Giáo trình sinh lý học thể dục thể thao

Giáo trình Sinh lý học thể dục thể thao biên soạn năm 2021. Được lưu hành sử dụng cho sinh viên hệ cao đẳng, đại học thuộc chuyên ngành Giáo dục Thể chất.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TP HỒ CHÍ MINH

TS NGUYỄN HOÀNG MINH ThS TÔ THỊ BÍCH THỦY - ThS PHAN THANH VIỆT

GIÁO TRÌNH

SINH LÝ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO

TP Hồ Chí Minh, 2021

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO TP HỒ CHÍ MINH

TS NGUYỄN HOÀNG MINH ThS TÔ THỊ BÍCH THỦY - ThS PHAN THANH VIỆT

GIÁO TRÌNH

SINH LÝ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO

TÀI LIỆU DÙNG CHO HỆ ĐẠI HỌC

TP Hồ Chí Minh, 2021

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU

DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

CHƯƠNG 1 BẢN CHẤT CỦA VẬN ĐỘNG 1

1.1 Bộ máy thần kinh – cơ 1

1.2 Phân loại đơn vị vận động và đặc điểm của các loại sợi cơ 3

1.2.1 Phân loại đơn vị vận động 3

1.2.2 Cấu tạo sợi cơ 4

1.3 Các hình thức co cơ 8

1.3.1 Co cơ đẳng trương (co cơ động) 8

1.3.2 Co cơ đẳng trường (co cơ tĩnh) 9

1.4 Năng lượng của sự co cơ 9

1.4.1 Phân giải ATP và CP 9

1.4.2 Phân giải Glucid 10

1.4.3 Phân giải Lipid và Protid 12

CÂU HỎI ÔN TẬP 13

CHƯƠNG 2 NHỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA TẬP LUYỆN THỂ DỤC THỂ THAO ĐẾN CẤU TẠO GIẢI PHẪU VÀ CHỨC NĂNG SINH LÝ CỦA CÁC HỆ CƠ QUAN 18

2.1 Sự nở cơ do tập luyện TDTT (sự phì đại cơ) 18

2.2 Ảnh hưởng của tập luyện TDTT đến máu 19

2.3 Ảnh hưởng của tập luyện TDTT đến hệ tim mạch 20

2.3.1 Các chỉ số sinh lý của tim 20

2.3.2 Hội chứng “Tim thể thao” 23

2.3.3 Huyết áp 25

2.4 Ảnh hưởng của tập luyện TDTT đến hệ hô hấp 26

2.4.1 Các thông số hô hấp 28

2.5 Đặc điểm tiêu hóa trong hoạt động thể lực 32

2.6 Ảnh hưởng của hoạt động thể lực đối với chức năng bài tiết 34

2.7 Sự điều nhiệt trong quá trình vận động 35

2.8 Trạng thái thích nghi của cơ thể trong quá trình tập luyện TDTT 36

CÂU HỎI ÔN TẬP 37

CHƯƠNG 3 CƠ SỞ SINH LÝ PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM SINH LÝ CHUNG CỦA CÁC BÀI TẬP THỂ DỤC THỂ THAO 44

3.1 Cơ sở sinh lý phân loại các bài tập TDTT 44

3.1.1 Dựa vào số lượng cơ tham gia vận động 45

3.1.2 Dựa vào hình thức hoạt động của cơ 45

3.1.3 Dựa vào kết cấu của động tác 46

3.1.4 Căn cứ vào cường độ vận động 46

3.1.5 Dựa vào sự cung cấp năng lượng 47

3.1.6 Căn cứ vào sự phát triển các tố chất thể lực 47

3.1.7 Bảng phân loại sinh lý các bài tập thể thao (theo Pharphen) 48

3.2 Đặc điểm sinh lý của các bài tập có chu kỳ 49

3.2.1 Đặc điểm sinh lý của bài tập có cường độ tối đa 49

3.2.2 Đặc điểm sinh lý của bài tập có cường độ gần tối đa 51

3.2.3 Đặc điểm sinh lý của bài tập có cường độ lớn 53

3.2.4 Đặc điểm sinh lý của bài tập có cường độ trung bình 54

3.3 Đặc điểm sinh lý của bài tập không có chu kỳ 56

3.4 Đặc điểm sinh lý của bài tập định tính 57

3.5 Đặc điểm sinh lý của bài tập không chuẩn 58

3.6 Đặc điểm sinh lý của bài tập tĩnh 60

CÂU HỎI ÔN TẬP 61

CHƯƠNG 4 CƠ SỞ SINH LÝ CỦA QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH KỸ NĂNG ĐỘNG TÁC THỂ DỤC THỂ THAO 69

4.1 Khái niệm và cơ sở sinh lý của sự hình thành kỹ năng động tác TDTT 69

4.3 Thông tin ngược chiều đối với sự hoàn thiện kỹ năng động tác 72

4.4 Điều kiện hình thành kỹ năng động tác 73

4.5 Ngoại suy trong kỹ năng động tác 74

CÂU HỎI ÔN TẬP 75

CHƯƠNG 5 CƠ SỞ SINH LÝ CỦA CÁC TỐ CHẤT VẬN ĐỘNG 79

5.1 Đặc điểm chung của các tô chất vận động 79

5.2 Cơ sở sinh lý của tố chất mạnh 80

5.3 Cơ sở sinh lý của tố chất nhanh 83

5.4 Cơ sở sinh lý của tố chất bền 84

5.5 Cơ sở sinh lý của tố chất dẻo 88

5.6 Cơ sở sinh lý của tố chất khéo léo 90

5.7 Mối quan hệ trong quá trình phát triển của các tố chất vận động 90

CÂU HỎI ÔN TẬP 91

CHƯƠNG 6 ĐẶC ĐIỂM SINH LÝ CỦA CÁC TRÌNH ĐỘ TẬP LUYỆN 97

6.1 Đặc điểm sinh lý của các trình độ tập luyện trong trạng thái nghỉ 97

6.2 Đặc điểm sinh lý của các trình độ tập luyện khi vận động định lượng 99

6.3 Đặc điểm sinh lý của các trình độ tập luyện khi vận động đến mức tối đa

100

6.4 Đặc điểm sinh lý của trạng thái sung sức thể thao 101

CÂU HỎI THẢO LUẬN 102

CHƯƠNG 7 CÁC TRẠNG THÁI SINH LÝ CỦA CƠ THỂ XUẤT HIỆN TRONG HOẠT ĐỘNG THỂ DỤC THỂ THAO 105

7.1 Đặc điểm chung của các trạng thái cơ thể xuất hiện trong hoạt động TDTT

105

7.2 Trạng thái trước vận động 106

7.3 Đặc điểm sinh lý của khởi động 109

7.4 Các trạng thái trong quá trình vận động 110

7.4.1 Trạng thái bắt đầu vận động 110

7.4.3 Trạng thái ổn định 112

7.5 Các trạng thái sau vận động 114

7.5.1 Trạng thái mệt mỏi 114

7.5.2 Trạng thái hồi phục 116

7.5.3 Trạng thái tập luyện quá sức 119

CÂU HỎI ÔN TẬP 120

CHƯƠNG 8 ĐẶC ĐIỂM SINH LÝ LỨA TUỔI VÀ PHỤ NỮ TRONG TẬP LUYỆN THỂ DỤC THỂ THAO 127

8.1 Các giai đoạn phát triển lứa tuổi 127

8.2 Đặc điểm sinh lý của cơ thể thiếu nhi và thanh niên 128

8.2.1 Lứa tuổi tiểu học (từ 6 – 12 tuổi) 128

8.2.2 Lứa tuổi trung học cơ sở (từ 12 – 15 tuổi) 129

8.2.3 Lứa tuổi trung học phổ thông (từ 15 – 18 tuổi) 130

8.3 Cơ sở sinh lý của huấn luyện thể thao ở lứa tuổi thanh thiếu niên 132

8.4 Đặc điểm sinh lý của người cao tuổi 133

8.5 Cơ sở sinh lý của tập luyện TDTT ở người cao tuổi 134

8.6 Đặc điểm về hình thái và chức năng của cơ thể phụ nữ 136

8.7 Một số đặc điểm về tập luyện TDTT của phụ nữ 137

8.7.1 Đặc điểm sức mạnh của phụ nữ 138

8.7.2 Đặc điểm sức bền của phụ nữ 138

8.7.3 Khả năng vận động của phụ nữ trong chu kỳ kinh nguyệt 140

CÂU HỎI THẢO LUẬN 141

LỜI NÓI ĐẦU

Học phần Sinh lý học Thể dục thể thao là một học phần bắt buộc thuộc khối

kiến thức cơ sở ngành trong chương trình đào tạo Cử nhân đại học chuyên ngành Giáo dục thể chất theo hệ thống tín chỉ tại trường Đại học Sư phạm Thể dục thể thao Thành phố Hồ Chí Minh Học phần này được thiết kế nhằm trang bị cho người học những kiến thức cơ bản về chức năng, cơ chế hoạt động, quy luật hoạt động của các

cơ quan, hệ cơ quan trong cơ thể người; đồng thời, giúp cho người học hiểu được những cơ chế biến đổi tức thời và ảnh hưởng lâu dài do tác động của luyện tập thể dục thể thao đối với cơ thể người

