Почему сердце никогда не устаёт и не нуждается в отдыхе, в отличие от других мышц
Почему сердце никогда не устаёт и не нуждается в отдыхе, в отличие от других мышц
Вопрос: после длительной пробежки мышцы ног устают, а сердце – нет. Почему так происходит? Разве сердце не нуждается в отдыхе?
Каждый день сердце в среднем совершает от 60 до 100 ударов в минуту, поддерживая ваше бессмысленное существование из года в год, пока не придёт пора остановиться навеки. После того как это происходит, всё, что было связано с вами и вашей жизнью, быстро забывается. Однако, в отличие от других мышц вашего тела, сердце активно борется за выживание, отказываясь когда-либо уставать. Но как ему это удаётся и почему другие мышцы – бездельники по сравнению с ним?
Начнём с того, что человеческое тело в целом состоит из трёх типов мышечной ткани: скелетной, гладкой и сердечной. Скелетные мышцы являются поперечнополосатыми, и это то, о чём большинство из нас думает, когда мы представляем себе мышцу, контролирующую почти все добровольные и ряд непроизвольных движений тела.
Как и сердечная мышца, скелетная получает энергию из АТФ (аденозинтрифосфорная кислота), причём делается это несколькими разными способами. Чтобы объяснение не получилось размером с учебник, мы просто представим вам упрощённый взгляд. В двух словах, самый медленный, но самый эффективный метод производства АТФ – это аэробное дыхание, когда митохондрии в мышечных клетках черпают энергию из «тёмного измерения», производя АТФ, небольшое количество которой хранится в ваших мышцах в тот или иной момент времени. Этого запаса хватит на три секунды активной деятельности.
В процессе АТФ преобразовывается в АДФ (аденозиндифософат). Креатинфосфат в мышцах помогает превратить его обратно в АТФ. Это длится около 8-15 секунд.
Далее, оказывается, что мы были совершенно неправы в отношении «тёмного измерения», поскольку на самом деле ваши мышцы продолжают получать АТФ посредством серии химических реакций, в ходе которых глюкоза используется для производства необходимого количества АТФ. Эта глюкоза поступает из различных источников, таких как гликоген в мышцах, или через кровь благодаря жирам, белкам и запасам в печени, а также из пищи в кишечнике.
Если ваш организм будет в большей степени полагаться на аэробное дыхание, вы получите максимальную отдачу, способную длиться всю ночь при условии, что вы будете хорошо питаться и пить достаточно воды. В забегах побеждают медленные и выносливые.
Неудивительно, что из всего этого следует, что чем больше митохондрий, тем быстрее АТФ может быть производиться (если присутствуют необходимые молекулы) и тем больше мышца сможет продержаться. Что касается скелетных мышц, то около 2-8% их объёма составляют митохондрии, хотя всё зависит от организма конкретного человека и уровня его физической подготовки.
Гладкая мускулатура именно такая, как предполагает её название. Гладкие мышцы находятся в полых внутренних органах, помогая вам переваривать пищу, расширять зрачки и ходить в туалет по-маленькому. Сокращение гладких мышц при пищеварении не особо отличается от того, как работает ваше сердце: колебание электрического потенциала в гладкомышечных клетках – это то, что заставляет мышцу сокращаться ритмично и в данном случае называется «основным электрическим ритмом». Этот ритм составляет около трёх раз в минуту в желудке и 12 раз в минуту в тонком кишечнике. Звук, который издают ваш желудок и кишечник, является результатом этих мышечных сокращений, перемешивающих и перемещающих химус (смесь пищеварительных соков, пищи, микробов и т. д.) и воздух вниз по трубке между вашим ртом и вашим портом для удаления отходов.
Что касается митохондриальных потребностей этих мышц, то они, как правило, примерно соответствуют митохондриальным потребностям ваших скелетных мышц, причём митохондрии составляют около 3-5% объёма гладкой мускулатуры.
Это плавно подводит нас к настоящему герою в вашей жизни – сердечной мышце. Как и скелетная мышца, сердечная является поперечнополосатой и, как и другие мышцы в вашем теле, в основном питается от митохондрий. Сердечная мышца, однако, имеет в 10 раз большую плотность митохондрий, чем другие мышцы; они составляют около 35% от объёма сердечной мышцы.
Следует также отметить, что отдельные мышечные клетки в сердце на самом деле регулярно отдыхают благодаря тому, как на самом деле работает сердцебиение – процесс, который мы рассмотрим в «Бонусном факте» немного позже. А пока скажем, что примерно 60-70% вашей жизни данная часть вашего сердца пребывает в состоянии покоя.
Сочетание этих микро-отдыхов с экстремальным количеством митохондрий и большим количеством кислорода, получаемого в результате превосходного кровоснабжения, позволяет вашему сердцу использовать необходимое количество АТФ, чтобы не уставать.
