Y khoa Ykhoa, y học, y tế, kiến thức, lâm sàng, cận lâm sàng, chẩn đoán, điều trị, phác đồ, diễn đàn y khoa, hệ sinh thái y khoa online, mới nhất và đáng tin cậy.
I- MỤC TIÊU BÀI HỌC.
■ Tên hệ cơ quan liên quan trực tiếp tới chuyển động,và liên quan với nhau như thế nào
■ Mô tả cấu trúc cơ cùng với những thuật ngữ về tế bào cơ,gân,xương
■ Mô tả sự khác nhau giữa cơ đối kháng và cơ hỗ trợ ( antagonistic and synergistic muscles) và giải thích tại sao sự sắp xếp như vậy là cần thiết
■ Giải thích vai trò của não liên quan như thế nào tới cơ vân
■ Định nghĩa trương lực cơ và giải thích vai trò của nó
■ Phân biệt co cơ đẳng trương và co cơ đẳng trường trong tập luyệnx
■ Định nghĩa muscle sense và giải thích vai trò của nó
■ Tên những nguồn năng lượng cần thiết cho sự co cơ, và phương trình đơn giản của hô hấp tế bào
■ Giải thích vai trò của hemoglobin,myoglobin,sự nợ oxy ,acid lactic
■ Mô tả tiếp nối thần kinh-cơ( neuromuscular junction) and và nêu chức năng từng bộ phận trong đó
■ Mô tả cấu trúc sarcomere.
■ Giải thích sự phân cực,khử cực,tái cực
■ Mô tả cơ chế trượt của siêu sợi
■ Mô tả phản ứng của cơ thể với vận động và giải thích sự hằng định nội môi
■ Học những nhóm cơ chính của cơ thể và chức năng của chúng
II- THUẬT NGỮ MỚI.
– Actin (AK-tin)
– Antagonistic muscles (an-TAG-on ISS-tik MUSS-uhls)
– Creatine phosphate (KREE-ah-tin FOSS-fate)
– Depolarization (DE-poh-lahr-i-ZAY shun)
– Fascia (FASH-ee-ah)
– Insertion (in-SIR-shun)
– Isometric (EYE-so-MEH-trik)
– Isotonic (EYE-so-TAHN-ik)
– Lactic acid (LAK-tik ASS-id)
– Muscle fatigue (MUSS-uhl fah-TEEG)
– Muscle sense (MUSS-uhl SENSE)
– Muscle tone (MUSS-uhl TONE)
– Myoglobin (MYE-oh-GLOW-bin)
– Myosin (MYE-oh-sin)
– Neuromuscular junction (NYOOR oh-MUSS-kyoo-ler JUNK-shun)
– Origin (AHR-i-jin)
– Oxygen debt (AHKS-ah-jen DET)
– Polarization (POH-lahr-i-ZAY-shun)
– Prime mover (PRIME MOO-ver)
– Sarcolemma (SAR-koh-LEM-ah)
– Sarcomeres (SAR-koh-meers)
– Synergistic muscles (SIN-er-JIS-tik MUSS-uhls)
– Tendon (TEN-dun)
Liên hệ lâm sàng
– Anabolic steroids (an-a-BAHL-ik STEER-oyds)
– Atrophy (AT-ruh-fee)
– Botulism (BAHT-chu-lizm)
– Hypertrophy (high-PER-truh-fee)
– Intramuscular injection (IN-trah MUSS-kyoo-ler in-JEK-shun)
– Muscular dystrophy (MUSS-kyoo ler DIS-truh-fee)
– Myalgia (my-AL-jee-ah)
– Myasthenia gravis (MY-ass-THEE nee-yuh GRAH-viss)
– Myopathy (my-AH-puh-thee)
– Paralysis (pah-RAL-i-sis)
– Range-of-motion exercises (RANJE-of-MOH-shun EKS-err sigh-zez
– Sex-linked trait (SEX-LINKED TRAYT)
– Tetanus (TET-uh-nus)
III- NỘI DUNG.
Bạn thích nhảy không. Hầu hết chúng ta đều thích hay đơn giản là xem những vũ công chuyên nghiệp nhảy. Sự uyển chuyển và phối hợp nhịp nhàng trong nhảy là kết quả của sự kết quả từ sự tương tác của nhiều hệ cơ quan mà đặc biệt là hệ cơ Có hơn 600 cơ ở cơ thể người.Hầu hết chúng được gắn với xương bởi gân ,mặc dù một số cơ được gắn với lớp dưới bề mặt của da. Chức năng cơ bản của hệ cơ là vận động bộ xương. Sự co thắt cơ để vận động cũng sản sinh ra nhiệt góp phần duy trì nhiệt độ cơ thể. Những hệ cơ quan khác cũng liên quan trực tiếp tới sự vận động như thần kinh,hô hấp,tuần hoàn.Hệ thần kinh, nhánh vận động truyền xung động điện hóa làm co thắt tế bào cơ . Hệ hô hấp trao đổi oxi và co2 giữa không khí và máu.Hệ tuần hoàn mang oxi đến cơ và lấy co2 đi
Trong chương này chủ yếu đề cập cơ vân. Bạn có thể xem lại chương 4 để biết thêm 2 loại cơ nữa là cơ tim và cơ trơn . . Trong chương này chúng ta sẽ bắt đầu với giải phẫu ,sinh lý cơ sau đó bàn luận về cấu trúc vi thể của tế bào cơ và sinh hóa của sự co thắt cơ .
