Muskelschwäche

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Muskelschwäche

Muskelschwäche
Klassifikation und externe Ressourcen
ICD-10 M62.8
ICD-9-CM 728,87 (728,9 vor 10/01/03)
KrankheitenDB 22832
MeSH D018908
Muskelschwäche oder Myasthenie (my- aus dem Griechischen μυο bedeutet "Muskel" + -asthenie ἀσθένεια bedeutet "Schwäche") ist ein Mangel an Muskelkraft. Die Ursachen sind vielfältig und können in Zustände unterteilt werden, die entweder eine echte oder eine wahrgenommene Muskelschwäche haben. Echte Muskelschwäche ist ein primäres Symptom einer Vielzahl von Skelettmuskelerkrankungen, einschließlich Muskeldystrophie und entzündlicher Myopathie. Sie tritt bei Störungen der neuromuskulären Verbindung auf, wie z.B. der Myasthenia gravis. Muskelschwäche kann auch durch niedrige Kalium- und andere Elektrolytwerte in den Muskelzellen verursacht werden. Sie kann vorübergehend oder lang anhaltend sein (von Sekunden oder Minuten bis hin zu Monaten oder Jahren).

Arten der neuromuskulären Müdigkeit

Neuromuskuläre Müdigkeit kann je nach ihrer Ursache entweder als "zentral" oder "peripher" klassifiziert werden. Die zentrale Muskelermüdung manifestiert sich als ein allgemeines Gefühl des Energiemangels, während sich die periphere Muskelermüdung als eine lokale, muskelspezifische Arbeitsunfähigkeit manifestiert.

Neuromuskuläre Müdigkeit

Nerven steuern die Kontraktion von Muskeln, indem sie die Anzahl, Abfolge und Kraft der Muskelkontraktion bestimmen. Wenn ein Nerv eine synaptische Ermüdung erfährt, ist er nicht mehr in der Lage, den Muskel, den er innerviert, zu stimulieren. Die meisten Bewegungen erfordern eine Kraft, die weit unter der Kraft liegt, die ein Muskel potenziell erzeugen könnte, und abgesehen von einer Pathologie ist neuromuskuläre Ermüdung selten ein Problem. Bei extrem kräftigen Kontraktionen, die nahe an der oberen Grenze der Fähigkeit eines Muskels zur Krafterzeugung liegen, kann die neuromuskuläre Ermüdung bei untrainierten Personen zu einem begrenzenden Faktor werden. Bei Krafttrainern für Anfänger wird die Fähigkeit des Muskels zur Krafterzeugung am stärksten durch die Fähigkeit des Nervs, ein Hochfrequenzsignal zu erzeugen, eingeschränkt. Nach einer längeren Periode maximaler Kontraktion nimmt die Frequenz des Nervensignals ab und die durch die Kontraktion erzeugte Kraft nimmt ab. Es besteht kein Gefühl von Schmerz oder Unbehagen, der Muskel scheint einfach "aufzuhören zuzuhören" und sich allmählich nicht mehr zu bewegen, wobei er sich oft verlängert. Da die Muskeln und Sehnen nicht ausreichend beansprucht werden, tritt der Muskelkater nach dem Training häufig nicht verzögert auf. Teil des Krafttrainings ist die Steigerung der Fähigkeit des Nervs, anhaltende, hochfrequente Signale zu erzeugen, die es dem Muskel ermöglichen, sich mit der größten Kraft zu kontrahieren. Es ist dieses "neuronale Training", das über mehrere Wochen zu schnellen Kraftzuwächsen führt, die sich abflachen, sobald der Nerv maximale Kontraktionen erzeugt und der Muskel seine physiologische Grenze erreicht hat. Ab diesem Zeitpunkt erhöhen die Trainingseffekte die Muskelkraft durch myofibrilläre oder sarkoplasmatische Hypertrophie, und die metabolische Ermüdung wird zum Faktor, der die Kontraktionskraft begrenzt.

Zentrale Ermüdung

Zentrale Ermüdung ist eine Verminderung des neuronalen Antriebs oder der nervenbasierten motorischen Steuerung der arbeitenden Muskeln, die zu einer Abnahme der Kraftausgabe führt. Es wurde angedeutet, dass der reduzierte neuronale Antrieb während der Übung ein Schutzmechanismus sein kann, um ein Organversagen zu verhindern, wenn die Arbeit mit der gleichen Intensität fortgesetzt wurde. Seit mehreren Jahren besteht ein großes Interesse an der Rolle serotonerger Bahnen, da ihre Konzentration im Gehirn mit der motorischen Aktivität zunimmt. Während der motorischen Aktivität wird Serotonin in Synapsen freigesetzt, die die Motoneuronen kontaktieren und die Muskelkontraktion fördern. Bei hoher motorischer Aktivität nimmt die Menge des freigesetzten Serotonins zu und es kommt zu einem Spillover. Serotonin bindet an extrasynaptische Rezeptoren, die sich auf dem Axon-Anfangssegment der Motoneuronen befinden, mit dem Ergebnis, dass die Nervenimpulsauslösung und damit die Muskelkontraktion gehemmt wird.

