Tri-Science: Kurcze mięśni – hiperwentylacja może pomóc!

Kurcze mięśni związane z wysiłkiem (ang. exercise-associated muscle cramps, EAMC) stanowią dla części aktywnych fizycznie osób duży problem. Przyczyna ich powstawania nie została obecnie dokładnie poznana. Dotychczasowe badania nie potwierdzają jako przyczyny zaburzeń elektrolitowych oraz stopnia nawodnienia. Najbardziej prawdopodobną przyczyną są zaburzenia kontroli nerwowo-mięśniowej na poziomie rdzenia kręgowego. Czynnikiem wywołującym kurcz może być zmęczenie mięśni. Trudno wskazać jednoznacznie skuteczne postępowanie profilaktyczne, ale właściwe rozciąganie mięśni po treningach, dobra regeneracja przed zawodami i nie doprowadzanie mięśni do zbyt dużego zmęczenia podczas zawodów wydają się być kluczowe. Przed startem należy zwrócić uwagę na dobrą rozgrzewkę.

Coś co łatwo zalecić nie zawsze łatwo wcielić w życie, dlatego u części startujących kurcze występują w trakcie zawodów pomimo znajomości powyższych zaleceń. Szczególnie trudno kontrolować zmęczenie mięśni, jeśli walczy się o dobry wynik i z założenia przekracza się swoje dotychczasowe granice. Wtedy zalecany jest odpoczynek i pasywne statyczne rozciąganie. Jeśli kurcz nie jest silny i dotyczy jednej grupy mięśniowej takie postępowanie powinno pomóc i większości przypadków pomaga. A co jeśli kurcz obejmuje różne grupy mięśniowe, często przeciwstawne? A co jeśli trwa bardzo długo? A co jeśli „sprawdzone” metody nie pomagają albo pomagają tylko na „chwilę” i po kolejnych paru kilometrach kurcze powracają? W niektórych przypadkach kurcz mięśni związany z wysiłkiem paradoksalnie występuję długo po jego zakończeniu, czasem nawet w nocy w trakcie snu.

Pisząc pierwszy artykuł na temat EAMC odnalazłem ciekawą pracę opublikowaną w 2011r. w Pain Medicine – właściwie to początkowo znałem tylko jej tytuł, ponieważ pełna treść nie była dostępna publicznie. Tytuł zaintrygował mnie na tyle mocno, że postanowiłem napisać do autora prośbę o możliwość zapoznania się z nią. Chciałem umieścić jej wnioski w poprzednim artykule, jedynym jaki miał powstać, ale historia, jak to często w życiu bywa, potoczyła się tak, że stała się początkiem nowej opowieści.

Praca dotyczy zastosowania techniki hiperwentylacji jako skutecznej metody radzenia sobie z ciężkimi kurczami mięśni, a jej autorem jest dr Philip M. Murphy.

To, co od samego początku nie „pasowało” mi w tej historii to fakt, że zgodnie z obecną wiedzą sama hiperwentylacja może doprowadzić do skurczów mięśni. Co to jest hiperwentylacja i jakie są jej skutki? Hiperwentylacja to zwiększona wentylacja płuc. Może być przez nas kontrolowana lub wystąpić bez naszej świadomej kontroli. Jest naturalnym mechanizmem występującym w stanach niedoboru tlenu, czyli hipoksji. Może być także indukowana stresem psychicznym, często towarzyszy nerwicy. Skutkiem hiperwentylacji jest zmniejszenie ciśnienia parcjalnego dwutlenku węgla we krwi, a to z kolei prowadzi do podwyższenia jej pH czyli do zasadowicy (alkalozy). Zasadowica, zarówno bezpośrednio, jak i pośrednio (poprzez zmniejszenie stężenia wapnia) może prowadzić do tężyczki, czyli patologicznych skurczów mięśni. Objawami hiperwentylacji mogą być zawroty głowy do omdlenia włącznie. Jak w takim razie hiperwentylacja może działać w przypadku EAMC? Być może pozwala na zmniejszenie zakwaszenia mięśni, z jakim mamy do czynienia w trakcie wysiłku z powodu gromadzenia się kwasu mlekowego, spekulowałem. Przeciwieństwem hiperwentylacji jest hipowentylacja, czyli zmniejszona wentylacja płuc, a jej skutkiem będzie kwasica oddechowa (zwiększenie stężenia dwutlenku węgla we krwi).

