Der er blevet foreslået to hovedårsager til muskelkramper, og afhængig af, hvilken af dem den enkelte person tilslutter sig, vil valget af forebyggelses- og behandlingsstrategier blive bestemt. Dette antyder en enten/eller dikotomi, og det er sådan, litteraturen ofte præsenteres, med højlydte stemmer, der udtrykker stærkt fastholdte synspunkter på begge sider . Det skal dog erkendes, at billedet slet ikke er klart, og at beviserne på begge sider af debatten er svage. Det er usandsynligt, at en enkelt mekanisme kan forklare alle kramper i alle situationer, og derfor er det sandsynligvis nyttesløst at søge efter en enkelt årsagsmekanisme. Det følger heraf, at strategier til forebyggelse og behandling af tilstanden sandsynligvis heller ikke vil være endimensionelle. Uanset den primære årsag er det imidlertid klart, at krampe ledsages af en aktiv sammentrækning af den ramte muskel, hvilket fremgår af høje niveauer af elektrisk aktivitet i musklerne .

Forstyrrelser i hydrering og elektrolytbalance

Den rolle, som ændringer i hydreringsstatus og elektrolytbalance spiller som en faktor i ætiologien af EAMC, blev afvist af Schwellnus, som sagde, at “Videnskabelige beviser til støtte for ”elektrolytdepletion” og ”dehydrering”-hypoteserne for ætiologien af EAMC kommer hovedsagelig fra anekdotiske kliniske observationer, sagsserier på i alt 18 tilfælde og en lille (n =10) case-control-undersøgelse” . Denne vurdering af evidensen er blevet gentaget i mange efterfølgende publikationer: Qiu og Kang skrev f.eks. at “den understøttende evidens hovedsageligt kommer fra anekdotiske observationer og caserapporter” . Der kan dog være flere beviser, end disse forfattere indrømmer.

Det stærkeste bevis for, at svedrelaterede elektrolytforstyrrelser er en faktor i nogle muskelkramper, findes i de store observations- og prospektive undersøgelser af industriarbejdere – hovedsagelig undersøgelser af minearbejdere, skibsstokere, bygningsarbejdere og stålværksarbejdere, der blev gennemført i 1920’erne og 1930’erne – hvor indgivelse af saltvandsdrikke eller salttabletter var i stand til at reducere forekomsten af kramper betydeligt . Disse undersøgelser var uundgåeligt begrænset af de metoder, der var til rådighed på det tidspunkt, men de havde den fordel, at de havde adgang til store populationer, og at der blev ført omhyggelige lægejournaler i forbindelse med produktiviteten. Det er let at afvise en stor del af den ældre litteratur, men nogle af observationerne var omfattende og omhyggelige. De bør også læses i sammenhæng med tidens normale udgivelseskonventioner.

Og selv om metoderne var begrænsede, var nogle af observationerne skarpe og undertiden bemærkelsesværdigt forudseende. For eksempel offentliggjorde Moss en omfattende rapport, hvori han dokumenterede tilfælde af krampe blandt kulminearbejdere og de faktorer, der kan have bidraget til udviklingen af disse kramper . Han tilskrev kramperne, som i nogle tilfælde var alvorligt invaliderende, (1) høje lufttemperaturer, (2) overdreven vanddrikning forårsaget af tørhed i mund og hals og (3) fortsat hårdt arbejde.

Han observerede også, at kramperne havde en tendens til at opstå i anden halvdel af et arbejdsskift og hos mænd, der var mindre fysisk veltrænede, hvilket ikke kun implicerer svedtab, men også træthed i ætiologien. Det skal bemærkes, at krampe ikke blev tilskrevet dehydrering eller forhøjede serumelektrolytkoncentrationer, men snarere “en form for vandforgiftning af musklerne forårsaget af kombinationen af stort chloridtab ved svedtendens, overdreven vandindtagelse og midlertidig lammelse af den nyreudskillelse” . Klorid blev normalt målt i kropsvæsker, da der på det tidspunkt ikke fandtes nogen god analyse for natrium, men der er en tæt sammenhæng mellem natrium- og kloridkoncentrationen i sved . Dette tyder ikke på dehydrering, som de fleste af de senere forfattere siger (f.eks. Bergeron ), men snarere på uhensigtsmæssig og måske overdreven indtagelse af almindeligt vand i kombination med store tab af elektrolytter i sved. Schwellnus henviser til teorier om “dehydrering” og “udtømning af elektrolytter” , mens Qiu og Kang siger, at “denne teori antyder, at overdreven svedning og dermed tab af elektrolytter kan få musklerne og de nerver, der innerverer dem, til at fungere dårligt og derved producere muskelkramper” . Dette er ikke en korrekt afspejling af de teorier, der blev foreslået i 1920’erne og 1930’erne.

