Острая и отложенная мышечная боль

С тренировками связано два типа мышечной боли:
  1. Острая — появляется в моменте, ощущается как жжение.
  2. Отсроченная (DOMS) — появляется через часы.

Острая мышечная боль во время интенсивной работы связаны с быстрым изменением химической среды в активной мышце, в основе которой лежит метаболический ацидоз. Одновременно могут возникать локальная гипоксия и механическое сдавление сосудов. Эти изменения активируют чувствительные нервные окончания в мышце и соединительной ткани.

Метаболические и механические изменения в мышце фиксируются рецепторами, сигналы которых повышают возбудимость афферентных волокон и вносят вклад в ощущение дискомфорта и боли.

Основные рецепторы фиксирующие снижение рН и вызывающие чувство жжения называются ASIC (acid-sensing ion channels — кислотно-чувствительные ионные каналы). Если человеку впрыснуть в мышцу кислый раствор, он почувствует боль, даже без механического повреждения. Это доказывает, что кислотность сама по себе является достаточным стимулом.

Интересно, что ASIC3 обладает особым свойством: он может существовать в двух состояниях:
  • Быстрая активация — при резком снижении pH (острая боль во время упражнения).
  • Медленная инактивация — сохраняет активность даже после снижения поступления кислотных ионов. ​
Это объясняет, почему боль не исчезает сразу при стабилизации pH.

При этом, болевой сигнал связан не только с рН, он усиливается другими метаболитами, которые накапливаются в мышце при интенсивной работе.

Хеморецепторы (химически-чувствительные болевые рецепторы) реагируют на:
  • Избыток калия (K⁺) — высвобождается при сокращении мышц.
  • Брадикинин — медиатор воспаления, вызывающий боль.
  • Гистамин — высвобождается при повреждении клеток.
  • Субстанция P (нейропептид) — нейромедиатор болевых сигналов.
  • и др.

Острая боль при упражнениях — прямой результат активации ASIC3 рецепторов снижением pH, усиленный другими химическими медиаторами. Это сложный физиологический сигнал, который эволюционно развился для защиты организма от чрезмерной нагрузки.


Отставленная мышечная боль (DOMS, delayed onset muscle soreness), также известная как крепатура (crepatura — итал. надрыв) — это сложные, в том числе болевые ощущения в мышцах, возникающие через несколько часов или дней после непривычной или интенсивной физической нагрузки.

DOMS, появляющаяся позже самой нагрузки и проходящая несколько дней, объясняется накопленными повреждениями. Боль приходит позже, но разрушения закладываются в моменте и оказывают влияние на снижение работоспособности.


Механизм развития DOMS включает:​
1. Микротравму мышечных волокон и соединительных тканей.
При этом, в крови может увеличиваться концентрация мышечных ферментов, которых в норме быть не должно (креатинфосфокиназа, миоглобин, лактатдегидрогиназа и др). Само повреждение хорошо видно по биопсии.

2. Нарушение гомеостаза кальция, что приводит к повреждению клеток (пик через 48 часов).
В этих условиях кальций активирует кальпаины — так называемые ферменты-палачи, которые режут белки цитоскелета (десмин, титин, небулин), что вызывает потерю силы и разрушение структуры волокна.

3. Воспалительный процесс (активация иммунных клеток, цитокинов, инфильтрация фагоцитами) с высвобождением гистамина, кининов и калия.

4. Раздражение свободных нервных окончаний (ноцицепторов) этими веществами, вызывающее чувство боли.

Аналогичная боль бывает и при заболеваниях (гриппе, сыпном тифе), для которых характерно системное воспаление, когда иммунная система выбрасывает в кровоток те же самые цитокины.
Те же цитокины, та же боль, но разные причины.

Улучшение кровотока (массаж, лёгкое движение) может временно облегчить симптомы, снижая отёк и болевую чувствительность, но не ускоряет заживление самих микротравм. Это подтверждает воспалительную и структурную природу отставленной боли.