Cấu trúc cơ
Tất cả tế bào cơ đều được biệt hóa cho sự co thắt. Khi các tế bào cơ co thắt chúng sẽ rút ngắn lại và kéo 1 xương giúp chuyển động.Mỗi cơ vân được tạo ra từ 1000 tế bào cơ riêng biệt,chúng còn được gọi là những sợi cơ(myocytes hoặc muscle fibers) (Hình 7.3)Tùy thuộc vào nhiệm vụ của từng cơ mà có sự khác nhau về số lượng sợi cơ co thắt. Khi bạn cầm viết chì chẳng hạn chỉ 1 phần nhỏ những sợi cơ ở ngón tay co thắt thôi.Nếu bạn cầm 1 quyển sách nhiều sợi cơ sẽ co thắt để thực hiện nhiệm vụ Cơ được cố định chắc chắn vào xương bởi gân Hầu hết gân có hình dạng dây thừng,một số thì bằng phẳng; những gân bằng phẳng này dc gọi là cân(aponeurosis).Những sợi gân được tạo từ mô liên kết sợi,mô lien kết này rất là chắc, kết hợp với fascia(cân,mạc) chúng bao phủ cơ;và cùng với màng ngoài xương màng mô lien kết sợi bao phủ xương. Một xương thì thường có ít nhất 2 gân,mỗi gân gắn với 1 xương khác nhau.Vị trí gắn của cơ mà ít di động hơn được gọi là nguyên ủy(origin),vị trí gắn mà di động hơn dc gọi là bám tận(insertion)Cơ đi qua khớp của 2 xương tới nơi mà cơ được gắn vào và khi cơ co sẽ kéo bám tận làm di chuyển xương theo 1 hướng cụ thể
SỰ SẮP XẾP CƠ
Cơ được sắp xếp xug quanh khung xương để tạo nên nhìu cử động khác nhau. 2 loại chính sắp xếp đối kháng(antagonist),sắp xếp hỗ trợ (synergistic)
– AntagonisticMuscles
Antagonist muscle là cơ có chức năng đối kháng. ví dụ cơ nhị đầu cánh tay là cơ vùng cánh tay trước ,nguyên ủy ở xương bả vai và bám tận ởxương quay. Khi cơ nhị đầu co nó gấp cẳng tay ,uốn cong khuỷu tay .Nhắc lại một lần nữa là khi cơ co nó sẽ ngắn lại và kéo,nó không thể đẩy bởi vì khi thư giãn nó không có lực.do đó cơ nhị đầu chỉ làm cong khuỷu không thể căng nó ra được. các cơ khác thì có thể được.Cơ tam đầu thì nằm ở vùng cánh tay sau,nguyên ủy xương bả vai và xg cánh tay,bám tận xương trụ.Khi cơ tam đầu co thắt nó làm duỗi cẳng tay căng khuỷu tay . Chú ý hình thức di chuyễn của cánh tay ở vai ví dụ. Dạng cánh tay(Abducting) (laterally raising) là chức năng của cơ delta .Khép cánh tay là chức năng của cơ ngực lớn và cơ lưng rộng. Gấp cánh tay(ngang qua ngực) là chức năng cơ ngực lớn, and duỗi cánh tay(sau lưng) là chức năng cơ lưng rộng Nếu không có cơ đối kháng thì nhiều hoạt động sẽ không thực hiện dc Bạn có thể quen thuộc với các bài tập về dải chuyển động (hoặc ROM), thường được đề nghị cho những bệnh nhân bị giới hạn ở giường. Các bài tập như vậy được thiết kế để căng và co thắt các cơ đối kháng của khớp để bảo vệ chức năng cơ và cử động khớp
-Synergistic Muscles
Synergistic muscles là những cơ có cùng chức năng,hoặc phối hợp để thực hiện 1 chức năng cụ thể Cơ nhị đầu,cơ cánh tay,cơ cánh tay quay đều thực hiện chức năng gấp cẳng tay.Bạn tự hỏi tại sao chúng ta cần 3 cơ để thực hiện cùng 1 chức năng , và câu trả lời nằm ở cử động của bàn tay.Nếu bàn tay ngửa,cơ nhị đầu sẽ làm việc nhìu hơn để gấp Nếu đưa ngón cái lên,thì cơ cánh tay quay sẽ làm viec nhìu hơn tương tự úp bàn tay thì cơ cánh tay làm viec nhìu hơn .Nếu bạn đã từng hít xà đơn thì bạn sẽ thấy dễ dàng hơn nhìu nếu xoay lòng bàn tay về phía bạn hơn là xoay ra ngoài bởi vì lòng bàn tay ngửa thì cơ nhị đầu gấp,mà cơ nhị đầu thì to hơn và mạnh hơn cơ cánh tay Cơ có thể được gọi là cơ hỗ trợ nếu nó giúp duy trì khớp làm cho cử động thêm chắc chắn hơn .Khi bạn uong 1 ly nước ,cơ nhị đầu sẽ co vì lòng bàn tay bạn ngửa,cùng thời điểm đó các cơ vùng vai sẽ co để duy trì khớp cố định giúp ta uong nuoc dễ dàng .
VAI TRÒ CỦA NÃO
Thậm chí những cử động đơn giản nhất cũng cần sự tương tác nhiều cơ.,sự co thắt cơ vân phụ thuộc vào não.Xung động thần kinh cho cử động đến từ thùy trán của đại não.Đại não là phần lớn nhất của não bộ,thùy trán nằm dưới xương trán . Khu vực vận động của thùy trán tạo ra xung động điện hóa đi dọc theo nơ ron vận động tới các sợi cơ gây co thắt các sợi cơ Sợi trục đơn độc của noron vận động có thể phân nhánh rộng rãi, và một neuron cũng có thể phân nhánh do đó nó chi phối từ 1 tới 100 sợi cơ ,đây được gọi là đơn vị vận động(motor unit) .Đơn vị vận động nhỏ với 2 tới 100 sợi cơ cho mỗi neuron,được tìm thấy ở những cơ thực hiện chức năng nhỏ như di chuyển mắt,ngón tay. đơn vị vận động lớn với hàng trăm sợi cơ cho mỗi neuron ,chúng được thấy ở những cử động mạnh,như di chuyển hông,cơ vùng chân Để mà vận động hiệu quả,một số cơ phải co trong khi những cơ khác thì nghỉ ngơi. Khi chúng ta đi bộ,các cơ đối kháng (antagonist) ở trước và sau đùi hoặc cẳng chân thay phiên nhau co thắt và nghỉ ngơi làm cho những bước đi của ta hiệu quả. Cái mà chúng ta gọi là sự phối hợp ,diễn ra dưới mức nhận thức và được điều hòa bởi tiểu não,nằm dưới thùy chẩm của đại não.