Det er heller ikke korrekt at sige, at der ikke har været nogen prospektive undersøgelser i stor skala til vurdering af vand- og saltbalancens rolle i forbindelse med ætiologien af muskelkramper. Dill et al. rapporterede resultaterne af interventionsundersøgelser udført på stedet for opførelsen af Hoover-dæmningen og i stålværkerne i Youngstown, Ohio . På begge disse steder udførte et stort antal mænd dagligt hårdt fysisk arbejde i ekstremt varme omgivelser. De fandt ud af, at de, der led af krampe, havde følgende karakteristika: (1) dehydrering; (2) nedsat koncentration af natrium og klorid i blodplasma; (3) lidt eller intet natrium eller klorid i urinen; (4) øget serumproteinkoncentration; (5) øget antal røde blodlegemer; og (6) normalt osmotisk tryk.

Det giver et komplekst billede: nogle af disse fund er typiske for dehydrering (1, 4 og 5), mens andre er i overensstemmelse med overhydrering (2, 3). De rapporterede imidlertid også, at injektion af isotonisk saltvand normaliserede blodprofilen og medførte øjeblikkelig lindring af symptomerne. I den største interventionsundersøgelse, som blev rapporteret i samme artikel, tilsatte de saltvand til det vand, som de 12 000 mænd, der var ansat på en af fabrikkerne, fik, mens de ansatte på nabomøllerne fortsat fik almindeligt vand; dette var effektivt til næsten helt at fjerne tilfælde af muskelkrampe, selv om der i de foregående år og på andre fabrikker i samme år, hvor der blev givet almindeligt vand, var op til 12 tilfælde af krampe, der krævede hospitalsindlæggelse på en enkelt dag.

I et kontrolleret miljø kan en alvorlig begrænsning af natriumindtaget via kosten resultere i hyponatriæmi og kan være forbundet med generaliseret krampe i skeletmuskulaturen i fravær af motion . Nogle nyere undersøgelser har vurderet ændringer i hydreringsstatus og plasmaelektrolytkoncentrationer hos atleter, der har oplevet muskelkramper; disse undersøgelser har omfattet maratonløbere , deltagere i et 56 km landevejsløb , deltagere i en Ironman triatlon , og deltagere i et 161 km ultramarathon . Ingen af disse undersøgelser viste nogen sammenhæng mellem krampe og serumelektrolytændringer, men det er vigtigt at bemærke, at serumelektrolytkoncentrationer kan være af ringe relevans. Lokale intracellulære og ekstracellulære elektrolytkoncentrationer kan være relevante, da de vil påvirke hvilemembranpotentialet i både muskler og nerver, men det er usandsynligt, at ændringer i plasmakoncentrationer kan spore disse ændringer; der er god dokumentation for, at ændringer i plasmakoncentrationen af disse elektrolytter ikke afspejler lokale intramuskulære ændringer under hverken intens eller langvarig træning . Det er også tilfældet, at blodprøverne normalt ikke er blevet indsamlet på tidspunktet for kramperne, men først senere, normalt når kramperne er forsvundet; i nogle tilfælde var dette flere timer efter krampernes ophør, og derfor er det måske ikke overraskende, at der ikke er nogen sammenhæng. Schwellnus et al. anerkendte, at forstyrrelser i elektrolytkoncentrationer kan føre til ændringer i den neuromuskulære excitabilitet, og at dette kan spille en rolle i de generaliserede skeletmuskelkramper, der er rapporteret i nogle industrielle sammenhænge, men hævder, at de fleste EAMC kun påvirker de muskler, der er involveret i træningsopgaven, hvilket tyder på, at systemiske forstyrrelser må interagere med lokale ændringer, der forekommer i de aktive muskler .