Thông qua việc tổ chức giảng dạy các tri thức về Sinh lý học Thể dục thể thao,

sau khi hoàn thành học phần, người học sẽ hình thành và phát triển được hệ thống các kỹ năng cơ bản về phân tích, giải thích tri thức liên quan đến những đặc điểm cơ bản của các quá trình sinh lý xảy ra trên cơ thể người liên quan đến hoạt động thể dục thể thao Bên cạnh đó, người học cũng sẽ được định hướng và hình thành kỹ năng xây dựng chế độ sinh hoạt hằng ngày một cách khoa học và hợp lý nhất nhằm duy trì và nâng cao sức khỏe, tăng cường thể lực, nâng cao thành tích thể thao

Cùng với những kiến thức nền tảng liên quan đến lĩnh vực Y sinh học Thể dục thể thao được đưa vào chương trình đào tạo thông qua các học phần khác như Giải phẫu, Sinh hóa, Sinh cơ, Y học thể dục thể thao, người học sẽ có được một nền tảng tri thức vững chắc, đảm bảo khả năng vận dụng những kiến thức về sinh lý vào học tập, nghiên cứu khoa học và huấn luyện Thể dục thể thao

Với mục đích cung cấp nguồn học liệu phù hợp với chương trình đào tạo mang tính đặc thù ở trường Đại học Sư phạm Thể dục thể thao Thành phố Hồ Chí Minh, giúp cho người học có nguồn tài liệu phù hợp sử dụng trong quá trình học tập học

phần Sinh lý học Thể dục thể thao, chúng tôi đã tổ chức biên soạn quyển giáo trình

này Giáo trình được hình thành trên cơ sở tham khảo các tài liệu kinh điển về Sinh

lý học Thể dục thể thao đã được các chuyên gia đầu ngành dày công biên soạn trước đây như Nguyễn Xuân Điền (1972), Lưu Quang Hiệp (2003), Thông qua giáo trình này, nhóm tác giả cũng đã nổ lực tiếp cận với các tài liệu, công trình khoa học mới nhất, từ các nguồn tham khảo trong nước và ngoài nước, nhằm bổ sung và cập nhật tri thức phù hợp với xu hướng phát triển ngày càng hiện đại trong lĩnh vực Sinh lý học nói chung và trong Sinh lý học thể dục thể thao nói riêng

Trong quá trình biên soạn, chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế nhất định Nhóm biên soạn rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của

quý Thầy giáo, Cô giáo, các em sinh viên và quý độc giả quan tâm để chúng tôi có

cơ hội hoàn thiện hơn trong những bản thảo tiếp theo

Trân trọng cảm ơn !

NHÓM BIÊN SOẠN

DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

***

ATP : Adenosin Triphosphate

CP : Creatine Phosphate ĐVVĐ : Đơn vị vận động HLV : Huấn luyện viên TDTT : Thể dục thể thao VĐV : Vận động viên VO2 : Thể tích oxy hấp thụ VO2max: Thể tích oxy hấp thụ tối đa

- Xây dựng được kỹ năng thu thập, sử dụng, phân tích nguồn tài liệu cho công tác học tập và nghiên cứu khoa học

- Thực hiện được các nội dung câu hỏi ôn tập

- Có ý thức đọc và tham khảo tài liệu

NỘI DUNG

1.1 BỘ MÁY THẦN KINH – CƠ

Một trong những biểu hiện quan trọng nhất của hoạt động sống là vận động Nhờ có vận động mà con người cũng như các loài động vật khác có thể di chuyển

để kiếm ăn, lao động, tự vệ và duy trì nòi giống Trải qua thời kỳ dài tiến hóa, hệ vận động người được coi là tiến hóa nhất trong sinh giới nói chung và giới động vật nói riêng

Có cả một hệ thống cơ quan khác nhau tham gia vào sự vận động của cơ thể: xương và khớp hoạt động giống như một hệ thống đòn bẩy (xương là đòn bẩy, khớp

là điểm tựa), còn cơ vân tạo ra lực phát động dưới sự chỉ đạo chặt chẽ của hệ thần kinh động vật (khi có những xung động thần kinh từ nơron vận động đi đến thì cơ

sẽ co lại hoặc duỗi ra làm nên các cử động khác nhau của cơ thể)

Như vậy, mọi cử động của cơ thể đều dựa vào hai bộ phận tích cực nhất đó là nơron vận động và cơ vân, chúng hoạt động thống nhất với nhau, tạo nên bộ máy thần kinh – cơ

Thành phần chức năng cơ bản của bộ máy thần kinh – cơ gọi là đơn vị vận động (ĐVVĐ) Bộ máy thần kinh – cơ chính là tổ hợp tất cả các ĐVVĐ

Mỗi ĐVVĐ có cấu tạo gồm:

- Một nơron vận động và sợi trục của nó

- Các sợi cơ do nơron vận động trên chi phối

Số lượng sợi cơ trong thành phần ĐVVĐ của các cơ khác nhau từ 10 – 3000 sợi Những ĐVVĐ của cơ nhanh, đảm bảo động tác chính xác thì có ít sợi cơ, ví dụ như các cơ nhỏ ở mắt và ngón tay có khoảng 10 sợi cơ Còn những ĐVVĐ của các

cơ chậm, tham gia vào việc điều hòa tư thế cơ thể thì có nhiều sợi cơ, ví dụ như cơ dép có khoảng 1500 sợi

Hình 1.1 Đơn vị vận động

Hệ thần kinh điều khiển sự co cơ bằng ba cơ chế sau đây:

- Điều chỉnh chế độ làm việc của ĐVVĐ: Tần số phát xung động của nơron vận động càng cao thì lực co của các sợi cơ mà nó điều khiển sẽ càng lớn Vì vậy, lực co của cơ có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi tần số phát xung của nơron vận

động Mà tần số phát xung của nơron vận động lại phụ thuộc vào cường độ của các kích thích tác động vào chúng

- Điều chỉnh số lượng ĐVVĐ tham gia vào hoạt động: Càng nhiều ĐVVĐ ở một cơ tham gia vào hoạt động thì lực co (căng) của cơ sẽ càng lớn Số lượng ĐVVĐ tham gia vào hoạt động phụ thuộc vào cường độ của các kích thích đi đến từ những trung tâm thần kinh cao cấp hơn

- Điều chỉnh mối liên quan về mặt thời gian hoạt động của các ĐVVĐ (sự phối hợp hoạt động của các ĐVVĐ trong cùng một cơ): Các ĐVVĐ của một cơ có thể làm việc với các tần số khác nhau và không cùng một lúc, nghĩa là các pha co của các sợi cơ không trùng với nhau Các ĐVVĐ hoạt động càng lệch nhau thì lực

co chung của cả cơ càng nhỏ Khi sự đồng bộ trong hoạt động của các ĐVVĐ riêng

lẻ tăng lên, thì lực co chung của cơ sẽ tăng lên theo

Hình 1.2 Đơn vị vận động ở bàn tay

1.2 PHÂN LOẠI ĐƠN VỊ VẬN ĐỘNG VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC LOẠI SỢI

CƠ

1.2.1 Phân loại đơn vị vận động

Người ta chia các ĐVVĐ làm 3 loại:

- Loại chậm (I)

- Loại nhanh, lâu mệt mỏi (IIA)

- Loại nhanh, mau mệt mỏi (IIB) Các ĐVVĐ được phân loại như trên chủ yếu dựa vào đặc điểm cấu tạo và chức năng của các thành phần cơ bản của ĐVVĐ là nơron vận động và các sợi cơ

Bảng 1.1 Thành phần cấu tạo của các loại đơn vị vận động

ĐƠN VỊ VẬN ĐỘNG NƠRON VẬN ĐỘNG SỢI CƠ

Loại nhanh, lâu mệt mỏi (IIA) Loại nhanh (IIA) Loại nhanh (IIA)

Loại nhanh, mau mệt mỏi (IIB) Loại nhanh (IIB) Loại nhanh (IIB)

1.2.2 Cấu tạo sợi cơ

Cơ vân được cấu tạo bởi các tế bào cơ, hay còn gọi là sợi cơ Sợi cơ vân là một tế bào dài và mảnh (có sợi dài tới 10 – 12 cm), xếp thành từng bó và ngăn cách với nhau bởi mô liên kết, trong đó có chứa các mao mạch và các sợi thần kinh

Mỗi sợi cơ gồm có rất nhiều nhân, bên ngoài có màng bao bọc và chất chứa bên trong gọi là cơ tương Cơ tương có chứa đầy đủ các thành phần và các bào quan, đặc biệt là các protein hòa tan, các hạt đường dự trữ (glycogen), các chất chứa phosphat (ATP, CP), myoglobin, rất nhiều ty thể, lưới nội bào Ngoài ra trong cơ tương có một cấu trúc rất đặc biệt, có đặc tính co duỗi, nằm xếp dọc theo chiều dài sợi cơ gọi là tơ cơ (myofirilla) Chiều dài của tơ cơ tương ứng với chiều dài sợi cơ

Có khoảng vài trăm đến vài nghìn tơ cơ trong mỗi sợi cơ

Ở những người không tập luyện, tơ cơ nằm phân tán hơn, còn ở những cơ tập luyện chúng nằm thành bó

Tơ cơ là một bó các sợi xơ cơ rất nhỏ nằm song song với nhau theo một trật

tự nhất định Có 2 loại sợi xơ cơ được cấu tạo từ các phân tử protein gọi là actin (tạo

ra sợi xơ cơ mỏng và myosin (tạo ra sợi xơ cơ dày) Trên toàn bộ tơ cơ, các sợi xơ

cơ dày và mỏng này được sắp xếp theo một trật tự chặt chẽ, nối tiếp xen kẽ nhau Các sợi xơ cơ dày myosin tạo thành đĩa tối A Đĩa A giữ nguyên chiều dài khi cơ co hay giãn

Nằm xen kẽ với các đĩa tối A là các đĩa sáng I do các sợi xơ cơ mỏng actin tạo nên Các sợi actin phân bố xen kẽ và có một phần lồng vào giữa các sợi myosin Giữa đĩa I có vạch sẫm Z, các sợi actin bám vào vạch Z đó từ hai phía Khoảng cách

Z – Z được gọi là đơn vị co cơ (hay một ô cơ – sarcomer)

Như vậy tơ cơ là một sợi gồm các ô cơ nối tiếp nhau, có những khoảng sáng tối xen kẽ Nhờ có cấu trúc nêu trên nên khi cơ co, các sợi actin trượt trên các sợi myosin và lồng sâu vào giữa (theo thuyết trượt của Huxley), đặc biệt là các sợi xơ

cơ sẽ không bị rối

Hình 1.3 Sơ đồ các mức độ tổ chức của cơ vân

Do đặc điểm cấu tạo của các sợi cơ có nhiều điểm khác nhau, nhất là các đặc điểm hóa sinh nên các đặc tính sinh lý cơ bản của cơ như tốc độ co, sức mạnh (lực co), sức bền, … rất khác nhau Dựa trên những đặc điểm đó, người ta chia các sợi

cơ vân ra làm 2 loại chính: sợi cơ chậm (loại I) và sợi cơ nhanh (loại II) Trong đó các sợi cơ nhanh lại được chia ra làm hai nhóm nhỏ là IIA và IIB

Như vậy, có thể cho rằng có ba nhóm sợi cơ vân khác nhau Các sợi cơ cùng một đơn vị vận động, tức là cùng chịu sự chỉ huy của một nơron vận động có cùng tính chất như nhau và ở cùng một nhóm

a Sợi cơ chậm (I), còn gọi là sợi cơ đỏ hoặc sợi oxy hóa chậm: chứa rất nhiều

myoglobin, có mạng lưới mao mạch phong phú, nhiều ty thể, có hàm lượng cao các chất dinh dưỡng và các men oxy hóa với hoạt tính cao, myosin của các sợi cơ chậm làm cho chúng co chậm và kháng lại sự mệt mỏi

Các đặc điểm nêu trên làm cho sợi cơ chậm có khả năng thực hiện hoạt động hiếu khí lâu dài – tức sức bền cao, cơ co lâu với tốc độ co cơ thấp và lực co yếu

b Sợi cơ nhanh (II), còn gọi là sợi cơ trắng hoặc sợi gluco phân nhanh: chứa

ít myoglobin, ít mao mạch hơn, lượng ty thể thấp, chứa ít chất dinh dưỡng nhóm mỡ

và các men oxy hóa có hoạt tính thấp hơn so với sợi cơ chậm, nhưng chứa nhiều glycogen hơn đồng thời có hoạt tính men gluco phân và ATPase cao hơn, myosin của các sợi cơ nhanh làm cho chúng co nhanh và các tế bào mệt nhanh hơn

Các sợi cơ nhanh dày hơn và chứa nhiều tơ cơ hơn ĐVVĐ với những sợi cơ

đỏ vừa có ít nhánh thần kinh và cả sợi cơ, còn ĐVVĐ với những sợi cơ trắng thì lại

có nhiều nhánh thần kinh và nhiều sợi cơ

Như vậy sợi cơ nhanh có ít khả năng sản sinh năng lượng theo con đường hiếu khí hơn so với sợi cơ chậm, nhưng lại có khả năng hoạt động tốt trong các điều kiện phải cung cấp năng lượng bằng con đường yếm khí (trong đó có sự phân giải glycogen, tạo acid lactic)

Các sợi cơ nhanh co nhanh và mạnh với thời gian tương đối ngắn, nhưng có sức bền không cao, tức là sợi cơ nhanh quyết định khả năng hoạt động trong các bài tập có công suất lớn như chạy ngắn, ném đẩy, nhảy,…

Sợi cơ nhanh IIB: có hoạt tính glucose phân cao nhất (khả năng oxy hóa kém

nhất) nên có sức mạnh và tốc độ co tốt nhất trong các loại sợi cơ, sức bền là kém nhất

Sợi cơ nhanh IIA: có khả năng oxy hóa cao hơn sợi IIB, chúng có thể thích

nghi với việc sản xuất năng lượng bằng con đường hiếu khí đồng thời với bằng con đường yếm khí, vì vậy sợi IIA có sức bền tương đối cao hơn so với sợi IIB Chúng được coi là loại chuyển tiếp giữa sợi chậm I và sợi nhanh IIB

Ở người, hầu hết các cơ đều được cấu tạo từ cả hai loại sợi cơ (chậm và nhanh) nhưng số lượng của mỗi loại thay đổi tùy từng cơ (ví dụ: tỷ lệ các sợi cơ chậm ở cơ tam đầu cánh tay là 33%, còn ở cơ tứ đầu đùi là 51%) và khác nhau ở những cơ thể khác nhau (ví dụ: tỷ lệ sợi cơ chậm ở cơ tam đầu cánh tay có thể dao động từ 15% đến 54% ở những người khác nhau)

Tỷ lệ giữa hai loại sợi cơ chậm và nhanh trong một cơ mang tính di truyền, sự chuyển đổi qua lại chỉ có thể xảy ra giữa sợi cơ nhanh IIA và sợi cơ nhanh IIB dưới tác động của những bài tập chuyên biệt Yếu tố này quyết định đặc điểm sinh lý chung của cơ đó, như sức bền, sức mạnh và tốc độ co cơ:

- Tỷ lệ các sợi cơ nhanh càng lớn thì tốc độ và lực co cơ tối đa sẽ càng lớn, tức là sợi cơ nhanh có sự chênh lệch về lực hay sức mạnh bộc phát cao hơn Ngược lại tỷ lệ các sợi cơ chậm trong cơ càng cao thì cơ càng có khả năng hoạt động sức bền tốt hơn

- Qua nghiên cứu, nhiều tác giả cho rằng tỷ lệ % các sợi cơ chậm và nhanh của cơ thể người bình thường (không phải VĐV cấp cao) chiếm 50/50 Song đối với VĐV đặc trưng sức bền (VĐV chạy đường trường giỏi) thì tỷ lệ sợi cơ chậm cao hơn sợi cơ nhanh, chiếm khoảng 63,8 – 73,8% Còn các môn thể thao đặc trưng cho sức nhanh và mạnh (VĐV chạy nước rút giỏi) thì tỷ lệ sợi cơ nhanh chiếm cao hơn, khoảng 67,3 – 76%

Ngày nay, người ta thường tiến hành kiểm tra tỷ lệ giữa các sợi cơ chậm và nhanh để xác định tiềm năng sinh học của con người đối với hoạt động thể lực, dùng trong công tác tuyển chọn và định hướng cho các VĐV trẻ tới các môn thể thao chuyên sâu phù hợp

Các sợi cơ bị thoái hóa cùng với tuổi tác Đặc biệt là sợi cơ nhanh có tốc độ thoái hóa nhanh hơn sợi cơ chậm Sự thoái hóa thể hiện ở hiện tượng giảm tiết diện ngang của sợi cơ Sự thoái hóa đó sẽ làm giảm sút khả năng hoạt động thể lực của người lớn tuổi, đặc biệt là trong các hoạt động đòi hỏi tốc độ Điều đó giải thích vì sao sức bền giảm chậm hơn so với sức nhanh khi tuổi tác tăng lên

Bảng 1.2 Đặc điểm của các loại đơn vị vận động (tóm tắt)

TT Thành phần ĐVVĐ I ĐVVĐ IIA ĐVVĐ IIB

1

Nơron vận động:

- Độ mệt mỏi (sức bền) chậm mệt trung bình sớm mệt mỏi

2

Sợi cơ:

- Hàm lượng glycogen thấp hơn cao hơn cao hơn

- Hoạt tính men oxy hóa cao trung bình thấp

1.3 CÁC HÌNH THỨC CO CƠ

1.3.1 Co cơ đẳng trương (co cơ động)

Co cơ đẳng trương là trường hợp cơ co ngắn hoặc duỗi dài ra để làm di chuyển một vật nào đó Lúc này trương lực (sức căng) của sợi cơ không thay đổi nhưng chiều dài sợi cơ thay đổi

Ví dụ: khi nâng hoặc làm di chuyển tự do một vật (môn đẩy tạ, nhảy cao, nhảy xa,…)

1.3.2 Co cơ đẳng trường (co cơ tĩnh)

Co cơ đẳng trường là trường hợp sợi cơ và bó cơ ở trạng thái căng do lực kéo

về hai đầu gân Lúc này chiều dài sợi cơ không thay đổi, nhưng trương lực (sức căng) của sợi cơ ngày càng tăng lên theo mức độ tiến triển của quá trình co để chịu đựng một vật cản nào đó ở vị trí ổn định

Ví dụ: khi dùng sức để giữ yên một vật (cử tạ, trồng chuối hoặc giữ tư thế khi đứng,…)

Hình 1.4 Co cơ đẳng trương (a, b) và đẳng trường (c)

Sự phân loại co cơ đẳng trường hay đẳng trương này chỉ là tương đối trong một thời điểm nào đó mà thôi Trong thực tế vận động, không có sự co cơ nào hoàn toàn đẳng trương hay đẳng trường Vì khi thực hiện động tác, trọng tải bên ngoài dù sao cũng vẫn thay đổi do thay đổi các điều kiện co cơ như cánh tay đòn, góc tiếp xúc,… Điều đó làm cho trương lực của cơ không thể không thay đổi được Sự co cơ

mà trong đó độ dài của cơ hoàn toàn không thay đổi cũng khó có thể xảy ra trong thực tế Do đó trong cơ thể hình thức co cơ chủ yếu là co hỗn hợp, trong đó cả độ dài và trương lực của cơ đều thay đổi

1.4 NĂNG LƯỢNG CỦA SỰ CO CƠ

Cơ co được là nhờ các phản ứng hóa học cung cấp năng lượng

Các nguồn cung cấp năng lượng cho cơ thể thực hiện quá trình co cơ gồm có:

ATP (adenosin triphosphat), CP (creatin phosphat), glucid, lipid và protid

1.4.1 Phân giải ATP và CP

Trong các nguồn năng lượng kể trên, chỉ có ATP là nguồn cung cấp năng lượng trực tiếp duy nhất ATP là hợp chất giàu năng lượng, bị phân giải (thủy phân) theo phản ứng sau để tạo ra năng lượng:

ATPase

ATP + H2O ADP + H3PO4 + E (10 Kcal)

Dự trữ ATP trong một bó cơ không nhiều, vì vậy để co cơ lâu dài, ATP phải luôn được phục hồi đầy đủ Trong cơ thể, ATP được tái tạo theo hai con đường khác nhau là yếm khí (khi không có oxy) và hiếu khí (khi có oxy) với sự tham gia của các nguồn CP, glucid, lipid và protid Tương ứng với hai con đường cung cấp năng lượng, hoạt động TDTT cũng có hoạt động yếm khí và hoạt động hiếu khí

CP là nguồn năng lượng dự trữ đầu tiên dùng để tái tạo ATP của cơ Nó được phân giải để tạo ATP một cách nhanh chóng (được huy động ngay sau khi ATP được phân giải thành ADP), không qua nhiều phản ứng hóa học phức tạp, không phụ thuộc vào việc cung cấp oxy cho cơ thể Khi phân giải, CP sẽ cung cấp một nhóm phosphat

và một lượng năng lượng lớn được sử dụng trực tiếp để tái tạo ATP từ ADP

CPK

CP + ADP ATP + Creatin

(CPK: Creatine photphas kinase)

ATP và CP được xếp vào hệ năng lượng phosphagen Đây là hệ có công suất hoạt động lớn nhất, cung cấp năng lượng nhanh nhất cho cơ sử dụng trong giai đoạn đầu tiên của quá trình co và hệ hoạt động không cần có oxy nhưng hệ có dung lượng nhỏ (dự trữ CP cũng như ATP trong cơ rất ít) nên hệ có vai trò chủ yếu trong việc cung cấp năng lượng cho các hoạt động có công suất tối đa (tức là những hoạt động

có sự co cơ tối đa về lực và tốc độ) như chạy ngắn, ném, đẩy, nhảy, cử tạ,… Sự cung cấp năng lượng hoàn toàn bằng hệ phosphagen chỉ có thể duy trì trong một thời gian rất ngắn, khoảng vài giây (ví dụ trong chạy ngắn là không quá 5 giây)

1.4.2 Phân giải glucid

Trong các hoạt động cơ bắp với thời gian tương đối dài, cơ thể có thể tái tạo ATP bằng cách phân giải glucid (gồm glycogen và glucose máu) Phần lớn lượng glucose sau khi được hấp thụ qua thành ruột non thì biến đổi thành glycogen dự trữ