TRƯƠNG LỰC CƠ(MUSCLE TONE)
Ngoại trừ lúc ngủ,hầu hết cơ chúng ta đều ở giai đoạn co nhẹ,gọi là trương lực cơ. Khi chúng ta ngồi trương lực cơ cổ,cơ lưng giữ cho đầu và lưng chúng ta thẳng. Truong lực cơ giúp chúng ta duy trì tư thế đứng thẳng. Để duy trì sự co thắt nhẹ chỉ cần một vài sợi cơ co thắt.Sự co thắt thay thế của những sợi cơ(đơn vị vận động khác) để mà cơ không bị mệt mỏi. Điều này cũng tương tự như một nghệ sĩ piano liên tục gợn sóng ngón tay của cô trên các phím của piano.Có một số nốt nhạc sẽ được phát ra thường xuyên nhưng âm thanh nghe được của những nốt này luôn thay đổi Sự co thắt thay thế của các sợi cơ cũng như trương lực cơ.được điều hòa bởi tiểu não Sợi cơ cần năng lượng ATP để co . Khi mà ATP được sản sinh trong quá trình hô hấp tế bào ,những sợi cơ cũng sinh ra nhiệt.Nhiệt tạo ra bởi trương lực cơ chiếm khoảng 25% tổng lượng nhiệt cơ thể lúc nghỉ ngơi.Trong quá trình vận động dĩ nhiên sự sinh nhiệt sẽ tăng đáng kể
Tập thể dục
Trương lực cơ tốt sẽ nâng cao sự phối hợp các cử động.Khi cơ co nhẹ chúng sẽ phản ứng nhanh hơn khi chúng ta cần vận động gắng sức.Truong lực cơ yếu thì cơ thường mềm,xệ nhưng tập luyện sẽ giúp tăng trương lực cơ. Có 2 hình thức tập thể dục là : :co cơ đẳng trương(isotonic) và co cơ đẳng trường(isometric), Trong co đẳng trương,cơ co tạo chuyển động,chiều dài sợi cơ thay đổi truong luc co khong đổi.Chạy bộ,bơi,nâng tạ,đi bộ là ví dụ.. Isotonic exercise sẽ nâng cao trương lực cơ,sức mạnh cơ và nếu thực hiện lặp lại nhiều lần nâng tạ sẽ tăng kích thước cơ.Hình thức tập thể dục co đẳng trương này cũng nâng cao tim mạch và hô hấp hiệu quả bởi những hoạt động gắng sức đòi hỏi hoạt động của tim và hô hấp Nếu thực hiện trong 30 phút hoặc lâu hơn, tập thể dục như vậy có thể được gọi là hiếu khí, bởi vì nó tăng cường cơ tim và hô hấp, cũng như các cơ gắn liền với bộ xương Co cơ đẳng trương có 2 loại , concentric or eccentric. concentric contraction ::: cơ ngắn lại khi có lực tác dụng. eccentric contraction: cơ dãn ra khi có lực tác dụng.Tưởng tượng khi mà bạn nâng quyển sách lên cao,cơ tam đầu cánh tay sẽ co thắt và ngắn lại ,làm thẳng khuỷu tay để nâng sách đó là concentric contraction Bây giờ bạn hạn từ từ
quyển sách xuống thì cơ tam đầu cánh tay vẫn co thậm chí nó dãn ra để tạo ra lực kháng với trọng lực (trọng lực làm quyển sách rớt nhanh).Đó là eccentric contraction Isometric exercise(co cơ đẳng trường) liên quan đến sự co thắt của cơ mà không gây chuyển động,trương lực cơ thay đổi nhưng chiều dài cơ không đổi.Nếu bạn úp 2 lòng bàn tay vào nhau,đẩy bàn tay này vào bàn tay kia,bạn sẽ cảm nhận sự co thắt của cơ cánh tay . Nếu 2 tay đẩy như nhau thì sẽ không có chuyễn động,đó là co cơ đẳng trường. Những bài tập co cơ đẳng trường (https://www.youtube.com/watch?v=96T2Uuls3yk)sẽ tăng trương lực cơ và sức mạnh cơ nhưng nó không được
xem là hiếu khí.Khi cơ thể vận động,não nhận tín hiệu từ các khớp và sẽ phản ứng bằng phản xạ tăng nhị tim ,hô hấp.Không vận động não không nhận tín hiệu ,nhịp tim và hô hấp không tăng nhiều như là ta thực hiện bài tập co cơ đẳng trương
Nhiều hoạt động của chúng ta liên quan tới co cơ đẳng trương và đẳng trường. Kéo cửa là co đẳng trương,nhưng nếu cửa được giữ lại bởi 1 người khác thì nó trở thành co đẳng trường Nâng cây viết lên là co đẳng trương; Giữ cây viết trong tay là co đẳng trường. Leo lên dốc liên quan đến concentric isotonic ,và nó khá là vất vả. Đi xuống dốc thì có vẻ dễ hơn,nhưng cũng không kém phức tạp.The eccentric isotonic co thắt để giúp ta bước đi vững vàng chống lại lực hút trái đất,nếu không có nó chúng ta sẽ té nhào. các loại co thắt khác nhau là cần thiết cho ngay cả những hoạt động đơn giản nhất. (With respect to increasing muscle strength, see Box 7–1: Anabolic Steroids.) Tập thể dục cũng thể hiện một khía cạnh khác của cơ vân, cái này gần đây được phát hiện. Cơ vân cũng là mô nội tiết, and tập thể dục kích thích sản xuất hormon irisin. Hormon này ảnh hưởng đến mô mỡ ,chuyển đổi mỡ trắng thành mỡ nâu.Nhắc lại chapter 4 ,tế bào mỡ trắng dữ trữ mỡ,nhưng tế bào mỡ nâu thì sinh nhiệt .Chúng chuyển hóa chất béo thành c02 và nước và năng lượng sinh nhiệt.Đó là lý do tại sao tập thể dục thường xuyên và kiên định sẽ làm giảm cân
MUSCLE SENSE