Periphere Muskelermüdung

Periphere Muskelermüdung bei körperlicher Arbeit ist eine Unfähigkeit des Körpers, den kontrahierenden Muskeln ausreichend Energie oder andere Metaboliten zuzuführen, um den erhöhten Energiebedarf zu decken. Dies ist der häufigste Fall von körperlicher Ermüdung, von der im Jahr 2002 im Landesdurchschnitt 72% der erwachsenen Erwerbstätigen betroffen waren. Dies führt zu einer kontraktilen Dysfunktion, die sich in der schliesslich verminderten oder fehlenden Arbeitsfähigkeit eines einzelnen Muskels oder einer lokalen Muskelgruppe manifestiert. Der Energiemangel, d.h. der suboptimale aerobe Stoffwechsel, führt im Allgemeinen zu einer Anhäufung von Milchsäure und anderen sauren anaeroben Stoffwechselnebenprodukten im Muskel, was das stereotype, brennende Gefühl lokaler Muskelermüdung hervorruft, auch wenn jüngste Studien etwas anderes vermuten lassen und tatsächlich feststellen, dass Milchsäure eine Energiequelle ist. Der grundlegende Unterschied zwischen der peripheren und der zentralen Theorie der Muskelermüdung besteht darin, dass das periphere Modell der Muskelermüdung von einem Versagen an einer oder mehreren Stellen in der Kette ausgeht, die die Muskelkontraktion auslöst. Die periphere Regulation hängt daher von den lokalisierten metabolischen chemischen Bedingungen des betroffenen lokalen Muskels ab, während das zentrale Modell der Muskelermüdung ein integrierter Mechanismus ist, der die Integrität des Systems erhält, indem er die Muskelermüdung durch Muskeldekrutierung initiiert, basierend auf kollektivem Feedback aus der Peripherie, bevor es zu einem Zell- oder Organversagen kommt. Daher könnte das Feedback, das von diesem zentralen Regulator abgelesen wird, sowohl chemische und mechanische als auch kognitive Hinweise enthalten. Die Bedeutung jedes dieser Faktoren hängt von der Art der ermüdungsinduzierenden Arbeit ab, die ausgeführt wird. Obwohl nicht universell verwendet, ist "metabolische Ermüdung" ein gebräuchlicher Alternativbegriff für periphere Muskelschwäche, wegen der Verringerung der Kontraktionskraft aufgrund der direkten oder indirekten Auswirkungen der Reduktion von Substraten oder der Akkumulation von Metaboliten innerhalb der Muskelfaser. Dies kann durch einen einfachen Mangel an Energie zur Förderung der Kontraktion oder durch die Beeinträchtigung der Fähigkeit von Ca2+, Aktin und Myosin zur Kontraktion zu stimulieren, auftreten.

Milchsäure-Hypothese

Früher glaubte man, dass die Ansammlung von Milchsäure die Ursache für Muskelermüdung sei. Man ging davon aus, dass Milchsäure eine "Beizwirkung" auf die Muskeln ausübt, indem sie deren Fähigkeit zur Kontraktion hemmt. Der Einfluss von Milchsäure auf die Leistung ist heute ungewiss, sie kann die Muskelermüdung unterstützen oder behindern. Milchsäure, die als Nebenprodukt der Fermentation entsteht, kann den intrazellulären Säuregehalt der Muskeln erhöhen. Dies kann die Empfindlichkeit des kontraktilen Apparats gegenüber Calciumionen (Ca2+) senken, hat aber auch den Effekt, die zytoplasmatische Ca2+-Konzentration durch eine Hemmung der chemischen Pumpe, die Calcium aktiv aus der Zelle transportiert, zu erhöhen. Dies wirkt der hemmenden Wirkung von Kaliumionen (K+) auf das muskuläre Aktionspotenzial entgegen. Milchsäure hat auch eine negative Wirkung auf die Chloridionen in den Muskeln, wodurch deren Kontraktionshemmung verringert wird und K+ als einziger begrenzender Einfluss auf die Muskelkontraktionen verbleibt, obwohl die Auswirkungen von Kalium viel geringer sind, als wenn keine Milchsäure zur Entfernung der Chloridionen vorhanden wäre. Letztendlich ist es ungewiss, ob Milchsäure die Ermüdung durch erhöhtes intrazelluläres Kalzium reduziert oder die Ermüdung durch eine verringerte Empfindlichkeit der kontraktilen Proteine gegenüber Ca2+ erhöht.