Der er nogle eksperimentelle beviser for, at individuelle atleter, der mister store mængder salt i deres sved, kan være mere tilbøjelige til at få muskelkramper. I modsætning til de tidligere store industrielle optegnelser i stor skala stammer disse beviser dog primært fra små undersøgelser, caserapporter og anekdotiske rapporter og er derfor uundgåeligt ret svage . Stofan et al. fandt, at svednatriumtab under træningspas var større hos fodboldspillere med krampetilfælde (n = 5) end hos en gruppe spillere uden EAMC-historie . Efterfølgende undersøgte den samme forskningsgruppe en referencegruppe af amerikanske fodboldspillere (n = 8) uden krampehistorik og en krampepræget gruppe (n = 6) . Natriumkoncentrationen i fuldblodet (som anført af forfatterne, men i virkeligheden er der tale om plasmanatriumkoncentrationen) forblev uændret efter træning i kontrolgruppen (138,9 ± 1,8 til 139,0 ± 2,0 mmol/L), mens den havde tendens til at falde (137,8 ± 2,3 til 135,7 ± 4,9 mmol/L) hos de krampetilbøjelige spillere. Desuden registrerede tre personer i denne gruppe værdier under 135 mmol/L. De i den krampetilbøjelige gruppe indtog en større procentdel af deres samlede væske som almindeligt vand frem for elektrolytholdige sportsdrikke (selv om forskellen i natriumindtag var lille) og havde en højere natriumkoncentration i sveden (52,6 ± 29,2 mmol/L mod 38,3 ± 18,3 mmol/L), hvorved de pådrog sig et større natriumunderskud i løbet af træningssessionen.

I støtte for en rolle for forstyrrelser i vand- og saltbalancen som en kausal faktor viste Ohno og Nosaka, at et kropsvæskeunderskud på 3% af kropsmassen induceret af intermitterende saunaeksponering uden træning øgede antallet af forsøgspersoner, der udviklede EAMC under en muskelkrampetest i tåbøjere, men ikke i knæekstreksorer . Jung et al. lod deltagerne udføre en udmattelsesprotokol i lægmusklerne for at fremkalde EAMC’er. I det ene forsøg indtog forsøgspersonerne en kulhydrat-elektrolytdrik med en hastighed svarende til svedhastigheden, mens der i det andet forsøg ikke blev indtaget væske, og der udviklede sig en mild (1% tab af kropsmasse) hypohydrering . Ni deltagere oplevede kramper i kulhydrat-elektrolytforsøget, sammenlignet med syv i hypohydreringsforsøget. Af de syv personer, der havde EAMC i begge forsøg, var tiden til udbrud mere end fordoblet i kulhydrat-elektrolytforsøget (36,8 ± 17,3 min) sammenlignet med hypohydreringsforsøget (14,6 ± 5,0 min). Forsøgspersoner, der oplevede kramper, svedte mere (2,0 ± 0,9 L/min) end de forsøgspersoner, der ikke gjorde det (1,3 ± 0,6 L/min). Det er ikke klart, om der var en effekt af behandlingsrækkefølgen i disse undersøgelser, som kunne have forvirret resultaterne (dette diskuteres yderligere nedenfor).

Men selv om adskillige artikler har anfægtet ovenstående resultater, synes to nylige publikationer at kunne genåbne debatten om den rolle, som forstyrrelser i vand- og saltbalancen spiller i udviklingen af muskelkramper. Ohno et al. undersøgte systematisk modtageligheden af frivilligt induceret EAMC i hamstrings efter hypohydrering på 1, 2 og 3% af kropsmassen induceret af saunaeksponering uden motion . Der opstod ingen EAMC hos de ni deltagere i kontrolbetingelsen eller efter 1 % dehydrering; tre forsøgspersoner oplevede EAMC i 2 %-betingelsen og seks i 3 %-betingelsen. I undersøgelsen af Lau et al. løb 10 mænd ned ad bakke i et varmt miljø, indtil de mistede 2% af deres oprindelige kropsmasse . Ti minutter efter afslutningen af løbeturen indtog de enten almindeligt vand eller en kommercielt tilgængelig oral rehydreringsopløsning (ORS), der indeholdt natrium (50 mEq/L), klorid (50 mEq/L), kalium (20 mEq/L), magnesiumsulfat (2 mEq/L), laktat (31 mEq/L) og glukose (18 g/L) i et volumen svarende til den tabte masse. Lægmusklernes modtagelighed for elektrisk induceret krampe blev vurderet ved hjælp af en tærskelfrekvenstest (TF), der blev udført ved baseline før løb, umiddelbart efter løb og 50 og 80 minutter efter indtagelse af drikkevarer. Muskelkrampefølsomhed vurderet ved TF ændrede sig ikke fra baseline til umiddelbart efter løb i begge tilstande, men TF faldt efter vandindtagelse med 4,3 Hz (ved 30 min.) og 5,1 Hz (60 min. efter løb), men steg efter ORS-indtagelse med henholdsvis 3,7 og 5,4 Hz. Undersøgerne rapporterede, at serumnatrium- og kloridkoncentrationerne faldt efter vandindtagelse, men blev opretholdt efter indtagelse af den elektrolytholdige drik.

