprawne jest nazywanie DOMS bolesności, która pojawia się w ciągu kilku godzin po zakończeniu treningu. Również bolesność, którą odczuwa się w trakcie wykonywania długiej serii, nie ma nic wspólnego z mikrourazami. Typowe DOMS osiągają szczyt w dwa lub trzy dni po zakończonym wysiłku. Należy dodać, iż osoby w różnym wieku, profilu hormonalnym, stopniu wytrenowania, przyzwyczajeniu do danego rodzaju pracy, różnie reagują na ten sam wysiłek. Po przerwie wakacyjnej 3 serie przysiadów nawet z symbolicznym ciężarem może spowodować silny ból mięśni, a rutynowo wykonywane 5-8 serii ze znacznym obciążeniem nie robi większego wrażenia. Osoba przyzwyczajona do biegania minimalnie odczuje pokonanie odcinka 10 km, z kolei początkujący może przez wiele dni odczuwać bolesność, szczególnie łydek, mięśnia czworogłowego.

W kilku badaniach wykazano, iż liczba leukocytów i neutrofili w krążeniu wzrasta w ciągu kilku godzin po wysiłku ekscentrycznym, ale zależy to od intensywności, czasu trwania i rodzaju ćwiczeń oraz rozmiaru grup (wykorzystanej w ćwiczeniu masy mięśniowej). Saxton i wsp. stwierdzili, że liczba neutrofili w krążeniu zwiększyła się o 1.48 razy (przed: 2,9 ± 0,4, po 4 h: 4,3 ± 0,5) po 4 godzinach od zakończenia niskiej intensywności pracy ekscentrycznej. Z kolei wysiłek o większej intensywności (wchodzenie na ławkę) spowodował 1,76-krotny (przed: 2,9 ± 0,3, po 4 h: 5,1 ± 0,4 ) wzrost liczby granulocytów obojętnochłonnych po 4 godzinach od zakończenia treningu. Gleeson i wsp. odnotowali, że liczba leukocytów w krążeniu zmniejszyła się w ciągu dwóch-trzech dni po ćwiczeniach (wchodzeniu na ławkę). Odnotowano wzrost leukocytów natychmiast po, a największą ich ilość w okresie 1-4 h po zakończeniu treningu. [18]

Jak się manifestuje stan zapalny?

Markerami stanu zapalnego mogą być cytokiny prozapalne:

  • interleukina 1 (Il-1),
  • interleukina 6 (Il-6),
  • interleukina 8 (Il-8),
  • czynnik martwicy nowotworów (TNF alfa)

oraz białka ostrej fazy, takie jak: CRP, α1-antychymotrypsyna oraz surowiczy składnik amyloidu A, ceruloplazmina, składowe dopełniacza C3 i C4, α1-inhibitor proteinaz, α2-antyplazmina, C1-inaktywator. Przykładowo, miażdżyca i choroba niedokrwienna serca (CHD) są związane z podwyższonym stężeniem interleukiny 6 (IL-6), białka C-reaktywnego (CRP) i czynnika martwicy nowotworów (TNF-α).

Po długotrwałym biegu: [19]

  • odnotowuje się rozpad mięśni: drastycznie rośnie kinaza kreatynowa (385% po maratonie, 85% po półmaratonie) oraz ilość mioglobiny: po maratonie o 2451%, po półmaratonie o 977%. Ogólnie: wskaźniki rozpadu i uszkodzeń mięśni wzrosły 20-krotnie pod maratonie oraz ponad 10-krotnie po półmaratonie!
  • odnotowuje się uszkodzenia nerek (kreatynina po maratonie wzrost o 18%; po półmaratonie o 34%),
  • odnotowuje się uszkodzenia serca (troponina T wzrost o 1744% po maratonie oraz o 850% po półmaratonie),
  • rośnie nawet ASPAT (obciążenie wątroby),
  • drastycznie rośnie ilość cytokin prozapalnych IL-6, IL-8,
  • wzrasta ilość cytokiny przeciwzapalnej IL-10,
  • pojawia się silna reakcja stresowa i stan zapalny: zwiększa się poziom TNF-α, białka C-reaktywnego znanego, jako CRP oraz poziom białych krwinek. Ba, poziom CRP u sportowców po maratonie nie wrócił do normy, a odnotowywał dalsze zwyżki w kolejnych 48 h!