ở trong gan (khoảng 100 g) và trong cơ (khoảng 300 g), chỉ còn lại khoảng 0,12% là glucose dạng tự do ở trong máu (hằng số đường huyết) Glycogen là nguyên liệu gián tiếp (tức là muốn tham gia vào các quá trình tái tạo ATP thì phải phân giải tách

ra thành các glucose) Trong hoạt động cơ bắp, glucose của máu được não sử dụng

nhiều nhất, tim cũng tiêu thụ một phần glucose của máu Các cơ tiêu thụ ít hơn, chúng chủ yếu sử dụng glycogen của bản thân để cung cấp năng lượng, chỉ khi nào lượng glycogen của bản thân giảm dần thì cơ mới bắt đầu sử dụng glucose của máu

a Nếu thiếu oxy, glucid sẽ tái tạo ATP bằng phản ứng phân giải yếm khí, cho

ra sản phẩm là acid lactic và ATP (1 phân tử glucose chỉ tái tạo được 2 ATP, cứ 1 phân tử glycogen sẽ tái tạo được 3 ATP)

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2P → 2C3H6O3 + 2H2O + 2ATP

(C 6 H 10 O 5 ) n + 3ADP + 3P → (C6H10O5)n-1 + 2C3H6O3 + 2H2O + 3ATP

Do quá trình này có tạo ra acid lactic, nên được xếp vào hệ năng lượng lactic

Hệ có dung lượng khá thấp, ngay cả khi hoạt động tới mức tối đa, thì sự phân giải yếm khí glucid cũng chỉ xảy ra với không quá 25% lượng glycogen dự trữ Hệ lactic hoạt động trong tất cả các trường hợp khi cơ đang co nhưng việc cung cấp oxy lại không được đầy đủ Trong thực tế, hệ lactic hoạt động ngay từ khi bắt đầu sự co cơ nhưng đạt công suất lớn nhất ở giây thứ 30 – 40 giây sau khi bắt đầu vận động Vì vậy hệ có vai trò quyết định trong việc cung cấp năng lượng cho các vận động có công suất gần tối đa (có sự co cơ mạnh và tốc độ cao), kéo dài từ 20 giây đến 2,5 phút, như chạy 400 – 800 m, bơi 50 – 200 m,…

Acid lactic được tạo thành sẽ tích tụ dần trong các tế bào Nồng độ acid lactic càng cao thì càng kìm hãm quá trình phân giải glucid yếm khí do nó gây ức chế các men phân giải glycogen và glucose Do đó, dung lượng của hệ lactic bị hạn chế không phải do hàm lượng các chất chứa năng lượng của nó thiếu mà do sản phẩm của hệ tạo ra – là acid lactic

b Nếu lượng oxy được cung cấp đầy đủ thì glycogen và glucose sẽ được phân giải đến sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O Khi oxy hóa hoàn toàn 1 phân tử glucose

sẽ tạo ra tới 38 phân tử ATP, nhiều gấp 19 lần so với sự phân giải yếm khí Do đó,

sự phân giải glucid hiếu khí có hiệu quả năng lượng lớn hơn nhiều so với phân giải glucid yếm khí

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 38ADP + 38P → 6CO2 + 6H2O + 38ATP

Sự phân giải glucid bằng con đường hiếu khí xảy khi cơ thể được cung cấp oxy tương đối đầy đủ nên nó có vai trò quyết định trong việc cung cấp năng lượng cho các vận động có cường độ lớn với thời gian thực hiện từ vài phút – 30 phút, như chạy 3000 – 10000 m; bơi 800 – 1500 m,…

1.4.3 Phân giải lipid và protid

Với các hoạt động nhẹ và kéo dài (trên 30 phút), khi mà lượng glycogen dự trữ trong cơ gần cạn, như chạy Marathon, đi bộ đường dài,… thì phần lớn năng lượng được cung cấp bằng cách oxy hóa lipid

Lipid có dung lượng năng lượng lớn nhất trong số các nguồn năng lượng của

cơ vì trong cơ thể lượng lipid dự trữ rất lớn (chiếm tới 10 – 30% trọng lượng cơ thể)

và sự phân giải hiếu khí lipid tạo ra nhiều năng lượng hơn phân giải hiếu khí glucid vài lần

Khi vận động với thời gian quá dài, protid trong cơ và trong máu cũng bị phân giải và oxy hóa tạo ra năng lượng Nhưng vai trò cung cấp năng lượng của protid không đáng kể, chỉ chiếm khoảng 5 – 7% tổng năng lượng tiêu hao

Hình 1.5 Dung lượng tối đa của các nguồn năng lượng trong cơ thể

Glucid (phân giải hiếu khí), lipid và protid đều cung cấp năng lượng bằng cách oxy hóa nên được xếp vào hệ năng lượng oxy hóa Hệ này có công suất thấp nhất, được sử dụng khi hoạt động cơ bắp có cường độ không lớn và kéo dài, khi mà

cơ thể được cung cấp oxy tương đối đầy đủ Dung lượng của hệ cực kỳ lớn và lớn nhất trong các hệ năng lượng, đảm bảo cung cấp năng lượng cho cơ thể hoạt động với thời gian dài từ nhiều giờ đến hàng chục ngày Khoảng 90% lượng ATP được tái tổng hợp trong cơ thể nhờ vào hệ này

CÂU HỎI ÔN TẬP

TỰ LUẬN

1 Phân tích đặc điểm của các loại sợi cơ vân và ý nghĩa của từng loại sợi cơ

vân đối với các tố chất vận động

2 Trình bày vai trò của các hệ năng lượng cung cấp cho sự co cơ trong các

hoạt động thể lực

3 Xác định nguồn năng lượng và nguồn năng lượng chính cung cấp cho các

bài tập: Chạy cự ly 100 m, 800 m, 3000 m, việt dã, đua xe đạp 100 km, bơi 1000 m,

cử tạ

TRẮC NGHIỆM

1 Thành phần chức năng cơ bản của bộ máy thần kinh – cơ là:

a Nơron vận động b Đơn vị vận động

2 Trong thành phần cấu tạo của 1 đơn vị vận động có:

a 1 nơron cảm giác b 1 nơron vận động

c 1 nơron vận động và 1 nơron cảm giác d 2 nơron vận động

3 Hệ thần kinh điều khiển sự co cơ bằng ba cơ chế sau, ngoại trừ:

a Cơ chế điều chỉnh chế độ làm việc của đơn vị vận động

b Cơ chế điều chỉnh số lượng đơn vị vận động tham gia vào hoạt động

c Cơ chế điều chỉnh số lượng sợi cơ trong thành phần đơn vị vận động của các cơ

d Cơ chế phối hợp hoạt động của các đơn vị vận động trong cùng một cơ

4 IIA là kí hiệu của loại sợi cơ nào:

a Sợi cơ chậm b Sợi cơ nhanh, mau mệt mỏi

c Sợi cơ nhanh, không mệt mỏi d Sợi cơ nhanh, lâu mệt mỏi

5 Sợi cơ nhanh, mau mệt mỏi có kí hiệu là:

6 Cấu trúc đặc biệt trong sợi cơ có đặc tính co duỗi là:

a Tơ cơ b Myoglobin c Nhân d Cơ tương

7 Loại sợi cơ nào đặc trưng cho khả năng sức bền kém nhất:

a Sợi cơ chậm (I)

b Sợi cơ nhanh, lâu mệt mỏi (IIA)

c Sợi cơ nhanh, mau mệt mỏi (IIB)

d Hai loại sợi cơ nhanh (IIA và IIB)

8 Loại sợi cơ nào đặc trưng cho tốc độ co cơ và lực co cơ lớn nhất:

a Sợi cơ chậm (I)

b Sợi cơ nhanh, lâu mệt mỏi (IIA)

c Sợi cơ nhanh, mau mệt mỏi (IIB)

d Hai loại sợi cơ nhanh (IIA và IIB)

9 Loại sợi cơ nào có khả năng oxy hóa cao nhất:

a Sợi cơ chậm (I)

b Sợi cơ nhanh, lâu mệt mỏi (IIA)

c Sợi cơ nhanh, mau mệt mỏi (IIB)

d Hai loại sợi cơ nhanh (IIA và IIB)