Khi bạn đi lên cầu thang có bao giờ bạn nhìn xem chân bạn có chắc là bước lên cầu thang không? Hầu hết chúng ta đều không. Nhờ vào muscle sense . Muscle sense (proprioception) là khả năng của não nhận biết được vị trí cơ và những gì cơ thực hiện mà chúng ta không cần phải nhìn hay nhận thức Trong cơ có receptor gọi là thụ thể căng(stretch receptor) . Chức năng cơ bản của tất cả thụ thể cảm giác là phát hiện sự thay đổi Chức năng thụ thể căng là phát hiện sự thay đổi chiều dài của cơ khi căng. Xuung động cảm giác được tạo ra bởi thụ thể này được thông dịch bởi não như một bức tranh vị trí của cơ Tưởng tượng cuộc sống bạn sẽ ra sao khi bạn phải nhìn mọi cử động để chắc chắn rằng bàn tay hoặc bàn chân có được thực hiện theo ý muốn không.Thậm chí những hoạt động đơn giản như đi bộ,ăn cũng cần chú ý liên tục ! Đôi khi chúng ta nhận thức được cảm giác cơ bắp của mình Học những kĩ năng như là gõ phím,chơi guitar nó liên quan đến những cử động chính xác của ngón tay ,và lúc bắt đầu chúng ta thường xem ngón tay của mình có đặt đúng chổ không.,tuy nhiên,với những cử động đơn giản sẽ cảm nhận đúng,có nghĩa là não của chúng ta đã tạo ra một bức tranh hoàn hảo cho công việc đó .Từ từ cảm giác cơ từ nhận thức chuyển sang không nhận thức,nghĩa là chúng ta thực hiện trong vô thức không cần phải nhìn, những nghệ sĩ có kinh nghiệm họ chẳng cần phải nhìn mọi chuyển động Cảm giác là chức năng của não, và cảm giác cơ cũng không ngoại lệ. Xuung động cho cảm giác cơ được kết hợp ở thùy thái dương(nhận thức cảm giác cơ)và ở tiểu não(không nhận thức cảm giác cơ) tạo nên sự phối hợp
Box 7–1 | ANABOLIC STEROIDS
Anabolic steroids là thuốc có cấu trúc và hoạt động tương tự như hormon sinh dục nam testosterone.Bình thường sự bài tiết hormon testosterone bắt đầu khi nam dậy thì ,làm tăng kích thước cơ và đó là lý do cơ bắp nam to hơn nữ Một số vận động viên (nam và nữ) ,cả nghiệp dư và chuyên nghiệp,dùng anabolic steroid để làm cho cơ bắp to và khỏe .Không có sự nghi ngờ về tác dụng của thuốc làm tăng kich thước cơ bắp,tuy nhiên dùng thuốc cũng nguy hiểm,một số người bị ảnh hưởng nghiêm trọng.Tác dụng phụ của thuốc :tổn thương gan,thận ;gián đoạn chu kì kinh nguyệt,tinh thần cũng thay đổi như khó chịu,hung hăng các vận động viên nữ có thể phát triển lông mặt,lông cơ thể nhuđàn ông,thậm chí vô sinh do ảnh hưởng của hormon sinh duc nam
Năng lượng cho sự co cơ
Trước khi thảo luận về sự co cơ,truoc hết chúng ta hãy xem cách mà những sợi cơ lấy năng lượng co cơ. Nguồn năng lượng trực tiếp cho sự co cơ là ATP ATP không được dự trữ nhiều trong sợi cơ,trong quá trình co thắt nó sẽ cạn kiệt trong vòng vài giây Nguồn năng lượng thứ cấp là creatine phosphat và glycogen. Creatine phosphate giống như ATP,là phân tử vận chuyển năng lượng.Chúng bị phân hủy thành creatine, phosphate, and energy, và energy được dùng để tạo nhiều ATP .Hầu hết creatine tạo ra được dùng để tái tạo lại Creatine phosphate ,nhưng một số được chuyển thành creatinine,nó là chất thải chưa nito được bài tiết qua thận
Nguồn năng lượng dồi dào ở các sợi cơ là glycogen. KHi mà Glycogen cần thiết để cung cấp năng lượng cho sự uy trì co cơ (nhiều hơn 1 vài giây), đầu tiên nó phân hủy thành các phân tử glucose.Glucose sau đó bị phân hủy trong quá trình hô hấp tế bào để sản sinh ra ATPNhắc lại chương 2:phản ứng hô hấp tế bào
Glucose + O
2 → CO2 + H2O + ATP + nhiệt Trước hết nhìn vô sản phẩm của phản ứng. ATP dùng cho sự co cơ. Nhiệt để duy trì thân nhiệt cho cơ thể, Nếu tập gắng sức sẽ tăng thân nhiệt. Nước sẽ trở thành dịch nội bào, Co2 sẽ được thải khi thởnra Bây giờ nhìn vào cái cần thiết để sinh năng lượng từ glucose là oxygen.Nếu oxygen hiện diện thì hô hấp tế bào được gọi là quá trình hiếu khí. Cơ có 2 nguồn oxygen. Máu vận chuyển oxy cung cấp từ phổi,oxy được vận chuyển bằng cách gắn với hemoglobin ở hồng cầu.Trog sợi cơ có protein khác được gọi là myoglobin chúng dự trữ oxy trog tế bào cơ.Cả hemoglobin và myoglobin đều chưa sắt,làm cho chúng có thể gắn với oxy.Hơn thế nữa sắt làm cho phân tử có màu đỏ,và myoglobin làm cơ có màu đỏ hoặc tới màui
Trong quá trình hoat động gắng sức,oxygen dự trữ trong myoglobin nhanh chóng cạn kiệt,và tuần hoàn bình thường cũng không đủ cung cấp oxy cho quá trình hô hấp hiếu khí thậm chí tăng tần số hô hấp. Myosin và actin là những protein co cơ của sợi cơ.Hoạt động tương tác của chúng làm cơ co thắt . Cũng có 2 loại protein ức chế là troponin và tropomyosin ,nó là thành phần của siêu sợi mỏng,chúng ngăn sự trượt của myosin và actin khi
cơ thư giãn,các sơi cơ cũng có thể hết oxy. Giai đoạn này gọi là nợ oxy(oxygen debt), và trong truong hop này
