為什麼會抽筋?
抽搐,俗稱抽筋,人類身體肌肉系統常見的收縮現象。
通過上面維基百科的鏈接,可以看到一些關於抽筋的初步介紹。很多原因可以導致抽筋,我們可以從肌肉收縮,這一本質問題來理解抽筋的產生。
在下面對於肌肉收縮原理的描述中,任何一個步驟的異常,都可以成為肌肉持續收縮無法鬆弛——也就是抽筋的原因。
而且大家可能會在下面的描述中發現,鈣離子的存在才是肌肉收縮的必要條件,這和我們的日常經驗,即缺鈣導致抽筋是相悖的。這是因為生物體的穩態要經過各個系統進行複雜的調節,通常意義上整體的「缺鈣」,未必代表肌肉里的缺鈣。由於生物體的複雜性,我們很難全面的歸納抽筋的原因。只要了解正常情況下肌肉收縮的過程,再去搜集某個因素的「不在場證明」就可以了。
1. 骨骼肌通過肌腱附著在骨骼上。
2. 每一塊骨骼肌都是由肌纖維束組成的。
3. 肌纖維是特化的細胞。一個肌纖維具有多個細胞核,並由肌原纖維組成。
4. 肌纖維上的條紋是因為肌原纖維中的肌絲呈規則分布導致的。
5. 肌原纖維被分割成一個個的肌小節。
6. M線是肌球蛋白附著的位點。
7. Z線是肌動蛋白附著的位點。
8. A帶是肌原纖維中含有肌球蛋白絲的深色部分。
9. H帶是A帶中央只含有肌球蛋白的淺色部分。
10. I帶是肌原纖維中只含有肌動蛋白的淺色部分。
11. 當肌肉處於鬆弛狀態時,原肌球蛋白擋住了肌動蛋白上的肌球蛋白結合位點。神經細胞以動作電位的形式發放衝動,肌肉收到神經細胞發來的衝動後開始收縮。肌纖維膜在肌纖維中部內陷,形成被成為橫小管的結構。神經衝動可以經由橫小管,直達肌纖維中部。
12. 神經衝動的到來導致肌質網上鈣離子通道的打開。鈣離子迅速擴散出來,並結合在肌鈣蛋白上。
13. 結合鈣離子的肌鈣蛋白變形,導致原肌球蛋白的移位,從而暴露出肌動蛋白上的肌球蛋白結合位點。
14. 肌球蛋白結合位點,和將要結合在上面的肌球蛋白頭。
15. 原來結合在肌球蛋白上的ADP和磷酸被釋放出來後,肌球蛋白頭回到鬆弛狀態,這時肌球蛋白就會拉著肌動蛋白絲向肌小節的中心運動。
16. 一個新的ATP結合在肌球蛋白頭上,使肌球蛋白頭從肌動蛋白上脫落。
17. 肌球蛋白頭具有ATP酶的活性。在肌球蛋白頭上的ATP水解成ADP和磷酸並釋放能量,使得肌球蛋白重新恢復緊張狀態。
18. 如果鈣離子始終存在,並且ATP供應充分,那麼這個過程就會重複下去。
19. 在肌肉收縮的過程中,肌動蛋白和肌球蛋白都沒有變短,只是發生了相對位置的變化。
20. 在神經衝動過去之後,鈣離子通道關閉,鈣離子被重新泵回到肌質網內。這樣肌鈣蛋白又回到了原來的位置,肌肉也回復鬆弛。
先上結論:絕大多數「抽筋」的原因尚不明確,所有的解釋都是猜測。可能且比例比較大的原因有肌肉血流減少、創傷或肌肉疲勞、電解質改變影響肌肉或支配肌肉的神經的興奮性和原因不明。分割線後會詳述。
首先還是應該明確一下什麼是」抽筋「。」抽筋「其實是中文的一個俗語, 中醫里不了解,但是在西醫中並沒有與之完全對應的術語,目前想到的與」抽筋「有關的一些術語有:
- cramp(痛性痙攣):A painful spasm in a muscle caused by excessive and prolonged contraction of the muscle fibres.疼痛性痙攣性肌肉收縮,尤指強直性痙攣。
- spasm(痙攣):An involuntary contraction of a muscle.Examples include hiccups and tics. Disorders characterized by spasm include trigeminal neuralgia and tetanus.肌肉或肌群突然不隨意地劇烈收縮,伴有疼痛、功能障礙,造成不隨意運動和扭歪(嘴、臉、肢體等)
- tetany(手足抽搐,強直):Spasms and twitching of the muscles,most commonly in the hands and feet, although the muscles of the face,larynx, or spine may also be affected. 以腕,踝關節劇烈屈曲(腕足痙攣)、肌抽搐、痛性痙攣和驚厥(有時伴有喘鳴發作)為特徵的綜合征。