10 Đâu không phải là tên gọi khác của sợi cơ I:

a Sợi cơ chậm b Sợi cơ gluco phân

c Sợi cơ đỏ d Sợi cơ oxy hóa chậm

11 Tỷ lệ các sợi cơ chậm nhiều hơn các sợi cơ nhanh sẽ giúp cho tố chất thể

lực nào được phát triển cao hơn:

a Tố chất mạnh b Tố chất nhanh

c Tố chất bền d Tố chất mạnh và tố chất nhanh

12 Theo tuổi tác, sợi cơ nhanh có tốc độ thoái hóa ra sao so với sợi cơ chậm:

c Bằng nhau d Không bị thoái hóa

13 Trong hình thức co cơ đẳng trường thì:

a Trương lực (sức căng) của sợi cơ không đổi nhưng chiều dài sợi cơ thay đổi

b Chiều dài sợi cơ và trương lực (sức căng) của sợi cơ đều thay đổi

c Chiều dài sợi cơ và trương lực (sức căng) của sợi cơ đều không thay đổi

d Chiều dài sợi cơ không thay đổi, nhưng trương lực (sức căng) của sợi cơ ngày càng tăng lên theo mức độ tiến triển của quá trình co cơ

14 Các chất có thể bị phân giải trong quá trình hoạt động cơ là:

a CP b Lipid c Glycogen d Cả a, b, c đều đúng

15 Hệ năng lượng oxy hóa cung cấp năng lượng bằng cách oxy hóa các chất

nào sau đây:

c Glucid và lipid d Glucid, lipid và protid

16 Hệ năng lượng nào cung cấp năng lượng nhanh nhất cho quá trình co cơ:

c Hệ oxy hóa d ATP và CP

17 Acid lactic là sản phẩm của quá trình nào sau đây:

a Phân giải glucid hiếu khí b Phân giải ATP và CP

c Phân giải lipid d Phân giải glucid yếm khí

18 Khi lượng oxy không cung cấp đủ cho cơ thể thì năng lượng được cung

cấp bằng cách:

a Phân giải hiếu khí b Phân giải yếm khí

c Không phân giải được d Phân giải yếm khí và hiếu khí

19 Nguồn năng lượng cung cấp trực tiếp cho sự co cơ là:

20 Nguồn năng lượng chính cung cấp cho bài tập chạy 5000m là:

a ATP b Glucid (phân giải hiếu khí)

c CP d Glucid (phân giải yếm khí)

21 Nguồn năng lượng chính cung cấp cho bài tập nhảy xa là:

a ATP b Glucid (phân giải yếm khí)

22 Hệ có vai trò quyết định trong việc cung cấp năng lượng cho các vận động

có sự co cơ mạnh và tốc độ cao kéo dài từ 20 giây đến 2,5 phút là:

a Hệ lactic b Hệ phosphagen

c Hệ oxy hóa d Glucid (phân giải yếm khí)

23 Nguồn có vai trò quyết định trong việc cung cấp năng lượng cho các vận

động có cường độ lớn với thời gian thực hiện từ vài phút – 30 phút là:

a ATP b Glucid (phân giải hiếu khí)

c Lipid d Glucid (phân giải yếm khí)

24 Nguồn có dung lượng năng lượng lớn nhất trong số các nguồn năng lượng

của cơ là:

c Lipid d Glucid (chủ yếu là glycogen)

25 Khoảng 90% lượng ATP được tái tổng hợp trong cơ thể nhờ vào hệ:

a Hệ lactic b Hệ phosphagen

c Hệ oxy hóa d Lipid

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Nguyễn Xuân Điền (1972), Sinh lý học thể dục thể thao, NXB TDTT, Hà

4 Tạ Thúy Lan (2010), Giải phẫu – sinh lý người, NXB Đại học Sư phạm

5 Trịnh Hùng Thanh (1999), Đặc điểm sinh lý các môn thể thao, NXB TDTT,

Hà Nội

6 Trường Đại học Sư phạm TDTT Hà Tây (2004), Giáo trình Sinh lý học thể

https://www.dieutri.vn/sinhlynguoi/su-co-bop-co-hoc-cua-CHƯƠNG 2 NHỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA TẬP LUYỆN THỂ DỤC THỂ THAO ĐẾN CẤU TẠO GIẢI PHẪU VÀ CHỨC NĂNG SINH LÝ CỦA CÁC HỆ CƠ QUAN

MỤC TIÊU

+ Kiến thức:

- Phân tích và giải thích được những biến đổi tức thời cũng như lâu dài về cấu tạo giải phẫu, chức năng sinh lý của các hệ cơ quan dưới ảnh hưởng của việc tập luyện TDTT

- Hiểu được cơ sở sinh lý của quá trình thích nghi đối với tập luyện TDTT của

cơ thể

+ Kỹ năng:

- Xây dựng được kỹ năng thu thập, sử dụng, phân tích nguồn tài liệu cho công tác học tập và nghiên cứu khoa học

- Thực hiện được các nội dung câu hỏi ôn tập

- Có ý thức đọc và tham khảo tài liệu

NỘI DUNG

2.1 SỰ NỞ CƠ DO TẬP LUYỆN TDTT (SỰ PHÌ ĐẠI CƠ)

Ở người, số lượng các sợi cơ được xác định vào lúc 4 – 5 tháng tuổi sau khi sinh Từ sau giai đoạn này, số lượng các sợi cơ gần như không thay đổi Trong quá trình phát triển cá thể, yếu tố thay đổi nhiều nhất là độ dày của sợi cơ

Độ dày của sợi cơ ở trẻ sơ sinh chỉ gần bằng 1/5 so với của người lớn

Trong các hoạt động thể lực và tập luyện TDTT, hoạt động co cơ nếu tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật và có chế độ dinh dưỡng hợp lý thì cơ sẽ dày lên (tăng tiết diện ngang) gọi là sự nở cơ hay sự phì đại cơ Mức độ phì đại cơ sẽ lớn hơn nếu cơ đồng thời bị kéo căng trong lúc co, do đó ở những người luyện tập các bài tập về sức mạnh (đặc biệt là các bài tập tĩnh lực) thì khối lượng cơ có thể tăng đến trên 50% khối lượng cơ thể (bình thường chiếm 35 – 40%)

Sự phì đại cơ xảy ra do kích thước của từng sợi cơ tăng lên, được phân chia thành 2 dạng:

- Dày cơ tương (tăng hàm lượng myoglobin, các chất tạo năng lượng như glycogen, ATP, CP,… và các men xúc tác trong cơ tương) – được gọi là sự phì đại

Khi cơ phì đại do hoạt động, bộ máy thần kinh của cơ cũng phát triển Khi sợi

cơ dày lên, số lượng các nhánh bên của sợi trục tăng lên, các đầu mút tận cùng cũng tăng lên, to và rộng thêm

Tùy theo các hoạt động thể lực mà sự nở cơ theo dạng phì đại cơ tương hoặc phì đại tơ cơ sẽ chiếm ưu thế Sự phì đại cơ tương (chủ yếu khi tập luyện động lực) giúp tăng sức bền của cơ, còn sự phì đại tơ cơ (chủ yếu khi tập luyện tĩnh lực) giúp tăng cường sức mạnh cơ

2.2 ẢNH HƯỞNG CỦA TẬP LUYỆN TDTT ĐẾN MÁU

a Trong lúc vận động (biến đổi tức thời):

- Nồng độ các chất trong máu tăng do mất nước qua con đường mồ hôi, làm cho máu bị cô đặc hơn và máu chảy trong mạch khó khăn hơn

- Lượng hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu đều tăng do vận dụng từ các kho dự trữ máu ở gan, lá lách và dưới da, đồng thời do mất nước nên tỷ lệ % giữa các tế bào

máu với huyết tương tăng lên – đây là hiện tượng tăng giả các tế bào máu, nhờ đó

làm tăng sự vận chuyển oxy để đáp ứng cho nhu cầu vận động và giúp bảo vệ cơ thể chống lại stress gây ra do các kích thích quá mức từ bên ngoài

- Vận động với cường độ cao tạo ra nhiều acid lactic tích tụ (do co cơ yếm khí) làm giảm độ pH của máu, lúc này các men điều động glycogen từ gan ra khó hoạt động và sự trao đổi chất ở cơ cũng bị rối loạn, điều này tạo nên cảm giác khó

thở và mệt mỏi VĐV có các chất đệm trong máu nhiều hơn nên chịu đựng acid lactic

và hoạt động yếm khí tốt hơn

- Nếu vận động với cường độ cao và kéo dài sẽ gây ra chứng thiếu hồng cầu trong vận động, các tế bào hồng cầu già dễ bị vỡ do va chạm mạnh khi tốc độ tuần hoàn máu cao, đặc biệt là trong các chấn thương cơ học

b Qua quá trình tập luyện (biến đổi lâu dài):