Основные причины повреждений:
  1. Эксцентрическая нагрузка (самое высокое механическое напряжение).
  2. Ударная нагрузка (марафон, бег с горы, приземления после прыжков).
  3. Разрыв коротких и слабых саркомеров (при растренированности).

Яркий пример ударной нагрузки – марафонский бег, где повреждения тем более выражены, чем жёстче была поверхность трассы (например, асфальт вместо грунта). После дистанции у марафонцев наблюдается существенно повреждение мышц и связанная с этим «походка марафонца».

В беге – чем больше дистанция, тем больше повреждений и ниже средняя скорость. В велогонках, где практически нет ударной и эксцентрической нагрузки, мышцы повреждаются минимально. Поэтому на велодистанции (пока хватает энергии) скорость снижается значительно менее заметно чем в марафонском беге.

Боль после первых тренировок у новичка или растренированного спортсмена — тоже DOMS. Она наступает из за разрыва коротких и слабых саркомеров, которые появляются при отсутствии тренировок.

Под нагрузкой они не выдерживают растяжения и повреждаются первыми, вызывая микротравмы и воспаление.

Это естественный процесс адаптации: организм заменяет слабые звенья на прочные. Поэтому при повторных тренировках боль не развивается — мышца становится однородной и крепкой.

Но такие боли могут появляться даже у регулярно тренирующихся людей, если затрагиваются новые мышцы, диапазоны движений (амплитуды) или большие веса (включение нетренированных высокопороговых единиц).

В связи с восстановительными процессами, после таких повреждений мышц и DOMS наблюдается повышенный синтез белка. Но его не корректно воспринимать в контексте гипертрофии, поскольку он отображает прежде всего восстановительный синтез.

Повреждения мышечных волокон не является фактором гипертрофии. В большинстве случаев, это нежелательный побочный эффект экстремальной нагрузки.


Эффективным инструментом снижения повреждений является оксид азота (NO).
Это особенно интересно потому, что NO можно увеличивать при помощи таких добавок как L-аргинин (главное «сырье» для производства NO) или его гораздо более биодоступного предшественника — L-цитруллин.

1. Оксид азота – ингибитор кальпаринов.
Оксид азота (NO) является прямым ингибитором кальпаинов. Он присоединяется к атому серы (S) в активном центре кальпаина. Этот процесс называется S-нитрозилированием. «Нитрозилированный» кальпаин теряет свою активность. Он больше не может резать белки так эффективно, даже если вокруг много кальция.
Это сохраняет структурные белки и позволяет мышце быстрее восстановить силу, вместо того чтобы тратить дни на полную пересборку разрушенных саркомеров.

2. Активация миосателлитоцитов.
Эксцентрическая нагрузка (растяжение под весом) буквально разрывает сарколемму и структуру цитоскелета (десмин, Z-диски). Локальный выброс NO в зоне повреждения активирует миосателлитоциты, которые сразу вступают в процесс восстановления целостности мышечного волокна.

3. Улучшение микроциркуляции.
NO, действуя как мощный вазодилататор (расширяет сосуды), также улучшает микроциркуляцию в работающей мышце. Это приводит к лучшему снабжению восстановительных процессов и вымыванию факторов окислительного стресса.

4. Антиоксидантный эффект (Снижение воспаления).
L-цитруллин усиливает антиоксидантные системы защиты мышцы, повышая активность собственных антиоксидантных ферментов (таких как супероксиддисмутаза и глутатионпероксидаза). Это позволяет мышце эффективнее нейтрализовать свободные радикалы, возникающие при интенсивной нагрузке, и снижает окислительный стресс.

Таким образом, L-аргинин (основной эффект даёт прием перед тренировкой, но хорошо работают и курсовые терапии) помогает при эксцентрике и других ситуациях связанных с повреждениям мышечных волокон. Он не снимает боль (DOMS) полностью, но сделает разрушения менее существенным и ускоряет восстановление.