Dzięki uprzejmości autora mogłem zapoznać się z pracą. Okazała się ona opisem przypadków… pierwszym z nich i najważniejszym był sam autor. Należy od razu zaznaczyć, że z punktu widzenia dowodu naukowego opis przypadków nie ma dużej wartości, ale bardzo często w medycynie zapoczątkowuje poważniejsze badania. Opisywał siebie jako 57-letniego mężczyznę, który od młodości cierpi na bardzo silne kurcze mięśni związane z wysiłkiem (pływanie, kolarstwo, bieganie, koszykówka) obejmujące kończyny dolne, pojawiające się w nocy i trwające do 2-3 godzin. Dr Murphy spekulował, że czynnikiem wyzwalającym kurcze mięśni w nocy może być kwasica oddechowa będąca wynikiem hipowentylacji jaka ma miejsce w trakcie snu. Po prostu śpiąc oddychamy rzadziej i płycej. Skoro tak, to być może, kiedy w kontrolowany sposób zaczniemy oddychać często i głęboko (hiperwentylacja), uda się znieść stan kwasicy i kurcz mięśni ustąpi. Zastosował hiperwentylację w trakcie jednego z silnych ataków EAMC trwającego ponad godzinę i obejmującego mięśnie obu nóg. Technicznie było to ok. 20-30 głębokich oddechów w ciągu minuty. Efekt był oszałamiający!

Po minucie kurcz ustąpił i nie powrócił w trakcie kolejnych godzin snu!

Dr Murphy podzielił się swoimi obserwacjami z dwoma osobami, które podobnie jak on miały problem z EAMC w trakcie snu – u nich także metoda okazała się skuteczna. Celem zmniejszenia ryzyka zawrotów głowy lub omdlenia hiperwentylacja odbywała się w pozycji leżącej. Ten osobisty sukces sprowokował autora do wypróbowania hiperwentylacji także w trakcie kurczu mięśni pojawiającego się w trakcie wysiłku. W tym przypadku trudno mówić o hipowentylacji i kwasicy oddechowej, ale być może kwasica mleczanowa mięśni ma znaczenie w indukcji kurczu. Dr Murphy wykorzystał technikę hiperwentylacji w trakcie silnego kurczu mięśni czworogłowych obu ud, jaki pojawił się na 67 mili jazdy górskiej na dystansie 100 mil. Po 3 minutach hiperwentylacji kurcze ustąpiły i nie powróciły na kolejnych 33 milach do końca wyścigu. Metoda okazała się bezpieczna, niezwykle skuteczna i bardzo prosta do zastosowania. Poza tym zupełnie bezkosztowa.

Obserwacje poczynione przez dr Murphy były bardzo interesujące. Nie znalazłem żadnej innej publikacji dot. tego zagadnienia. Nie znalazłem odniesienia do tej obserwacji w publikacjach poglądowych. Byłem bardzo ciekawy czy dr Murphy przez ostatnie 2 lata poczynił nowe obserwacje i czy nadal metoda ma 100% skuteczność tak jak opisał to na podstawie przypadków w publikacji. Miałem też inne pytania, które chciałem zadać, żeby zaspokoić swoje wątpliwości. Dr Murphy od samego początku był bardzo bezpośredni, przyjazny i otwarty na dyskusję – poniżej najważniejsze kwestie jakie zostały poruszone w naszej rozmowie.

Marcin Stajszczyk: Panie Doktorze, Phil, dziękuję za to, że mogłem zapoznać się z publikacją. Twoje doświadczenia są bardzo intrygujące i nie ukrywam zaskakujące dla mnie. Co spowodowało, że postanowiłeś wypróbować hiperwentylację w walce z kurczem mięśni?

Philip M. Murphy: Marcin, dziękuję za zainteresowanie. Tak jak napisałem w liście do redakcji Pain Medicine zaczęło się to jako auto-eksperyment ponieważ okresowo miałem problemy z bardzo silnymi kurczami mięśni związanymi z wysiłkiem, występującymi najczęściej w środku nocy. Podczas jednego takiego epizodu zacząłem się zastanawiać, dlaczego występują one u mnie przeważnie w nocy i uświadomiłem sobie, że dla naszego organizmu fizjologiczną różnicą między nocą a dniem jest stan hipowentylacji. Skoro tak to postanowiłem zwiększyć częstość i głębokość oddechów czyli zastosować kontrolowaną hiperwentylację. Wynik był dla mnie zdumiewający, dlatego postanowiłem podzielić się swoimi doświadczeniami na tyle, na ile mogłem, czyli jak na razie poprzez publikację i przekaz ustny do znajomych lekarzy.