Недостатком потребности в таком количестве АТФ является то, что сердце вынуждено полагаться на аэробное дыхание, чтобы убедиться, что оно не исчерпает запасы АТФ. Таким образом, оно не может обходиться длительное время без кислорода, в отличие от других мышц, которые вы можете перестать использовать, чтобы восстановить необходимый уровень АТФ с течением времени.
Вопрос: после длительной пробежки мышцы ног устают, а сердце – нет. Почему так происходит? Разве сердце не нуждается в отдыхе?
Каждый день сердце в среднем совершает от 60 до 100 ударов в минуту, поддерживая ваше бессмысленное существование из года в год, пока не придёт пора остановиться навеки. После того как это происходит, всё, что было связано с вами и вашей жизнью, быстро забывается. Однако, в отличие от других мышц вашего тела, сердце активно борется за выживание, отказываясь когда-либо уставать. Но как ему это удаётся и почему другие мышцы – бездельники по сравнению с ним?
Начнём с того, что человеческое тело в целом состоит из трёх типов мышечной ткани: скелетной, гладкой и сердечной. Скелетные мышцы являются поперечнополосатыми, и это то, о чём большинство из нас думает, когда мы представляем себе мышцу, контролирующую почти все добровольные и ряд непроизвольных движений тела.
Как и сердечная мышца, скелетная получает энергию из АТФ (аденозинтрифосфорная кислота), причём делается это несколькими разными способами. Чтобы объяснение не получилось размером с учебник, мы просто представим вам упрощённый взгляд. В двух словах, самый медленный, но самый эффективный метод производства АТФ – это аэробное дыхание, когда митохондрии в мышечных клетках черпают энергию из «тёмного измерения», производя АТФ, небольшое количество которой хранится в ваших мышцах в тот или иной момент времени. Этого запаса хватит на три секунды активной деятельности.
В процессе АТФ преобразовывается в АДФ (аденозиндифософат). Креатинфосфат в мышцах помогает превратить его обратно в АТФ. Это длится около 8-15 секунд.
Далее, оказывается, что мы были совершенно неправы в отношении «тёмного измерения», поскольку на самом деле ваши мышцы продолжают получать АТФ посредством серии химических реакций, в ходе которых глюкоза используется для производства необходимого количества АТФ. Эта глюкоза поступает из различных источников, таких как гликоген в мышцах, или через кровь благодаря жирам, белкам и запасам в печени, а также из пищи в кишечнике.
Если ваш организм будет в большей степени полагаться на аэробное дыхание, вы получите максимальную отдачу, способную длиться всю ночь при условии, что вы будете хорошо питаться и пить достаточно воды. В забегах побеждают медленные и выносливые.
Неудивительно, что из всего этого следует, что чем больше митохондрий, тем быстрее АТФ может быть производиться (если присутствуют необходимые молекулы) и тем больше мышца сможет продержаться. Что касается скелетных мышц, то около 2-8% их объёма составляют митохондрии, хотя всё зависит от организма конкретного человека и уровня его физической подготовки.
Гладкая мускулатура именно такая, как предполагает её название. Гладкие мышцы находятся в полых внутренних органах, помогая вам переваривать пищу, расширять зрачки и ходить в туалет по-маленькому. Сокращение гладких мышц при пищеварении не особо отличается от того, как работает ваше сердце: колебание электрического потенциала в гладкомышечных клетках – это то, что заставляет мышцу сокращаться ритмично и в данном случае называется «основным электрическим ритмом». Этот ритм составляет около трёх раз в минуту в желудке и 12 раз в минуту в тонком кишечнике. Звук, который издают ваш желудок и кишечник, является результатом этих мышечных сокращений, перемешивающих и перемещающих химус (смесь пищеварительных соков, пищи, микробов и т. д.) и воздух вниз по трубке между вашим ртом и вашим портом для удаления отходов.
Что касается митохондриальных потребностей этих мышц, то они, как правило, примерно соответствуют митохондриальным потребностям ваших скелетных мышц, причём митохондрии составляют около 3-5% объёма гладкой мускулатуры.
Это плавно подводит нас к настоящему герою в вашей жизни – сердечной мышце. Как и скелетная мышца, сердечная является поперечнополосатой и, как и другие мышцы в вашем теле, в основном питается от митохондрий. Сердечная мышца, однако, имеет в 10 раз большую плотность митохондрий, чем другие мышцы; они составляют около 35% от объёма сердечной мышцы.
Следует также отметить, что отдельные мышечные клетки в сердце на самом деле регулярно отдыхают благодаря тому, как на самом деле работает сердцебиение – процесс, который мы рассмотрим в «Бонусном факте» немного позже. А пока скажем, что примерно 60-70% вашей жизни данная часть вашего сердца пребывает в состоянии покоя.
Сочетание этих микро-отдыхов с экстремальным количеством митохондрий и большим количеством кислорода, получаемого в результате превосходного кровоснабжения, позволяет вашему сердцу использовать необходимое количество АТФ, чтобы не уставать.