Co można robić, aby przyspieszyć regenerację obolałych mięśni?

  1. Mądre planowanie progresji i objętości. Jeśli miałeś trening po 4-tygodniowej przerwie (celowej lub np. wakacjach), skończ serie na 50-60% normalnego obciążenia, wykonaj co najwyżej 2-3 serie każdego ćwiczenia. Jeśli zaczynasz nowy program treningowy, nie porywaj się od razu na maksymalną objętość, np. w modelu 10 x 10 (serii x powtórzeń). Wykonaj 3-4 serie po 10 powtórzeń, co tydzień dodawaj jedną serię.
  2. Masaż po treningu. W jednym z badań [1] 30 doświadczonych kulturystów wykonywało ten sam rodzaj pracy: 5 serii przy intensywności 75-77% ciężaru maksymalnego. Trening dotyczył mięśni prostowników i zginaczy stawu kolanowego. Zaraz po treningu jedna grupa była masowana przez 30 minut, pozostali odpoczywali pasywnie. Odnotowano wzrost kinazy kreatynowej oraz bolesności mięśniowej. Pomiarów dokonywano zaraz po, 24, 48 oraz 72 godziny po wysiłku. Jednakże kulturyści, którzy byli masowani szybciej się regenerowali.
  3. Właściwa rozgrzewka i schładzanie mają kolosalny wpływ na uszkodzenia mięśni, obniżenie ryzyka kontuzji, wzrost sprawności, siły i mocy mięśniowej.
  4. Naprzemienne schładzanie i rozgrzewanie mięśni (ang. contrast water therapy, CWT) (np. poprzez zanurzanie w chłodnej i ciepłej wodzie). Niestety meta-analiza tej metody [3] przynosi niejednoznaczne rezultaty. Jeżeli zastosuje się inne metody odnowy, jej skuteczność jest porównywalna.
  5. Odzież kompresyjna, ucisk – może mieć znaczenie dla przyspieszenie regeneracji powysiłkowej. Z wielu badań wynika, iż zarówno schładzanie i rozgrzewanie, jak i kompresja, mają porównywalne efekty dla odczuwania bolesności mięśniowej przy mniej, niż 6, 24 i 48 godzinach po zakończeniu pracy [3,4]. Pod względem kinazy kreatynowej korzystniejsza wydaje się terapia CWT.
  6. Rozciąganie mięśni – wg niektórych badań może mieć znaczenie dla zmniejszenia bolesności powysiłkowej.
  7. Imbir - wg badania na 36 kobietach [8], imbir 1 godzinę przed treningiem jest skuteczniejszy w zmniejszaniu bolesności mięśni po 24 i 48 h po zakończeniu pracy, w porównaniu do porcji imbiru zaraz po wysiłku. Trening – było to 20-minutowe wchodzenie na 46 cm próg (step), 15 wejść na minutę pracy [8]. Wniosek: 2 gramy imbiru przed treningiem mogą zmniejszać bolesność mięśni. Jednakże należy dodać, że inne badania niekoniecznie potwierdzają te wnioski – w kolejnym eksperymencie po 48 h po zakończeniu treningu, siła szybciej wracała dla osób, które stosowały 4 g imbiru [9].
  8. Arnika – zmniejsza odczuwanie bólu [11], niestety ma znikomy lub żaden wpływ na IL-1 beta, czynnik martwicy nowotworów-alfa, białko C-reaktywne (świadczą o stanie zapalnym), kinazę kreatynową oraz mioglobinę (mierniki rozpadu i uszkodzeń mięśni szkieletowych).
  9. BCAA - wg niektórych badań, aminokwasy rozgałęzione mogą zredukować ból mięśni, ale u osób niewytrenowanych [12]. Z kolei inne badania mówią o zmniejszeniu bolesności mięśniowej u biegaczy długodystansowych przy zastosowaniu 2,5 l roztworu z 0.8% BCAA [14].