Glucose không phân hủy hoàn toàn thành co2 và nước. Nếu oxy không hiện diện hoặc hiện dien không đủ quá trình hô hấp tế bào trở thành yếm khí (anaerobic,) và glucose được chuyễn thành chất trung gian là acid lactic và sinh ra năng lương nhưng ít ,acid lactic không bị phân hủy tiếp tục mà nó làm hạ ph dịch nội bào và đầu độc làm cho mỏi cơ Trong giai đoạn mỏi cơ,sợi cơ không co hiệu quả ,sự co thắt trở nên đau. oxygen debt có nghĩa là chúng ta nợ cơ thể một lượng oxy cho việc acid lactic từ cơ sẽ vào máu và tuần hoàn tới gan ,ở đây nó được chuyển thành acid pyruvic.Sự chuyễn đổi acid lactic thành acid pyruvic cần ATP,oxy thì cần thiết để sản xuất ATP trong gan . Đó là lý do tại sao,sau khi gắng sức nhịp thở(thở nhanh và sâu) và nhịp tim đều tăng một thời gian rồi giảm xuống từ từ về bình thường Một tên gọi khác cho giai đoạn này là “trả nợ oxy” , giai đoạn này kéo dài không lâu nhưng chúng ta cảm nhận được.
SỢI CƠ-CẤU TRÚC VI THỂ
Chúng ta sẽ quan sát kĩ hơn các sợi cơ,ghi nhớ rằng có hàng ngàn tế bào dạng hình trụ rong một cơ. Mỗi sợi cơ có noron vận động tận cùng; “Tiếp hợp thần kinh cơ” ( neuromuscular junction) là nơi mà noron vận động tận cùng trên sợi cơ Cúc Tận cùng(axon terminal) là đầu phình to ra của noron vận động ; nó chứa những túi có chất truyền đạt thần kinh acetylcholine(ACh). Màng của những sợi cơ là sar colemma, chứa receptor là nơi cho acetylcholine gắn
vào , và một chất bất hoạt acetylcholine gọi là cholinesterase. synapse (or synaptic cleft)là khoảng trống nhỏ giữa cúc tận cùng và sarcolemma.(màng sợi cơ) Trong sợi cơ có hàng ngàn đơn vị co cơ riêng biệt duoc gọi là sarcomeres, chúng được sắp xếp nối liền nhau tạo thành những tơ cơ( myofibrils) . trong mỗi tơ cơ lại cái nhiều siêu sợi(filament).Cấu trúcsarcomere được trình bày ở hình 7-3 Đường Z là ranh giới kết thúc của sarcomere Siêu sợi dày được tạo ra chủ yếu từ protein myosin ở trung tâm sarcomere , Siêu sợi mỏng chứa actin ở vị trí cuối cùng gắn vô đường Z. Siêu sợ dày hay siêu sợi Myosin được gắn vào đường Z bởi protein titin X ung quanh sarcomere là mạng lưới cơ tương (sarcoplasmic reticulum,) ,là mạng lưới nội bào tương của tế bào cơ. The sar-coplasmic reticulum(mạng lưới cơ tương) tích trữ ion canxi (Ca+2), cần thiết cho sự co cơwhich are essential for the contraction process. Tất cả những thành phần của sợi cơ đều liên quan đến sự co cơ.Sự co cơ bắt đầu khi 1 thần
kinh phát xung động tới cúc tận cùng và kích thích bài tiết acetylcholine. Acetylcholine tạo ra sự thay đổi
điện thế ở màng tế bào cơ . Những thay đổi điện thế khởi đầu cho quá trình ở sợi cơ duoc gọi là cơ chế trượt của siêu sợi sliding filament mechanism của quuá trình co cơ. Chúng ta bắt đầu với màng sợi cơ sarcolemma.
SARCOLEMMA—phân cực
Khi mà sợi cơ thư giãn, màng tế bào cơ phân cực(có điện thế nghỉ),nó liên quan đến sự chênh lệch điện thế trong và ngoài màng tế bào .Trong quá trình phân cực,bên ngoài màng tế bào dương hơn so với bên trong. Sodium ions (Na+) nhìu ở ngoại bào và ion kali(k+),một số ion âm thì nhìu ở nội bào. Na+ ions bên ngoài khuếch tán vào tế bào,bơm natri ( sodium pump) sẽ bơm chúng ra ngoài . tương tự kali sẽ khuếch tán ra ngoài,và bơm kali sẽ bơm
chúng trở lại vào trong . Cả 2 bơm này là hình thức vận chuyển chủ động chúng cần năng lượng,. Sợi cơ dùng ATP để duy trì nồng độ cao Na+ ions bên ngoài tế bào và nồng độ K+ cao nội bào. Dựa vào bơm và sẽ duy trì điện thế nghỉ (sự phân cực),làm cơ thu giãn cho đến khi có xung động thần kinh kích thích làm thay đổi điện thế
SARCOLEMMA—Khử cực
Khi xung động thần kinh đến cúc tận cùng( axon terminal), nó sẽ làm bài tiết acetylcholine, chất này khuếch tán qua synapse gắn vào ACh receptors trên sarcolemma(màng sợi cơ). Bằng cách đó,acetylcholine làm cho sarcolemma thấm với Na+ ions, làm nó di chuyển ồ ạt vào tế bào. Điều này làm bên trong tế bào dương hơn bên ngoài. Sự đảo
ngược điện thế này gọi là sự khử cực depolarization. Xuung động điện tạo ra được gọi là điện thế hoạt động (called an action potential) sau đó lan truyền toàn bộ màng sợi cơ .Sarcolemma(màng sợi cơ) có vị trí gấp nếp vào bên trong gọi là ống T (ống ngang, shown in Fig. 7–2), ống T lan truyền điện thế động vào bên trong tế bào cơ(sợi cơ).Khử cực tạo nên sự thay đổi điện thế trong tế bào giúp co cơ và theo sau đó là sự tái cực để kết thúc điện thế động .Tái cực liên quan đến sự đi ra của K+ ions điều này làm dự trữ điện tích dương ngoài màng tế bào.Sự thay đổi điện thế diễn ra ở màng tế bào cơ được tóm tắt trong bảng Table 7–2 Fig. 7–4.