- Khi trình độ tập luyện tăng thì thể tích máu chung cũng tăng lên ít nhiều

Số lượng các tế bào máu tăng lên do được tạo từ cơ quan tạo máu – đây là

hiện tượng tăng thật các tế bào máu Số lượng hồng cầu của các VĐV thường trên

6 triệu/ml máu, toàn bộ lượng hemoglobin là 800 g (chỉ tiêu này đặc biệt cao ở những

VĐV tập luyện các môn thể thao có chu kỳ với cường độ lớn và trung bình) Công thức bạch cầu ở những người được huấn luyện cũng có biến đổi, đặc biệt là số lượng

tế bào lympho tăng ở VĐV tập luyện sức bền trong thời gian dài Trường hợp sống

và tập luyện ở vùng núi cao, số lượng hồng cầu và hemoglobin tăng cao để thích ứng với điều kiện không khí loãng

2.3 ẢNH HƯỞNG CỦA TẬP LUYỆN TDTT ĐẾN HỆ TIM MẠCH

Tập luyện TDTT có hệ thống gây ra hàng loạt những biến đổi về cấu tạo cũng như chức năng của tim và mạch máu Sự tăng cường những ảnh hưởng của hệ thần kinh phó giao cảm trên các cơ quan tuần hoàn có một vai trò quan trọng làm xuất hiện những biến đổi này

Tim hoạt động tiết kiệm hơn và dự trữ chức năng của tim tăng lên Để đánh giá chức năng hoạt động của tim trên quan điểm sinh lý có 3 chỉ số sinh lý quan trọng là tần số nhịp tim, thể tích tâm thu (lưu lượng tâm thu), thể tích phút của tim (lưu lượng phút của tim)

2.3.1 Các chỉ số sinh lý của tim

a Tần số nhịp tim: là số lần tim đập trong 1 phút

Đối với người bình thường, lúc nghỉ ngơi tim đập khoảng 70 – 80 lần/phút,

nếu chỉ số này ở họ dưới 60 lần/phút là nhịp tim chậm, và trên 90 lần/phút là nhịp tim nhanh

Tần số nhịp tim phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Lứa tuổi: tần số nhịp tim tối đa có thể tính bằng công thức sau

Tần số nhịp tim tối đa = 220 - tuổi

Như vậy, nhịp tim của trẻ em cao hơn người lớn, tuổi càng cao thì tần số nhịp tim tối đa càng giảm

- Giới tính: so với nam giới cùng tuổi, phụ nữ có nhịp tim cao hơn nam giới khoảng 5 lần/phút

- Tình trạng sức khỏe

- Yếu tố tâm lý: trạng thái cảm xúc ảnh hưởng đến nhịp tim, nhất là khi VĐV bước vào thi đấu

- Tư thế của cơ thể: khi đứng nhịp tim nhanh hơn khi nằm

- Trình độ tập luyện: hoạt động TDTT làm thay đổi tần số nhịp tim Trong yên tĩnh, nhịp tim của các VĐV giảm xuống còn khoảng 50 – 60 lần/phút và mức độ giảm phụ thuộc vào tính chất của các môn thể thao VĐV ở các môn thể thao sức bền hiếu khí có nhịp tim giảm nhiều hơn so với các môn thể thao mang tính chất sức nhanh và sức mạnh Sự giảm nhịp tim làm cho tim hoạt động hiệu quả hơn về mặt

“kinh tế”, ít tiêu hao năng lượng hơn và có thời gian nghỉ dài hơn

- Cường độ vận động: khi bắt đầu vận động, nhịp tim tăng lên nhanh, cường

độ vận động càng cao thì tần số nhịp tim tăng càng nhanh và có thể tăng tối đa tới

200 - 220 lần/phút So với những người không tập luyện thì nhịp tim của người có tập luyện tăng ít hơn

- Ngoài những yếu tố trên, tần số nhịp tim còn phụ thuộc vào nhiệt độ cơ thể

và môi trường bên ngoài, chế độ sinh hoạt,…

b Thể tích tâm thu (lưu lượng tâm thu): là lượng máu tống vào động mạch

trong một lần tim co bóp

Đối với người bình thường lúc nghỉ là 60 - 70 ml

Thể tích tâm thu phụ thuộc vào các yếu tố sau:

* Các yếu tố mang tính chủ quan:

- Lượng máu và tốc độ dòng máu tĩnh mạch trở về tim trong một đơn vị thời gian: thời gian để dòng máu trong tĩnh mạch trở về tim càng ngắn thì tần số nhịp tim

sẽ càng cao

- Kích thước của buồng tim: giữa kích thước buồng tâm thất và thể tích tâm thu có mối tương quan tỷ lệ thuận, kích thước buồng tim càng lớn thì thể tích tâm thu càng cao

- Lực bóp của cơ tim

- Thể tích máu đọng trong buồng tim

* Các yếu tố mang tính khách quan:

- Giới tính: do kích thước buồng tim của nữ nhỏ hơn nam nên thể tích tâm thu

của nữ nhỏ hơn của nam giới khoảng 25%

- Lứa tuổi: thể tích tâm thu ở người già sẽ thấp hơn so với người trưởng thành khoảng 20%

- Phụ thuộc vào tư thế: máu tĩnh mạch trở về tim ở tư thế đứng ít hơn o với tư thế nằm Bởi vậy thể tích tâm thu của người khi ở tư thế nằm cao hơn khoảng từ 30

đa khoảng 160 - 200 ml) Khi công suất vận động tiếp tục tăng thì tần số nhịp đập của tim cũng tăng, nhưng khi tim đập quá nhanh, trên 200 lần/phút thì thời gian tâm trương sẽ bị rút ngắn quá mức, do đó máu về tim không đủ sẽ gây cản trở sự tăng thể tích tâm thu

- Thể tích tâm thu còn phụ thuộc vào lượng máu tuần hoàn chung, giữa hai đại lượng này có mối tương quan tuyến tính Những người có lượng máu tuần hoàn chung cao thì thể tích tâm thu cao

c Thể tích phút của tim (lưu lượng phút của tim): là lượng máu tim tống

vào động mạch trong một phút tim co bóp

- Thể tích phút của tim là chỉ số chung tổng hợp cho sự hoạt động của tim Chỉ số này phụ thuộc vào thể tích tâm thu và tần số nhịp tim

- Cách tính thể tích phút của tim:

THỂ TÍCH PHÚT CỦA TIM = THỂ TÍCH TÂM THU x TẦN SỐ NHỊP TIM

Ví dụ:

- Lúc nghỉ, tần số nhịp tim của người bình thường là 80 lần/phút, thể tích tâm thu là 70 ml, vậy thể tích phút của tim là:

Bảng 2.1 Các chỉ số sinh lý của tim người thường và VĐV lúc yên tĩnh và lúc vận động

ĐIỀU KIỆN

CÁC CHỈ SỐ SINH LÝ CỦA TIM

Tần số nhịp tim (lần/phút)

Thể tích tâm thu (ml)

Thể tích phút (lít/phút)

nở buồng tim tăng, điều này chứng tỏ tim của VĐV hoạt động tốt hơn Nhưng khi tần số nhịp tim đạt tới giá trị tối đa thì thể tích phút của tim sẽ giảm vì lúc đó thể tích tâm thu giảm Nhịp tim ở mức 160 – 180 lần/phút là tối ưu vì khi đó sẽ đạt được thể tích tâm thu và thể tích phút của tim lớn nhất

Ngoài ra, thể tích phút của tim còn phản ánh sự cung cấp máu cho các cơ quan của cơ thể Trong yên tĩnh, mặc dù hệ cơ chiếm 2/3 trọng lượng cơ thể nhưng chỉ có

15 – 21% thể tích phút của tim chuyển tới còn phần lớn đến các cơ quan nội tạng Trong vận động, bộ phận nào của cơ thể tham gia vận động nhiều thì sự phân phối

thể tích phút của tim sẽ nhiều hơn (như trong hoạt động sức bền hiếu khí tối đa, thể tích phút của tim đến các cơ tăng lên đến 88%)