I overensstemmelse med de mekanismer, der blev foreslået af Moss, Haldane og andre i 1920’erne, tyder disse resultater på, at kombinationen af svedtab og vandindtagelse gør musklerne mere modtagelige for elektrisk simulationsinduceret muskelkrampe, men modtageligheden for muskelkrampe mindskes, når en drik med et højt elektrolytindhold indtages. Det er interessant at bemærke, at krampe er en anerkendt ledsagelse af hyponatriæmi (defineret som en natriumkoncentration i serum < 135 mmol/L) i kliniske sammenhænge . Den omfattende litteratur om træningsassocieret hyponatriæmi nævner dog generelt ikke muskelkramper .

Mens kramper ofte er forbundet med store svedtab under langvarig træning i varme, forekommer de også i kølige omgivelser med lidt eller intet svedtab, hvilket tyder på, at svedtab alene og de deraf følgende forstyrrelser i elektrolytbalancen ikke kan være årsag til alle kramper. Uanset disse observationer er der overvældende beviser fra store industrielle miljøer for, at kramper forekommer hyppigere i miljøer, der er varme (men ikke nødvendigvis fugtige), og hvor svedtabet er stort. Der findes også beviser for, at forstyrrelser i elektrolytbalancen kan være involveret i muskelkramper i nogle sammenhænge uden for træning. F.eks. kan brugen af dialysevæsker med lavt natriumindhold under vedligeholdelsesdialyse fremkalde kramper hos nyrepatienter , og normalisering af plasmaosmolaliteten og natriumkoncentrationen ved hjælp af natriumprofileringsteknikken kan reducere hyppigheden af kramper under dialyse betydeligt . Hvorvidt dette er relevant for træningssituationen er dog usikkert.

Forandret neuromuskulær kontrol

Den idé, at årsagen til krampe er neurologisk snarere end direkte relateret til begivenheder, der finder sted i musklen, er ikke ny. Telegrafistkrampe, der rammer de små muskler i hånden, som er involveret i de gentagne bevægelser, der udføres af dem, der betjener et morsekodeinstrument, var genstand for en britisk parlamentarisk undersøgelse, som offentliggjorde sine resultater i 1911. Udvalget skrev, at “nogle myndigheder har betragtet det som en muskelsygdom; andre som en sygdom i det perifere nervesystem; andre som en sygdom i centralnervesystemet”. De skrev endvidere, at “efter nøje overvejelse af disse modstridende teorier om telegrafistkrampe og efter at have undersøgt en række telegrafister, der er ramt af sygdommen, accepterer udvalget den sidstnævnte opfattelse, nemlig at telegrafistkrampe er en sygdom i centralnervesystemet og er resultatet af en svækkelse eller et sammenbrud af den cerebrale kontrolmekanisme som følge af belastning af et bestemt sæt muskler”. Som det vil fremgå nedenfor, ligner dette i bemærkelsesværdig grad den mekanisme, der foreslås ved eksperimentelt fremkaldte muskelkramper. Resultaterne af den parlamentariske undersøgelse synes imidlertid at være blevet stort set glemt sammen med en stor del af den ældre litteratur.

Da der i 1980’erne og 1990’erne opstod beviser for, at krampe ofte opstod under træning uden væsentlige svedtab eller alvorlige forstyrrelser i elektrolytbalancen, søgte man efter en alternativ årsag til krampe. Schwellnus et al. opstillede den hypotese, at krampe skyldes “vedvarende unormal rygmarvsrefleksaktivitet, som synes at være sekundær til muskeltræthed” . EAMC blev især tilskrevet en abnormitet i den vedvarende alfa-motoriske neuronaktivitet som følge af en abnormitet i alfa-motoriske neuroners kontrol på rygmarvsniveau, men dette identificerer stadig ikke årsagen til denne abnormitet. Muskeltræthed blev impliceret gennem en excitatorisk virkning på muskelspindelens afferente aktivitet (type Ia og II) og en hæmmende virkning på type Ib Golgi-seneorganets afferente aktivitet (fig. 1). Omstændige beviser til støtte for dette forslag fremkom af den observation, at passiv udstrækning af musklen under en krampeepisode kan lindre symptomerne som følge af en autogen hæmning af seneorganrefleksen . Dette forklarer dog stadig ikke, hvorfor krampe ikke er en uundgåelig konsekvens af træning, der forårsager træthed, hvorfor den tilsyneladende forekommer hyppigere i miljøer med høj termisk stress, eller hvorfor nogle personer rammes, mens andre ikke gør det.