中英文不是翻譯的關係。英文定義來源於: Peters D M, Davidson D S, Preston D P, et al. Illustrated medical dictionary[M]. Dorling Kindersley, 2002. 中文定義來源於:靈格斯詞典.中英醫學辭海。可以看到不論英文還是中文,三者間都有相互重疊的部分(英文加粗體)。所以強烈建議題主對問題進行一下具體化(比如描述一下發生的情況、誘因、身體部位、主觀感覺等)。
在目前的情況下,只能根據個人理解來答了......我覺得一般人說的」抽筋「是指四肢(骨骼肌)突然的收縮,造成姿勢的改變且不能隨意運動,一般帶有比較劇烈的疼痛。這樣就可以排除掉平滑肌痙攣(eg.胃痙攣)、寒戰(發抖)、抽搐(類似癲癇大發作)的情況了(如果大家把這個也叫抽筋,這個坑也太大了吧...)。
- 肌肉血流減少:
血流減少→供氧減少→供能減少。 @海布里炮兵的答案中比較詳細的介紹了肌肉收縮的原理,但對抽筋這個問題實在有點答非所問。只能說其中比較重要的一點是Ca2+從肌漿網中釋放出來(順濃度梯度)從而介導後面的肌絲滑行,然而完成收縮後從肌漿網裡出來的鈣離子還需要回到肌漿網裡(逆濃度梯度),而這一步是需要能量(ATP)的。所以能量不足,Ca2+回不去,最少不能很好的都回去,就可能造成持續的肌肉收縮。還需要說一點,這裡的「血流減少」可以使因為動脈狹窄導致的絕對血流減少,也可以是在運動狀態下,肌肉需氧上升而血流供應有所增加但仍然不能滿足需求的相對血流減少。
- 創傷或肌肉疲勞:
損傷/疲勞→炎症/修復→炎症因子刺激神經或肌肉。一般每個人的肌肉都是適應的個人日常的運動強度,而超過這種強度的運動伴隨的是一些肌纖維的斷裂和重建。一般情況下機體的代償修復能力很強,斷了什麼的都可以補好。只是修復包含著「拆」和「建」,而負責這些的細胞會在這個過程中釋放一些物質,包括炎症細胞釋放炎性因子招募其他細胞過來等等。而這些物質對這個部位的神經或肌肉都是刺激。如果刺激比較強並且持續存在,那麼收縮也就持續了。
- 電解質改變影響肌肉或支配肌肉的神經的興奮性:
這個最常見的就是「缺鈣」。以神經細胞為例簡單來說(感興趣可以百度或者看書查「靜息電位」「動作電位」):
圖片來源於百度圖片搜索「動作電位」
①在不接受刺激的情況下,如果細胞外電位是0,那細胞內電位在-70mV左右;②細胞外Na+的濃度遠高於細胞內,但是Na+不容易順濃度梯度流進來是因為Na+進來必須經過一些特殊的「門」,而這些「門」受電壓控制,在-70mV情況下不開;③細胞的興奮一開始要接受一個比較小的刺激,使一部分關於Na+的門打開,流進一些Na+使得細胞電位上升到-55mV左右,然後量變產生質變,幾乎所有Na+的門都打開了,大量Na+從細胞外流到細胞內,造成一個正向的電流,這就是細胞的興奮。這裡的關鍵就是「門」大量打開的-55mV(圖上的「閾電位」),舉個例子:某個刺激如果即使讓細胞電位上升14mV從-70mV到-56mV,Na+門也不會打開(沒錯,就是這麼傲嬌!)。但是,如果一開始細胞的電位不是-70mV而是-65mV呢?那即使一個10mV的刺激就能讓細胞興奮了,也就是說更小的刺激就能讓細胞興奮,這不是興奮起來更容易了嗎?這就是興奮性提高。所以如果太容易興奮→一點點刺激就興奮→一直興奮→「抽筋」了。(這裡是簡單的說法,神經是不會一直興奮的,但是肌肉是可以的,原理類似。)
那這裡有Ca2+什麼事呢?因為Na+的「門」平時關的不是很嚴,留著一道「縫」,總有一些Na+會偷偷溜進來,讓細胞內電位變高到比如-65mV,也就容易受刺激。而細胞外的Ca2+在一定程度上起到了「把門」的作用,它結合在Na+的門上,把那道「縫」堵住,讓細胞外的Na+在不受刺激的時候不容易偷偷溜進來,保證膜電位在-70mV,細胞不那麼容易興奮。所以缺鈣導致抽筋的原因就是提高了神經/肌肉的興奮性。
細胞的興奮是電活動,受到Na+,K+,Mg2+,H+等多種離子的影響,它們濃度的變化都會影響細胞的興奮性,總體就是如果讓細胞電位靠近閾電位,興奮性就上升,容易產生抽筋。這裡K+略有不同:因為K+有擴血管的作用,所以低K+會使血管收縮,從而有影響血流而導致「抽筋」的可能。(多一句嘴,細胞興奮後大量K+外流,如果細胞大量興奮,比如劇烈運動時,導致細胞外局部K+濃度上升,就局部血管擴張,增加局部供血。這是調整局部血流供應的機理之一。看不懂沒關係。)