Referencje:

J Sports Sci. 2015 Sep 3:1-7. [Epub ahead of print] “Efficacy of massage on muscle soreness, perceived recovery, physiological restoration and physical performance in male bodybuilders.” http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26334128

Clin Physiol Funct Imaging. 2016 Jan 13. doi: 10.1111/cpf.12339. [Epub ahead of print] Temporal sequence of recovery-related events following maximal exercise assessed by heart rate variability and blood lactate concentration.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26762787

Contrast Water Therapy and Exercise Induced Muscle Damage: A Systematic Review and Meta-Analysis François Bieuzen,1,* Chris M. Bleakley,2 and Joseph Thomas Costello3,4 François Hug, Editor http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3633882/

The effects of contrast bathing and compression therapy on muscular performance. French DN, Thompson KG, Garland SW, Barnes CA, Portas MD, Hood PE, Wilkes G Med Sci Sports Exerc. 2008 Jul; 40(7):1297-306.

Do Pain Pills Impair Muscle Growth? by Brad Schoenfeld, PhD | 11/13/12 https://www.t-nation.com/training/do-pain-pills-impair-muscle-growth

http://www.czytelniamedyczna.pl/504,przewlekle-stosowanie-nlpz-zagrozenia-potencjalne-powiklania.html

Racjonalne stosowanie niesteroidowych leków przeciwzapalnych w terapii bólu dr Jarosław Woroń, Zakład Farmakologii Klinicznej Katedry Farmakologii UJ CM, Klinika Leczenia Bólu i Opieki Paliatywnej UJ CM w Krakowiehttp://www.mp.pl/bol/wytyczne/show.html?id=90989

Med J Islam Repub Iran. 2015 Sep 12;29:261. eCollection 2015. Acute effects of ginger extract on biochemical and functional symptoms of delayed onset muscle soreness. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26793652

Phytother Res. 2015 Jun;29(6):887-93. doi: 10.1002/ptr.5328. Epub 2015 Mar 18. The Effects of Pre-Exercise Ginger Supplementation on Muscle Damage and Delayed Onset Muscle Soreness. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25787877

Complement Ther Med. 2013 Jun;21(3):131-40. doi: 10.1016/j.ctim.2012.12.007. Epub 2013 Jan 5. The effects of Panax notoginseng on delayed onset muscle soreness and muscle damage in well-trained males: a double blind randomised controlled trial.

Eur J Sport Sci. 2014;14(3):294-300. doi: 10.1080/17461391.2013.829126. Epub 2013 Aug 16. “The effects of topical Arnica on performance, pain and muscle damage after intense eccentric exercise.” http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23947690

„Branched-chain amino acid supplementation before squat exercise and delayed-onset muscle soreness.” Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2010 Jun;20(3):236-44. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20601741

Effect of L-glutamine supplementation on electromyographic activity of the quadriceps muscle injured by eccentric exercise http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3758038/

J Sports Med Phys Fitness. 2009 Dec;49(4):424-31. Branched-chain amino acid supplementation attenuates muscle soreness, muscle damage and inflammation during an intensive training program http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20087302

Nadezda Petejova, Arnost Martinek “Acute kidney injury due to rhabdomyolysis and renal replacement therapy: a critical review” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4056317/

Tadeusz Zajączkowski, Elżbieta Wojewska-Zajączkowska, Gerd Potjan, Winfried Straube “Mioglobinuria” Artykuł opublikowany w Urologii Polskiej 1992/45/2. http://www.urologiapolska.pl/artykul.php?2765

Kazue Kanda1, Kaoru Sugama1, Harumi Hayashida2, Jun Sakuma3, Yasuo Kawakami3, Shigeki Miura4, Hiroshi Yoshioka4, Yuichi Mori4, Katsuhiko Suzuki “Eccentric exercise-induced delayed-onset muscle soreness and changes in markers of muscle damage and inflammation” http://eir-isei.de/2013/eir-2013-072-article.pdf

Gleeson, M., J. Almey, S. Brooks, R. Cave, A. Lewis, and H. Griffiths. Haematological and acute-phase responses associated with delayed-onset muscle soreness in humans. Eur. J. Appl. Physiol. Occup. Physiol. 71(2-3): 137-142. 1995

Markus Niemelä,1 Päivikki Kangastupa,2 Onni Niemelä, Risto Bloigu,3 and Tatu Juvonen1 “Acute Changes in Inflammatory Biomarker Levels in Recreational Runners Participating in a Marathon or Half-Marathon” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5005625/