Pathophysiologie

Muskelzellen arbeiten, indem sie einen Fluss von elektrischen Impulsen aus dem Gehirn erkennen, der ihnen signalisiert, sich durch die Freisetzung von Kalzium durch das sarkoplasmatische Retikulum zusammenzuziehen. Müdigkeit (verminderte Fähigkeit zur Krafterzeugung) kann durch den Nerv oder innerhalb der Muskelzellen selbst auftreten. Neue Forschungsergebnisse von Wissenschaftlern der Columbia University deuten darauf hin, dass die Muskelermüdung durch aus der Muskelzelle austretendes Kalzium verursacht wird. Dies führt dazu, dass der Muskelzelle weniger Kalzium zur Verfügung steht. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, durch dieses freigesetzte Kalzium ein Enzym zu aktivieren, das die Muskelfasern auffrisst. Substrate innerhalb des Muskels dienen im Allgemeinen dazu, die Muskelkontraktionen zu verstärken. Dazu gehören Moleküle wie Adenosintriphosphat (ATP), Glykogen und Kreatinphosphat. ATP bindet an den Myosinkopf und bewirkt das "Ratschen", das nach dem Gleitfadenmodell zur Kontraktion führt. Kreatinphosphat speichert Energie, so dass ATP in den Muskelzellen rasch aus Adenosindiphosphat (ADP) und anorganischen Phosphationen regeneriert werden kann, was anhaltende starke Kontraktionen ermöglicht, die zwischen 5-7 Sekunden dauern. Glykogen ist die intramuskuläre Speicherform von Glukose, die verwendet wird, um schnell Energie zu erzeugen, sobald die intramuskulären Kreatinspeicher erschöpft sind, wobei Milchsäure als metabolisches Nebenprodukt produziert wird. Entgegen der landläufigen Meinung verursacht die Ansammlung von Milchsäure nicht wirklich das brennende Gefühl, das wir fühlen, wenn wir unseren Sauerstoff- und Oxidationsstoffwechsel erschöpfen, aber in Wirklichkeit wird Milchsäure in Gegenwart von Sauerstoff recycelt, um in der Leber Pyruvat zu produzieren, das als Cori-Zyklus bekannt ist. Substrate erzeugen metabolische Ermüdung, indem sie während des Trainings erschöpft werden, was zu einem Mangel an intrazellulären Energiequellen führt, die die Kontraktionen antreiben. Im Wesentlichen hört der Muskel auf, sich zu kontrahieren, weil ihm die Energie dazu fehlt.

Diagnose

Bewertung

Der Schweregrad der Muskelschwäche kann anhand der folgenden Kriterien in verschiedene "Grade" eingeteilt werden:
  • Grad 0: Keine Kontraktion oder Muskelbewegung.
  • Grad 1: Spur einer Kontraktion, aber keine Bewegung am Gelenk.
  • Grad 2: Bewegung am Gelenk unter Ausschaltung der Schwerkraft.
  • Grad 3: Bewegung gegen die Schwerkraft, aber nicht gegen zusätzlichen Widerstand.
  • Grad 4: Bewegung gegen äußeren Widerstand mit geringerer Kraft als üblich.
  • Grad 5: Normale Festigkeit.

Klassifizierung

Proximal und distal

Muskelschwäche kann auch je nach der Lage der betroffenen Muskeln entweder als "proximal" oder "distal" klassifiziert werden. Die proximale Muskelschwäche betrifft die Muskeln, die der Körpermittellinie am nächsten liegen, während die distale Muskelschwäche die Muskeln weiter außen an den Gliedmaßen betrifft. Proximale Muskelschwäche zeigt sich beim Cushing-Syndrom und bei einer Schilddrüsenüberfunktion.

Wahr und wahrgenommen

Muskelschwäche kann aufgrund ihrer Ursache entweder als "wahr" oder als "wahrgenommen" klassifiziert werden.
  • Echte Muskelschwäche (oder neuromuskuläre Schwäche) beschreibt einen Zustand, bei dem die von den Muskeln ausgeübte Kraft geringer ist als erwartet, zum Beispiel Muskeldystrophie.
  • Wahrgenommene Muskelschwäche (oder nicht-neuromuskuläre Schwäche) beschreibt einen Zustand, bei dem eine Person das Gefühl hat, dass mehr Anstrengung als normal erforderlich ist, um eine bestimmte Kraft auszuüben, die tatsächliche Muskelkraft jedoch normal ist, z.B. chronisches Erschöpfungssyndrom.
Unter einigen Bedingungen, wie z.B. Myasthenia gravis, ist die Muskelkraft im Ruhezustand normal, aber eine echte Schwäche tritt auf, nachdem der Muskel einer Belastung ausgesetzt wurde. Dies gilt auch für einige Fälle des chronischen Müdigkeitssyndroms, bei denen eine objektive Muskelschwäche nach der Belastung mit verzögerter Erholungszeit gemessen wurde und ein Merkmal einiger der veröffentlichten Definitionen ist.

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