- 原因不明:
很遺憾,上面扯了這麼多,但絕大多數「抽筋」都是不明原因的。但是,只要不是經常發生、非常劇烈、影響工作生活的話,不用過於擔心。如果是經常發生,不論是那種形式的肌肉不自主收縮都請去醫院就診。
對於生活中碰到最多的應該是night leg cramps(夜間小腿抽筋)和exercise-associated cramps(運動有關的抽筋),多數就是「原因不明」。有些可以猜一猜靠一靠:白天大量運動或者勞累晚上抽筋可能是肌肉損傷修復受炎性物質刺激;著涼或者腿睡覺露出來後抽筋可能是寒冷導致血管收縮引起;孕婦、更年期後婦女、青少年抽筋可能和缺鈣有關;游泳、長跑、劇烈運動後抽筋可能和局部血流缺乏,也可能是大量出汗導致水電解質流失(個人不相信這個,因為汗液低滲而且正常人運動時抽筋哪有出汗到水電解質失衡的底部...),還有一種說法是神經肌肉控制異常——這個也是假說,個人認為講的也不是很清楚,感興趣可以看下面這張圖:
圖片來源:Schwellnus M P. Cause of Exercise Associated Muscle Cramps (EAMC)—altered neuromuscular control, dehydration or electrolyte depletion?[J]. British journal of sports medicine, 2009, 43(6): 401-408參考文獻:
1.Peters D M, Davidson D S, Preston D P, et al. Illustrated medical dictionary[M]. Dorling Kindersley, 2002
2.Hall J E. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology.[M]. Elsevier Health Sciences, 2010.
3.Mayo clinic:Night leg cramps.mayoclinic.org 的頁面
4..The Truth About Lactic Acid
1,血液不順暢
2,環境溫度改變
3,缺鈣
運動時候會抽筋?晚上睡覺會抽筋?莫名其妙得會抽筋?
小夥伴紛紛告訴你:缺鈣啦!真相真的是這樣嗎???
研究表明,抽筋大致有三方面的原因:
1、脫水、體內電解質失衡
這種狀況常發生在運動時,可能是炎熱的夏季,可能是悶熱的健身房,也可能是揮汗如雨的長跑中。
人體需要礦物質,礦物質在我們的體液中,維持著細胞內外的最佳濃度,維持著電解質的平衡。這當中,鉀使得肌肉收縮,鈉讓肌肉放鬆,鈣是肌肉的潤滑劑。
如果運動中大量出汗,沒有及時補水導致脫水,或者脫水後只補充純水,都容易導致體內電解質失衡而引發抽筋。這也是即便運動飲料很甜很發胖,也還是會存在的原因。
2、疲勞+受涼
疲勞是引起代謝廢物聚積的常見原因。肌肉長時間工作不僅大量消耗肌肉內糖原的能量儲備,還會產生大量肌酸、乳酸等代謝產物,就像連軸加班的人,當疲勞到極致,一旦有導火索,就會爆發。
另外,我們冷的時候,牙齒會打顫、渾身會打抖,這都是肌體通骨骼和肌肉的震動,為身體增加熱量的應激反應。
所以,如果剛好白天腿部比較累,晚上空調溫度太低,那就極有可能半夜尖叫著被抽筋折騰醒。這種狀況,在水溫較低的泳池游泳時也經常發生。
3、缺鈣
這裡的缺鈣,可不是說骨骼缺鈣,骨骼缺鈣,那是骨質疏鬆。
這時缺的,是血液中的鈣,它與鎂、鉀、鈉等離子保持一定比例時,使神經、肌肉保持正常的收縮和舒張。
鈣能維持肌肉的收縮和神經衝動的傳遞。血液中鈣離子濃度超過2.75毫摩爾/升,肌肉興奮性會下降,若是低於2.25毫摩爾/升,肌肉就會變得不安分起來,一點輕微的刺激就會發生痙攣,就是抽筋。
不過,低血鈣性抽筋常見於缺鈣兒童、維生素D3缺乏者、食物攝入鈣量過少,或是罹患嚴重肝臟、腎臟疾病以及長期應用利尿葯的人群。如果你身體健康、吃飯不挑食,那讓你腿部抽筋的,多數是第一和第二個原因。
既然說到補鈣,怎麼補鈣呢?