SỰ CO CƠ-CƠ CHẾ TRƯỢT CỦA SIÊU SỢI
Tất cả phần của sợi cơ và sự thay đổi điện thế được mô tả ở trên liên quan đến quá trình co cơ, (See Fig. 7–5 and Table 7–3.) Tóm tắt ,xung động thần kinh làm khử cực sợi cơ,sự thay đổi điện thế làm cho siêu sợi myosin kéo actin về trung tâm sarcomere,làm sarcomere ngắn lại.Tất cả sarcomere ngắn lại và sợi cơ co .Dưới đây là mô tả chi tiết quá trình.
1. Xung động tk đến cúc tận cùng ,acetylcholine được tiết ra và khuếch tán qua synapse tới màng sợi cơ
2. Acetylcholine gắn với acetylcholine receptors và làm màng sợi cơ thấm với to Na+ ions, làm cho ion natri ồ ạt vào tế bào.
3. Màng sợi cơ khử cực,điện thế động lan truyền toàn bộ màng,màng trở nên âm bên ngoài và âm bên trong. Hệ thống ống T lan truyền điện thế động vào trong tế bào cơ
4. Sự khử cực kích thích bài tiết Ca+2 ions từ lưới cơ tương. Ca+2 ions gắn vào phức hợp troponin– tropomyosin , làm dịch chuyển phức hợp sang chổ khác ,để lộ vị trí hoạt động của actin
5. Myosin thủy phân ATP giải phóng năng lượng ; myosin gắn với siêu sợi actin và kéo chúng về phía trung tâm sarcomere,làm sarcomere ngắn lại
6. Tất cả sarcomere trong sợi cơ ngắn lại,toàn bộ cơ co
7. Màng tế bào cơ tái cực: K+ ions rời khỏi tế bào, dự trữ điện tích dương ngoài tế bào,âm bên trong tế bào . Bơm sau đó sẽ bơm Na+ ions ra ngoài và K+ ions vào trong.
8. Cholinesterase ở màng tế bào cơ bất hoạt acetylcholine.
9. Những xung động thần kinh đến sau sẽ kéo dài sự co cơ (nhiều acetylcholine được bài tiết).
10. Khi mà không còn xung động nào nữa,sợi cơ thư giãn và trở về chiều dài ban đầu
Bước 1 tới bước 8 mô tả quá trình co 1 sợi cơ(called a twitch) đáp ứng với 1 xung động thần kinh.Bởi vì toàn bộ quá trình này diễn ra nhanh hơn 1 giây,nên các cử động sẽ thực hiện không hiệu quả nếu sợi cơ thư giãn lập tức sau khi co. Bình thường ,đôi khi xung động đến lien tục làm duy trị sự co cơ gọi là tetanus, nó là quá trình bình thường,bạn đừng nhẫm lẫn nó với bệnh tetanus (see Box 7–2: Tetanus and Botulism). Khi có tetanus, những sợi cơ sẽ duy trì co và làm cho cử động hiểu quả hơn.Khi mà cơ nhị đầu gấp cẳng tay,cử động hiệu quả khi nhìu sợi cơ tetanus ,duy trì sự co cơ Bạn thử đoán được với quá trình co cơ phức tạp như vậy thì sự co cơ có thể suy yếu theo nhiều cách . Có lẽ dễ thấy nhất là mất xung động tới sợi cơ, khi sợi thần kinh ,tủy sống bị tổn thương hoặc khi đột quỵ(tai biến mạch máu não) stroke (cerebrovascular accident) xuất hiện ở thùy trán đại não . Mất xung động thần kinh ,cơ vân trở nên liệt( paralyzed,) ,không thể co được. Những cơ liệt sẽ bị teo (atrophy ) do không hoạt động . Những rối loạn khác ảnh hưởng tới chức năng cơ được bàn luận ở Box 7–3: Muscular Dystrophy and Box 7–4: Myasthenia Gravis.