Det stærkeste bevis for en ændret neuromuskulær kontrol er fra laboratorieundersøgelser af små muskler hos mennesker og i dyremodeller. I hvert af disse to forskellige scenarier kan der laves en historie, men i hvert tilfælde er historien ufuldstændig. Da EAMC er notorisk uforudsigelig, er der blevet udviklet laboratoriemodeller, hvor krampe kan induceres mere pålideligt, enten ved frivillig aktivering af muskler eller ved elektrisk fremkaldte sammentrækninger. Det er blevet rapporteret, at krampe forekommer hyppigere, når musklen aktiveres, mens den allerede er forkortet (selv om der ikke blev fremlagt beviser til støtte for denne påstand). Forskellige former for denne eksperimentelle model er blevet anvendt i laboratorieundersøgelser af krampe, selv om dette måske ikke afspejler idrætsudøvernes bevægelsesmønstre. Dette er i overensstemmelse med Schwellnus et al.s forslag som skitseret ovenfor, da en reduktion af spændingen i muskelsenen vil reducere den hæmmende feedback fra Golgi-seneorganet; dette har igen potentiale til at øge den motoriske drivkraft til alfa-motorneuronet. I overensstemmelse med dette forslag fandt Khan og Burne, at krampe fremkaldt af frivillig maksimal aktivering af gastrocnemius, mens den blev holdt i en forkortet stilling, kunne hæmmes ved elektrisk stimulering af senens afferenter i den krampede muskel. Men selv under forhold, der favoriserede krampe, kunne 5 af deres 13 forsøgspersoner ikke fremkalde krampe, og hos yderligere to personer varede den ikke længe nok til, at der kunne foretages målinger.

Athleter, der er tilbøjelige til at få muskelkramper, viser angiveligt en lavere tærskel for muskelkramper fremkaldt af elektrisk stimulering af motoriske nerver . Blokering af motornerverne med bedøvelsesmiddel ophæver ikke disse elektrisk fremkaldte kramper, men når nerven er blokeret, kræves der en højere stimuleringsfrekvens for at fremkalde kramper, og krampernes varighed reduceres; ændrede udladningskarakteristika for motoriske enheder er i overensstemmelse med eksistensen af et positivt feedbackloop, der involverer afferent input fra de berørte muskler og motorisk drivkraft til disse muskler .

Stærke indvendinger mod dehydrering/elektrolyttab-teorien er blevet rejst af undersøgelser, der har givet væske for at forhindre dehydrering og fundet, at dette ikke påvirker indtræden af elektrisk fremkaldte kramper . Disse resultater modsiges imidlertid af andre ovennævnte undersøgelser . Det skal bemærkes, at der udviklede sig en markant hypernatraæmi som følge af dehydrering i undersøgelserne af Miller et al. og Braulick et al. , og dette kan være beskyttende mod udvikling af krampe . Træthed alene er heller ikke sandsynligt, at den er årsagen, selv om den kan være en medvirkende faktor. Hos maratonløbere har krampe tendens til at forekomme hyppigere mod slutningen af løb ; alle er dog trætte i de senere faser af udholdenhedsløb som f.eks. maratonløb, men relativt få oplever muskelkramper. Arten af den træthed, der opstår hos sprintere, er meget forskellig fra den træthed, der opstår mod slutningen af et maratonløb, men krampe kan forekomme i begge situationer.

Der er derfor gode grunde til at antyde, at forskellige mekanismer kan være gældende i forskellige situationer i stedet for at fokusere på en enten/eller-tilgang. Vi er alle uundgåeligt påvirket af vores egne erfaringer, og disse kan påvirke os i retning af en årsag som værende mere sandsynlig eller mere almindelig end en anden, men det centrale spørgsmål er, hvordan man behandler eller forebygger et anfald. Med hensyn til behandling og forebyggelse er det vigtigt at bemærke, at en plausibel mekanisme kan bidrage til at identificere effektive behandlinger, men det er ikke nødvendigt at forstå mekanismerne for at vide, om en behandling er effektiv eller ej.