Czy znasz mechanizm w jakim hiperwentylacja może przerywać kurcz mięśni?
Nie wiem, jak to działa, ale mogę podejrzewać, że ma to związek z alkalozą oddechową, która kompensuje kwasicę metaboliczną zależną od gromadzącego się w dużych ilościach kwasu mlekowego w mięśniach.

W swojej publikacji pisałeś o 100% skuteczności tej metody, lecz sam przyznasz, że obserwacja dotyczyła bardzo małej grupy. Od tego czasu minęły 2 lata – czy metoda nadal ma u Ciebie 100% skuteczność? Czy znasz kolejne osoby, którym pomogła?
Powiedziałem o tej metodzie każdemu komu mogłem, liczba osób nadal nie jest bardzo duża, ale każdy kto zastosował hiperwentylację zgłaszał mi jej 100% skuteczność. Osobiście też ją stosuje nadal ze 100% powodzeniem. Oczywiście trzeba brać pod uwagę możliwość błędu takiego założenia, bo ci u których metoda nie zadziałała mogli się ze mną nie skontaktować i nie powiedzieć o tym.

Kiedy stosowałeś metodę po raz pierwszy w celu przerwania kurczu mięśni w nocy to, dla bezpieczeństwa, w celu uniknięcia uczucia zamroczenia, zawrotów głowy czy omdlenia wykonywałeś hiperwentylacją na leżąco. A jak to wygląda w przypadku przerywania kurczu w trakcie wysiłku, jak choćby wspomnianej przez Ciebie jazdy rowerem? Czy wtedy także wykonujesz ją w pozycji leżącej?
Bezpieczniej jest stosować hiperwentylację w pozycji leżącej. Stosowałem ją wielokrotnie podczas długich wyścigów rowerowych. Zauważyłem u siebie, że kiedy jestem zmęczony zaczynam się hipowentylować – oddychać płycej i rzadziej. W takich przypadkach po prostu świadomie zwiększam stopień wentylacji w celu uniknięcia kurczu. W wielu przypadkach jednak doświadczałem bardzo silnego kurczu mięśni zmuszającego mnie do zatrzymania. Wtedy staram się hiperwentylować w pozycji stojącej i u mnie zawsze działa. Nigdy nie miałem problemów z uczuciem zamroczenia, ale dla bezpieczeństwa każdemu innemu rekomendowałbym wykonywanie hiperwentylacji w pozycji leżącej.

(od Redakcji: Doktor Murphy rekomenduje około 20-30 głębokich wdechów na minutę)

No dobrze ale skoro kurcze mięśni w trakcie jazdy rowerem zmuszały Cię do zatrzymania to skąd pewność, że pomogła hiperwentylacja a nie samo zatrzymanie się i odpoczynek?
Tego oczywiście nie wiem na pewno. Wszystko, co mogę powiedzieć, to że kurcze były bardzo silne, trwały ponad 15 minut i nie ustępowały po odpoczynku, nawodnianiu i rozciąganiu przez ok. 5 minut. Wtedy stosowałem hiperwentylację i problem się rozwiązywał. Kurcze nocne były dramatyczne, bo trwały po kilka godzin i nie ustępowały po rozciąganiu, ale znikały po paru minutach hiperwentylacji. W tym przypadku związek poprawy z hiperwentylacją był bardzo silny, a efekt zabiegu został potwierdzony także u innych osób. Oczywiście bez przeprowadzenia kontrolowanego badania klinicznego to nadal jest tylko opis przypadków, ale uzasadnia dalsze badania. Jednak wykonanie dobrego badania klinicznego nie jest w tym przypadku proste.