Недостатком потребности в таком количестве АТФ является то, что сердце вынуждено полагаться на аэробное дыхание, чтобы убедиться, что оно не исчерпает запасы АТФ. Таким образом, оно не может обходиться длительное время без кислорода, в отличие от других мышц, которые вы можете перестать использовать, чтобы восстановить необходимый уровень АТФ с течением времени.
И да, оказывается, что человеческое сердце действительно может устать и пострадать от повреждений, если вы будете пытаться выполнить какую-то экстремальную форму физической активности за пределами вашей нормы в течение длительных периодов времени, особенно в условиях низкого содержания кислорода, как, например, на большой высоте. В этих случаях даже самые здоровые сердца могут пострадать; хотя, учитывая другие последствия для вашего тела, вызванные такой экстремальной физической активностью, как правило, большинство людей перестанут делать что-либо до того, как на сердце будет оказано негативное повреждающее воздействие. В сущности, ваши ноги откажут раньше, чем ваше сердце (как правило), по крайней мере, когда речь идёт о поставке энергии. Но это не означает, что сердце не может испытывать усталость.
Например, в 2001 году кардиологи изучали выносливость нескольких десятков спортсменов, которые участвовали в 400-километровом соревновании в Шотландии, которое включало различные виды физической активности – греблю, лазание по канату, бег, езду на велосипеде, скалолазание и прочее – и все они занимали почти 100 часов. Спортсмены обычно спали всего один час в сутки.
Результаты? В конце соревнований разница между показателями «до» и «после» составила 10%.
Демонстрируя выносливость сердца и его митохондриальной системы, кардиолог Юэн Эшли, участвовавший в исследовании, заявил, что «сердца спортсменов, которые показали признаки сердечной усталости, довольно быстро вернулись к норме после соревнований, и никаких необратимых повреждений не наблюдалось».
Тем не менее, дальнейшие исследования выносливости спортсменов ставят под сомнение понятие «отсутствие необратимых повреждений». Например, в 2011 году британские учёные, провели исследование при участии олимпийцев, которые соревновались в беге на длинные дистанции и гребле, и обнаружили, что с возрастом у них появлялось всё больше заметных рубцов на сердечной мышце. Это может привести к нарушению функций сердца и даже сердечной недостаточности.
Конечно, это крайние примеры, и большинство людей, которые не бегают марафоны и не участвуют в профессиональных/полупрофессиональных соревнованиях на выносливость, вряд ли столкнутся с данной проблемой. Таким образом, наш вам совет: не переживайте. Отправляйтесь лучше на прогулку или в тренажёрный зал. Преимущества умеренных физических нагрузок для вашей жизни поразительны, они влияют почти на каждый аспект вашей жизни и, как правило, продлевают и улучшают её качество.
И да, оказывается, что человеческое сердце действительно может устать и пострадать от повреждений, если вы будете пытаться выполнить какую-то экстремальную форму физической активности за пределами вашей нормы в течение длительных периодов времени, особенно в условиях низкого содержания кислорода, как, например, на большой высоте. В этих случаях даже самые здоровые сердца могут пострадать; хотя, учитывая другие последствия для вашего тела, вызванные такой экстремальной физической активностью, как правило, большинство людей перестанут делать что-либо до того, как на сердце будет оказано негативное повреждающее воздействие. В сущности, ваши ноги откажут раньше, чем ваше сердце (как правило), по крайней мере, когда речь идёт о поставке энергии. Но это не означает, что сердце не может испытывать усталость.
Например, в 2001 году кардиологи изучали выносливость нескольких десятков спортсменов, которые участвовали в 400-километровом соревновании в Шотландии, которое включало различные виды физической активности – греблю, лазание по канату, бег, езду на велосипеде, скалолазание и прочее – и все они занимали почти 100 часов. Спортсмены обычно спали всего один час в сутки.
Результаты? В конце соревнований разница между показателями «до» и «после» составила 10%.
Демонстрируя выносливость сердца и его митохондриальной системы, кардиолог Юэн Эшли, участвовавший в исследовании, заявил, что «сердца спортсменов, которые показали признаки сердечной усталости, довольно быстро вернулись к норме после соревнований, и никаких необратимых повреждений не наблюдалось».
Тем не менее, дальнейшие исследования выносливости спортсменов ставят под сомнение понятие «отсутствие необратимых повреждений». Например, в 2011 году британские учёные, провели исследование при участии олимпийцев, которые соревновались в беге на длинные дистанции и гребле, и обнаружили, что с возрастом у них появлялось всё больше заметных рубцов на сердечной мышце. Это может привести к нарушению функций сердца и даже сердечной недостаточности.
Конечно, это крайние примеры, и большинство людей, которые не бегают марафоны и не участвуют в профессиональных/полупрофессиональных соревнованиях на выносливость, вряд ли столкнутся с данной проблемой. Таким образом, наш вам совет: не переживайте. Отправляйтесь лучше на прогулку или в тренажёрный зал. Преимущества умеренных физических нагрузок для вашей жизни поразительны, они влияют почти на каждый аспект вашей жизни и, как правило, продлевают и улучшают её качество.