ĐÁP ỨNG VỚI VẬN ĐỘNG— DUY TRÌ HẰNG ĐỊNH NỘI MÔI
Chúng ta sẽ thảo luận về sinh lý vận động một cách ngắn gọn ở đây như 1 ví dụ hoạt động của cơ thể
duy trì hằng định nội môi .Tham gia vào sự vận động vừa phải hay gắng sức là một tình huống căng thẳng sinh lý ,sự thay đổi này làm cho cơ thể phải ứng phó,mà vẫn duy trì sự bình thường bên trong cơ thể,đó là sự hằng định nội môi Một số đáp ứng của cơ thể với vận động được thể hiện ở hình Fig. 7–6; để ý đáp ứng liên quan đến hô hấp tế bào.như thế nào.Như bạn thấy,hệ hô hấp và tim mạch góp phần quan trọng trong vận động . Hệ da cũng có vai trò thải nhiệt bằng cách giãn mạch và đổ mồ hôi .Hệ thần kinh cũng đóng vai trò quan trọng.Não tạo ra xung động tới cơ gây co cơ,điều hòa nhịp tim,nhịp thở,đường kínhmạch máu
AGING AND THE MUSCULAR SYSTEM
Khi già,tế bào cơ sẽ chết đi và được thay thế bởi mô liên kết sợi hoặc mỡ.V ận động thường xuyên sẽ trì
hoãn sự teo cơ.Mặc dù cơ co chậm và sức mạnh giảm nhưng vẫn có thể làm những việc hằng ngày nếu như tập luyện thường xuyên để duy trì chức năng cơ .Nâng tạ nhẹ là một lựa chọn tốt cho người già cả nam và nữ . Những bài tập này có ích cho hệ tim mạch ,hô hấp,hệ xương Mất nhiều sợi cơ cũng góp phần làm mất đi cảm giac cơ(muscle sense),do não nhận ít thông tin về vị trí của cơ thể .Mất đi cảm giác cơ(muscle sense) làm cho người già bước đi không vững vàng,thăng bằng kém ,dễ té ngã Cách đơn giản để tránh điều này là tập luyện thể dục
Box 7–2 | TETANUS AND BOTULISM
Một số vi khuẩn gây bệnh bằng cách sản sinh ra độc tố. neurotoxin (độc tố thần kinh) là một chất mà nó làm rối loạn chức năng hệ thần kinh. Do cơ vân co phụ thuộc vào xung động thần kinh,cho nên hậu quả của độc tố sẽ thể hiện rõ ở hệ cơ. Tetanus được đặc trưng bởi sự mất khả năng giãn ra của cơ. Chất độc sinh ra bởi tetanus bacteria (Clostridium tetani) ảnh hưởng hệ thần kinh làm cho sợi cơ nhận quá nhiều xung động thần kinh đến nỗi cơ co cứng . (Lockjaw), là tên thông thường cho tetanus, thể hiện 1 triệu chứng là rất khó để mở miệng ra do sự co cứng của cơ cắn masseter muscles. Điều trị cần antitoxin (một loại kháng sinh chống lại độc tố) để trung hòa độc tố . Không điều trị có thể chết do co cứng cơ hô hấp Botulism là 1 loại ngộ độc thức ăn,nhưng nó không đặc trưng bởi những triệu chứng ngộ độc thức ăn thông thường như tiêu chảy,ói mửa. Độc tố thần kinh sinh ra bởi botulism bacteria (Clostridium botulinum) ngăn chặn sự bài tiết acetylcholine ở neuromuscular junctions. Không có acetylcholine,sợi cơ không co được ,và trở nên liệt . Triệu chứng sớm của botulism nhìn không rõ ràng hoặc nhìn một vật ra 2 hình và khó nói hoặc nuốt Sự yếu cơ và liệt lan rộng đến nhóm cơ khác,thậm chí ảnh hưởng lên cơ vân.Không điều trị nhanh chóng với antitoxin (the specific antibody to this toxin), bệnh botulism gây chết do liệt cơ hô hấp
Box 7–3 | MUSCULAR DYSTROPHY
Muscular dystrophy là bệnh về di truyền trong đó mô cơ được thay thế bởi mô liên kết sợi hoặc mỡ . Những mô này thì không co cơ được và kếtmquả là mất chức năng của cơ. Loại phổ biến nhất làmDuchenne’s muscular dystrophy, ở loại này mất chức năng cơ ảnh hưởng không chỉ cơ vân mà còn cơ tim
thường trước tuổi 20 do suy tim, và hiện tại không có cách chữa trị Duchenne’s muscular dystrophy là bệnh di truyền nhiễm sắc thể giới tính X. Nữ có kiểu gen XX. Nếu 1 nst X bị bệnh muscular dystrophy nhưng là gen lặn, và nhiễm sắc thể X còn lại là gen trội thì phụ nữ sẽ không bệnh nhưng có thể truyền bệnh cho con cô ấy . Nam có NST là XY, nst Y không có gen chi phối cho bệnh này, và gen này sẽ không ngăn chặn bệnh được nếu người con có gen X bị bệnh.Đó là lý do tại sao Duchenne’s muscular dystrophy thì phổ biến ở nam,chỉ cần 1 gen gây bệnh thì bệnh đã xuất hiện rồi Các gen Muscular dystrophy trên nhiễm sắc thể X đã được xác định, và protein mã hóa cho gen đã được đặt tên là dystrophin. Dy-strophin là cần thiết cho sự ổn định của sar-colemma và chuyển động thích hợp của các ion .Điều trị muscular dystrophy bao gồm tiêm tế bào cơ bình thường hoặc tế bào gốc vào những cơ bị ảnh hưởng, và thêm (using viruses) gen cho dystrophin vào mô cơ bị ảnh hưởng
Box 7–4 | MYASTHENIA GRAVIS (NHƯỢC CƠ)
Myasthenia gravis là bệnh tự miễn đặc trưng bởi sự mỏi cơ quá mức thậm chí sau khi vận động nhẹ . Phụ nữ bị ảnh hưởng nhiều hơn nam và triệu chứng bắt đầu ở tuổi trung niên. Yếu cơ có thể đầu tiên ở cơ mặt hoặc cơ nuốt sau đó tiến triển tới cơ khác. Không điều trị,cơ hô hấp sẽ bị ảnh hưởng, suy
hô hấp sẽ dẫn tới chết Bệnh myasthenia gravis, kháng thể tự động sẽt autoantibodies (self-antibodies) phá hủy acetylcholine receptors trên màng sợi cơ sarcolemma. những receptors này là nơi acetylcholine gắn vào để kích thích sự đi vào của natri . Không có những receptor này,acetylcholine được tiết ra bởi cúc tận cùng axon terminal