Czy stosujesz nadal rozciąganie mięśni, czy hiperwentylacja jest jedyną metodą walki z kurczami?
Próbowałem pasywnego rozciągania przez lata. Jeśli to jest umiarkowany kurcz, wtedy rozciąganie działa dobrze, jeśli ciężki efekt jest słaby. Dla przykładu powiem, że często dochodziło u mnie do kurczów przeciwstawnych grup mięśniowych – zginaczy i prostowników kończyn, najczęściej w trakcie gry w koszykówkę. Kiedy próbowałem rozciągać mięśnie zginające kończynę dochodziło do nasilenia kurczy mięśni prostowników i vice versa! Trwało to wiele godzin ze mną wijącym się na podłodze. Ale hiperwentylacja powodowała ustąpienie kurczów po paru minutach we wszystkich mięśniach. Naprawdę niesamowite. Efekt jest u mnie na tyle silny i przekonywujący, że korzystam z hiperwentylacji praktycznie za każdym razem wystąpienia kurczy.

Czy w Twojej opinii ta technika jest właściwa tylko w przypadku silnych kurczów mięśni nie odpowiadających na odpoczynek i rozciąganie, czy jest dobra w każdym przypadku EAMC?
Jeśli oceniam kurcz jako łagodny i obejmuje tylko jeden mięsień, wtedy na pewno zastosuje tylko rozciąganie. Jeśli jest cięższy i zgodnie z moim doświadczeniem może trwać długo, wtedy jak najszybciej się hiperwentyluje. Każdy kto doświadcza kurczów mięśni może, polegając na własnym doświadczeniu, ocenić ich ciężkość i próbować przewidzieć, czy rozciąganie będzie wystarczające. Oczywiście w każdym przypadku można rozpocząć od rozciągania, ale kiedy po krótkim czasie nie przynosi efektu hiperwentylacja może być następnym krokiem.

Phil, bardzo dziękuję za to, że zechciałeś się podzielić z nami swoimi doświadczeniami. Może uda nam się po raz kolejny, wspólnie, rozpowszechnić informację na ten temat i dzięki temu to co było początkowo auto-eksperymentem pomoże też innym. 
Mam nadzieję, że to będzie pomocne dla ciebie i twoich kolegów ze świata triatlonu, którzy okresowo cierpią z powodu EAMC. Będę wdzięczny za wszystkie informacje, zarówno świadczące o skuteczności, jak i nieskuteczności hiperwentylacji u innych osób. Jeszcze raz bardzo dziękuję za twoje zainteresowanie.

Na koniec mam jeszcze jedno pytanie – w publikacji piszesz, że pływasz, jeździsz na rowerze, biegasz – nie mogę nie zapytać – czy jesteś triatlonistą?
Nie, nie jestem triatlonistą, głównie jeżdżę na rowerze i kiedy tylko mogę wybieram się na długie przejażdżki. We wcześniejszych latach grałem w koszykówkę, ale moim największym problemem były kurcze mięśni pojawiające po kilku godzinach gry, szczególnie gdy grałem już w dorosłym życiu po dłuższej przerwie. Teraz, kiedy wykorzystuje hiperwentylację, mogę bez przeszkód oddawać się swoim sportowym pasjom.

Philip M. Murphy, M.D.

Dr Philip M. Murphy jest lekarzem, immunologiem, kierownikiem Laboratorium Immunologii Molekularnej Narodowego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych w USA. Jest absolwentem Princeton University oraz Cornell University Medical College. Jest członkiem wielu amerykańskich towarzystw naukowych, redakcji wielu czasopism oraz laureatem szeregu nagród za osiągnięcia naukowe. Głównym tematem jego zainteresowań zawodowych jest proces immunoregulacji. Pełna informacja znajduje się na stronie Instytutu.

Piśmiennictwo:
Murphy PM, Murphy CA. Hyperventilation as a simple cure for severe exercise-associated muscle cramping. Pain Med. 2011 Jun;12(6):987

dr Marcin Stajszczyk 

Specjalista reumatolog i specjalista chorób wewnętrznych, absolwent Wydziału Medycznego Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach. Pracuje w Śląskim Szpitalu Reumatologiczno-Rehabilitacyjnym im. Gen. J.Ziętka w Ustroniu, w którym pełni funkcję kierownika Oddziału Reumatologicznego. Od 2012 r. współpracuje z Akademią Triathlonu i trenuje do swoich pierwszych startów w zawodach triatlonowych w 2013 r. Planuje wystartować w serii Garmin Iron Triathlon w Malborku, Szczecinku i Radkowie oraz w zawodach Herbalife Triathlon w Gdyni. W marcu 2013 r. zadebiutował w półmaratonie z czasem 1.55.35.