The surprising reason our muscles get tired - Christian Moro

Перекладач: Iryna Lemyakina Утверджено: Khrystyna Romashko

You're lifting weights.

Ти підіймаєш тягарі.

The first time feels easy,

Першого разу це легко,

але з кожним разом необхідно все більше зусиль,

but each lift takes more and more effort until you can’t continue.

і, зрештою, ти не в силах продовжувати.

Inside your arms,

Відповідальні за підняття м'язи

the muscles responsible for the lifting have become unable to contract.

стають не в змозі скорочуватись.

Why do our muscles get fatigued?

Чому наші м'язи втомлюються?

We often blame lactic acid or running out of energy,

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

but these factors alone don’t account for muscle fatigue.

Але м'язи втомлюються не тільки через це.

There’s another major contributor:

Є інша важлива причина:

the muscle’s ability to respond to signals from the brain.

здатність м'язів відповідати на сигнали мозку.

To understand the roots of muscle fatigue,

Щоб зрозуміти причини м'язової втоми,

it helps to know how a muscle contracts in response to a signal from a nerve.

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

These signals travel from the brain to the muscles in a fraction of a second

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

via long, thin cells called motor neurons.

через довгі тонкі клітини, що називаються руховими нейронами.

The motor neuron and the muscle cell are separated by a tiny gap,

Руховий нейрон та м'язова клітина розділяються крихітним проміжком.

and the exchange of particles across this gap enables the contraction.

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

On one side of the gap,

На одній стороні цього проміжку

the motor neuron contains a neurotransmitter called acetylcholine.

руховий нейрон має нейромедіатор, який називається ацетилхолін.

On the other side,

З іншої сторони,

charged particles, or ions,

заряджені частки або іони

line the muscle cell’s membrane:

утворюють мембрану м'язової клітини,

potassium on the inside, and sodium on the outside.

з калію всередині та з натрію ззовні.

In response to a signal from the brain,

У відповідь на сигнал мозку

the motor neuron releases acetylcholine,

руховий нейрон виділяє ацетилхолін,

which triggers pores on the muscle cell membrane to open.

який змушує пори на м'язовій мембрані відкритись.

Sodium flows in, and potassium flows out.

Натрій затікає всередину, а калій витікає.

The flux of these charged particles is a crucial step for muscle contraction:

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

the change in charge creates an electrical signal called an action potential

зміна заряду створює електричний сигнал, який називається потенціалом дії.

that spreads through the muscle cell,

Він розноситься по всій м'язовій клітині,

stimulating the release of calcium that’s stored inside it.

стимулюючи вихід кальцію, який накопичився всередині.

This flood of calcium causes the muscle to contract

Цей приплив кальцію змушує м'яз скорочуватись,

by enabling proteins buried in the muscle fibers to lock together

даючи можливість протеїнам всередині м'язового волокна з’єднуватись

and ratchet towards each other,

та прикріплятись один до одного,

pulling the muscle tight.

напружуючи м'яз.

The energy used to power the contraction comes from a molecule called ATP.

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

ATP also helps pump the ions back across the membrane afterward,

АТФ також допомагає потім викачувати іони назад із мембрани,

resetting the balance of sodium and potassium on either side.

відновлюючи баланс натрію та калію з обох сторін.

This whole process repeats every time a muscle contracts.

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

With each contraction,

З кожним скороченням

energy in the form of ATP gets used up,

енергія у формі АТФ вичерпується,

waste products like lactic acid are generated,

утворюються продукти життєдіяльності, такі як молочна кислота,

and some ions drift away from the muscle’s cell membrane,

а деякі іони віддаляються від м'язової клітинної мембрани,

leaving a smaller and smaller group behind.

залишаючи за собою все менші групи іонів.

Though muscle cells use up ATP as they contract repeatedly,

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

they are always making more,

вони завжди виробляють нові АТФ.

so most of the time

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

even heavily fatigued muscles still have not depleted this energy source.

це джерело енергії залишається невичерпним.

And though many waste products are acidic,

І хоча багато продуктів життєдіяльності кислі,

fatigued muscles still maintain pH within normal limits,

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

indicating that the tissue is effectively clearing these wastes.

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

But eventually, over the course of repeated contractions

Але, зрештою, після періоду багаторазових скорочень,

there may not be sufficient concentrations of potassium, sodium or calcium ions

доступна концентрація іонів калію, натрію та кальцію

поряд з м'язовою клітинною мембраною

immediately available near the muscle cell membrane

to reset the system properly.

може виявитись недостатньою для належного перезапуску системи.

So even if the brain sends a signal,

Тому, навіть якщо мозок подає сигнал,

the muscle cell can’t generate the action potential necessary to contract.

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

Even when ions like sodium, potassium or calcium

Навіть коли такі іони, як калій, натрій та кальцій

are depleted in or around the muscle cell,

всередині або за межами м'язової клітини вичерпані,

these ions are plentiful elsewhere in the body.

вони знаходяться в надлишку в інших ділянках тіла.

With a little time,

За короткий час

they will flow back to the areas where they’re needed,

вони повернуться у місця, де вони необхідні,

sometimes with the help of active sodium and potassium pumps.

іноді за допомогою активних насосів калію та натрію.

So if you pause and rest,

Тому, якщо зупинитись та відпочити,

muscle fatigue will subside as these ions replenish throughout the muscle.

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

The more regularly you exercise,

Чим регулярніше ти тренуєшся,

the longer it takes for muscle fatigue to set in each time.

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

That’s because the stronger you are,

Тому, що чим ти сильніший,

the fewer times this cycle of nerve signal from the brain

тим менше разів має повторюватись цей цикл

to contraction in the muscle has to be repeated

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

to lift a certain amount of weight.

щоб підняти певну вагу.

Fewer cycles means slower ion depletion,

Чим менша кількість циклів, тим менше вичерпуються іони.

so as your physical fitness improves,

Тому, коли твоя фізична форма поліпшується,

you can exercise for longer at the same intensity.

ти можеш тренуватися довше з тією ж інтенсивністю.

Many muscles grow with exercise,

Багато м'язів росте з тренуванням,

and larger muscles also have bigger stores of ATP

а більші м'язи також мають більший запас АТФ

та більшу здатність очищуватись від продуктів життєдіяльності,

and a higher capacity to clear waste,

pushing fatigue even farther into the future.

віддаляючи настання втоми.