食補是補鈣首選,但首先要了解:
1、補鈣不是越多越好
儘管補鈣對人體很重要,但是仍不建議每天補充超過2500毫克鈣離子。補充過量雖不至於立即出現中毒現象,卻會影響其他人體必需礦物質如鐵、鋅等的吸收率。
一般正常膳食很難超量,如果服用鈣製劑,就要記得看看瓶子上的標註,算一下含量噢。
2、不同食物中的鈣,有著不同的吸收率
從這個角度來說,骨頭湯不是補鈣的好選擇。因為骨頭中的鈣,在煮湯的過程中也不會融出,那湯里的奶白色,不是鈣,是油!骨頭湯補肥肉還差不多。
膳食中供應鈣的主要來源是:
奶製品(牛奶、酸奶、乳酪)
豆製品(滷水豆腐、石膏豆腐、豆腐乾等)
深綠色的葉菜(小油菜、小白菜、芥藍等)
芝麻醬、堅果、帶骨小魚和蝦貝類等
綜合考慮吸收率、食用頻率、價格、口味,靠譜的鈣質來源是:奶製品、豆製品。
如果確實無法膳食獲取,需要選擇鈣補劑,請注意以下幾點:
1、選擇正規大品牌的補鈣產品,不同產品含鈣量不同,但是都有標註,服用前仔細對比,按照產品推薦的計量服用。
2、建議隨餐吃,這樣可以最大限度地減少對消化道的影響,不容易發生服用鈣片後胃部不適或便秘等問題。
3、鈣補劑盡量不要跟牛奶、豆製品同時食用。主要因為人體單位時間內吸收鈣的能力有限,補充的量超過吸收能力有些浪費。不如與水果,水果中的維生素C有利於鈣的利用。
無論是骨骼中的含鈣量,還是肌肉中的鈣離子,充足的鈣質,都可以讓我們有更好的運動表現,較好的避免運動損傷。
掌握這些小技巧,巧妙的將它運用在生活中吧!
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中醫認為抽筋的病機在於「血不榮筋」,即血液不能充分榮養筋肉,使肌肉、血脈、筋骨間的營養,及代謝發生障礙之意。根據黃帝內經記載,肝臟主管全身上下的筋,筋脈可以柔軟伸縮全賴肝血濡養,如果筋脈得不到肝血濡潤,就會像樹根得不到水分一樣枯萎,發生筋急拘攣現象。
因此,抽筋在中醫的治療上是以「養血柔肝」為主,而最常被用到的方就是《傷寒論》中的「芍藥甘草湯」,臨床上只要依不同證型,搭配不同輔助葯,不論哪一型或哪個部位抽筋,都十分快速有效,而且幾乎不再複發。 移步這裡:http://zhidao.baidu.com/link?url=FI2v6btVZCGl55fpDxJhqHBRStfh2w5hp6E9NcnDvfbffJHniZJexMSAFKhna27SsuiGnxyR1Dd9UeYHph_5fa
剛才百度「為什麼冬天洗冷水澡會感到心悸和無法呼吸?」,有個回答是「因為太爽了,爽到無法呼吸。」我把這個當笑話告訴了我媽。等我看到了這個問題,又問她「為什麼人會抽筋」,她說,如果是那個網友回答,肯定也是說:「因為太爽了以至於爽到抽筋。」真是笑cry了我~
抽筋是肌肉過度收縮
抽筋是動物進化的一個bug
非專業揣測
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