không thể khử cực sợi cơ Điều trị myasthenia gravis liên quan đến thuốc anticholinesterase .Nhắc lại: cholinesterase hiện diện ở màng sợi cơi sarcolemma để bất hoạt acetylcholine .nếu hoạt động của cholinesterase bị ức chế acetylcholine sẽ duy trì được trên màng sợi cơ sar-colemma lâu hơn và có thể gắn vào receptors để kích thích khử cực gây co cơ. Càng nhiều cơ được luyện tập thì não càng kiểm soát chúng tốt hơn.Đưa cho não những công việc như vậy để duy trì hình ảnh của cơ trong toàn bộ quá trình vận động. V ới người lớn tuổi tập thể dục với âm nhạc(nhảy,…) có vẻ rất có lợi để duy trì cảm giác thăng bằng và sức mạnh cơ bắp
CÁC CƠ CHÍNH CỦA CƠ THỂ
Hoạt động mà cơ thực hiện được liệt kê ở bảng 7.4
Hầu hết chúng có cặp để thực hiện chúc năng đối lập Khi bạn học về những cơ này , nên nhớ các loại khớp tạo thành bởi những xương mà tạo nên nguyên ủy bám tận của cơ đó .Cơ kéo xương tạo chuyển động và nếu bạn nhớ khớp liên quan bạn có thể dễ dàng học được vi trí và hoạt động của cơ đó. Tên cơ có thể hữu ích.Ví dụ. : “abdo-minis” liên quan cơ bụng , “femoris” -cơ đùi, “brachii” -cơ cánh tay, “oculi” -cơ mắt, …. Tên cơ có thể có một số phần khác như là “longus” or “maximus” cho biết về kích thước , và“flexor” (gấp)or “adductor” (khép)cho biết về chức năng cơ vị trí cơ để tiêm bắp được trình bày ở hộp 7.5
MUSCLES OF THE HEAD AND NECK
Ba nhóm cơ chung được tìm thấy ở đầu và cổ: những cơ di chuyển đầu hoặc cổ, nhóm cơ cử động mặt, và nhóm
cơ nhai. Các cơ xoay hoặc cúi đầu, ví dụ cơ ức đòn -chủm (gấp vào) và đôi cơ gối (duỗi),được bám chặt vào sọ đến xương đòn và xương ức ở phía trước hoặc đốt sống về phía sau. Các cơ cười hoặc cau mày hoặc nhướng mày hoài nghi được bám chặt vào đầu xương hoặc dưới bề mặt của da mặt. cơ cắn trong nhóm cơ nhai là cơ quan trọng giúp nâng hàm dưới( đóng hàm).
MUSCLES OF THE TRUNK
Các cơ thuộc phần thân không thể mô tả bằng 1 hay 2 chức năng chung. Một số hình thành nên thành của thân và gấp thân, như là cơ thẳng bụng (gấp thân) và nhóm cơ cột sống cùng (duỗi thân). Cơ thang (cả hai cùng tạo thành hình dạng của một hình thang) là cơ rộng nhất có thể nâng vai và kéo vai trở lại và giúp mở rộng đầu. Một số cơ khác ở thân giúp di chuyển cánh tay ở vai. Cơ ngực lớn là cơ lớn nhất ở vùng ngực kéo cánh tay về phía ngực (gập và khép). Ở khu phía sau thân, cơ lưng rộng kéo cánh tay xuống dưới và ra sau lưng (duỗi và khép). Những cơ này đều có nguyên ủy trên các xương của thân, xương ức và xương cột sống, là những chỗ bám mạnh và vững chắc. Một nhóm các cơ ở nền chậu, nơi mà các cơ hỗ trợ các cơ quan ở vùng chậu và hỗ trợ việc tiểu tiện và đại tiện. Còn một loại khác là cơ liên quan đến sự thở. Đó là những cơ liên sườn giữa các xương sườn và cơ hoành. Cơ hoành chia ra khoang ngực và khoang bụng.
MUSCLES OF THE SHOULDER AND ARM
Cơ delta bao phủ một phần vai như là 1 cái mũ, và có thể kéo xương cánh tay ra ngoài( dạng ), ra đằng trước ( gấp ), ra phía sau ( duỗi ). Chắc bạn đã biết chức năng của cơ nhị đầu và tam đầu cánh tay, là những cơ cấu trúc phần lớn bắp tay. Một số cơ khác ở bắp tay giúp kéo khuỷu tay (sự gấp). Các cơ cấu thành phần lớn cẳng tay là các cơ gấp, duỗi bàn tay và các ngón tay. Bạn có thể tự giải thích bằng cách nắm chặt phần giữa cẳng tay phải bằng tay trái, sau đó di chuyển cổ tay phải, nắm và mở bàn tay phải, bạn có thể cảm nhận và thấy các cơ điều khiển bàn tay
và ngón tay như thế nào.
MUSCLES OF THE HIP AND LEG
Các cơ vùng hông di chuyển đùi, được giữ chặt vào xương chậu, băng qua khớp hông tới xương đùi. Bao quanh có cơ mông lớn ( duỗi ), cơ mông nhỡ ( khép ), cơ thắt lưng chậu ( gấp ). Các cơ cấu thành đùi bao gồm cơ tứ đầu đùi ở trước và nhóm cơ gân khoeo ở phía sau. Phần lớn chúng ta, cơ tứ đàu đùi mạnh hơn nhóm cơ gân khoeo, đó là lý do ở các vận động viên điền kinh thường có hiện tượng “ giãn cơ gân kheo” hơn là “giãn cơ tứ đầu đùi”. Sự vận động của khớp gối phụ thuộc vào các cơ đùi và các cơ phía dưới ở cẳng chân như là cơ bụng chân ( gấp sau hay gấp khớp gối) và cơ chày trước ( gấp bàn chân hoặc duỗi khớp gối
Box 7–5 | COMMON INJECTION SITES tiêm bắp
Intramuscular injections được dùng khi cần hấp thu thuốc nhanh chóng, do cơ có nhiều máu cung cấp.Vị trí tiêm an toàn là cơ mông nhỡ(gluteus medius muscle).lựa chọn thay thế là cơ rông ngoài (vastus lateralis muscle) của đùi ngoài và cơ delta vùng vai . Ở hình bên cạnh đã thể hiện các vị trí tiêm, đồng thời thể hiện các dây tk lớn bên dưới
cần tránh
Nguồn: Essentials of Anatomy and Physiology Vietnamese Version.