2.3.2 Hội chứng “Tim thể thao”

Là hiện tượng xảy ra ở các VĐV khi trải qua quá trình luyện tập TDTT có hệ thống (đặc biệt khi tập luyện sức bền) bao gồm những biến đổi về cấu tạo và chức năng của tim

Tất cả những biến đổi này chính là sự thích nghi sinh lý của tim đối với tập luyện, giúp đảm bảo tính tiết kiệm chức năng của tim trong trạng thái yên tĩnh cũng như trong các gánh nặng hoạt động có cường độ trung bình và huy động tối đa khả năng dự trữ chức năng trong các gánh nặng hoạt động tối đa

Những biến đổi về chức năng của tim VĐV (đã trình bày ở trên) được gây ra

do những thay đổi về cấu tạo sau đây:

- Trọng lượng tim VĐV tăng lên: trọng lượng trung bình của quả tim người bình thường ở mức 300 – 400 g, ở các VĐV tăng lên đến 500 – 600 g Nguyên nhân

là do cơ tim dày lên (sự phì đại cơ tim), hàm lượng glycogen và các loại protein trong cơ tim tăng lên, đặc biệt là myoglobin

- Cơ tim phì đại thì lưới mao mạch cũng phát triển, đường kính mao mạch tăng và giữa các mao mạch có những ống nối ngang

- Thể tích tim VĐV tăng lên: thể tích các buồng tim trung bình ở những người được tập luyện vào khoảng 1000 ml, còn ở người thường nhỏ hơn 30% Nguyên nhân là do sự giãn nở của các buồng tim

Bảng 2.2 Bảng so sánh sự khác nhau giữa thể tích buồng tim ở người thường và VĐV

ĐIỀU KIỆN THỂ TÍCH TIM (ml) THỂ TÍCH TIM/KG CƠ THỂ

Mức độ phì đại cơ tim và giãn nở các buồng tim phụ thuộc vào từng môn thể thao, ở những người luyện tập sức bền thì cơ tim phì đại và các buồng tim giãn nở

rõ rệt hơn rất nhiều so với các môn hoạt động sức nhanh và sức mạnh

Ngoài ra chúng còn phụ thuộc vào đặc điểm về tổ chức huấn luyện, tuổi bắt đầu tập thể thao Ngày nay, người ta phát hiện ra rằng sự phì đại cơ tim và giãn nở các buồng tim chỉ có hiệu quả khi tăng đến mức vừa phải, còn khi cơ tim phì đại quá nhiều hoặc thể tích tim tăng quá mức (trên 1200 ml) lại dẫn đến sự giảm sút khả năng sinh lý của tim và được coi là một trong những chỉ tiêu khởi đầu của sự hao mòn cơ tim

2.3.3 Huyết áp

Huyết áp là áp lực của dòng máu tác động lên thành động mạch

Trong kết quả đo huyết áp có ghi hai con số (ví dụ: ở người bình thường có huyết áp là 120/80 mmHg) thì con số đầu tiên là huyết áp tối đa còn con số thứ hai

là huyết áp tối thiểu

Huyết áp tối đa do lực bóp của tim tạo nên, là trị số huyết áp lúc lên cao nhất trong chu kỳ tim ứng với thời kỳ tâm thất thu – cho nên còn gọi là huyết áp tâm thu Huyết áp tối đa ở người bình thường là 110 – 130 mmHg

Huyết áp tối thiểu phản ánh sức cản của thành động mạch, là trị số huyết áp lúc xuống trong chu kỳ tim ứng với thời kỳ tâm trương – cho nên còn gọi là huyết

áp tâm trương Huyết áp tối thiểu ở người bình thường là 70 – 90 mmHg

Các yếu tố ảnh hưởng đến huyết áp:

Trong điều kiện sinh lý bình thường, huyết áp phụ thuộc vào 3 yếu tố chính là: thể tích phút của tim, tính chất máu và mạch máu

- Thể tích phút của tim: huyết áp tăng khi thể tích phút tăng Thể tích phút phụ thuộc vào thể tích tâm thu và tần số nhịp tim, nếu các chỉ số này tăng thì huyết

áp tăng

+ Thể tích tâm thu phụ thuộc vào lực bóp của tim Khi tim co bóp mạnh lượng máu tống vào động mạch nhiều tức thể tích tâm thu tăng dẫn đến thể tích phút tăng, đồng thời huyết áp cũng tăng

+ Khi tần số nhịp tim cao thì thể tích phút của tim cao, huyết áp tăng

- Máu:

+ Khi độ quánh của máu tăng thì sức cản tăng làm cho huyết áp tăng cao + Thể tích máu tăng làm huyết áp tăng và ngược lại, mất máu làm thể tích máu giảm thì huyết áp giảm

- Mạch máu:

+ Đường kính mạch máu có ảnh hưởng đến huyết áp Khi mạch máu co gây

tăng huyết áp, mạch máu giãn làm huyết áp giảm

+ Tính đàn hồi thành mạch kém gây tăng huyết áp Ở người già và đặc biệt ở những người bị xơ vữa động mạch do mạch kém đàn hồi nên huyết áp tăng

Ngoài ra, huyết áp còn biến đổi theo các điều kiện sinh lý mang tính khách quan khác như: lứa tuổi (huyết áp tăng theo lứa tuổi), giới tính (huyết áp của nữ thấp hơn so với nam), chế độ dinh dưỡng (ăn nhiều thịt, ăn mặn làm huyết áp tăng), trạng thái cảm xúc, các hoạt động thể lực

Trong quá trình tập luyện TDTT và phát triển trình độ tập luyện: huyết áp

của VĐV (lúc yên tĩnh) thay đổi ít, vẫn nằm trong phạm vi giới hạn bình thường

theo lứa tuổi và giới tính Cụ thể là huyết áp tối đa không thay đổi nhưng huyết áp tối thiểu thường giảm thấp hơn một ít do tính đàn hồi tốt của thành động mạch và sự thông máu ở các mao quản Như vậy, tập luyện TDTT làm cho VĐV có huyết áp hiệu số (là mức chênh lệch giữa huyết áp tối đa và huyết áp tối thiểu) cao hơn so với người bình thường lúc yên tĩnh và khi vận động Vì huyết áp hiệu số tạo điều kiện thuận lợi cho tuần hoàn máu nên suy ra rằng trong điều kiện yên tĩnh và vận động,

hệ số cung cấp máu của VĐV cao hơn người bình thường

Trong lúc vận động: huyết áp tối đa tăng cao, huyết áp tối thiểu ít biến đổi

Nguyên nhân là do trong vận động, thần kinh giao cảm hoạt động trội làm tăng 4

tính chất sinh lý của tim (tăng tính hưng phấn, tăng tính dẫn truyền, tăng lực bóp và tăng tần số nhịp tim) Điều đó làm tăng lượng máu tống vào động mạch tức tăng thể tích tâm thu dẫn đến thể tích phút và huyết áp tối đa tăng

Trong các hoạt động tối đa, huyết áp biến đổi khác nhau ở những người có và không có tập luyện Huyết áp tối đa ở người có tập luyện tăng nhanh và giữ ở mức

180 – 220 mmHg trong suốt thời gian hoạt động, trong khi ở người bình thường huyết áp tối đa tăng chậm và không duy trì ở mức cao được lâu Huyết áp tối thiểu biến đổi ít, trong hoạt động kéo dài thì có thể giảm xuống Trình độ tập luyện càng thấp thì sự giảm này xảy ra càng sớm

Khi kết thúc vận động, cả 2 loại huyết áp đều giảm, nhưng huyết áp tối thiểu giảm nhiều hơn huyết áp tối đa do hoạt động trội của hệ thần kinh phó giao cảm

2.4 ẢNH HƯỞNG CỦA TẬP LUYỆN TDTT ĐẾN HỆ HÔ HẤP

Tập luyện TDTT một cách có hệ thống sẽ gây nên những biến đổi cơ bản về trạng thái chức năng của hệ hô hấp:

- Các cơ hô hấp phát triển, đồng thời độ linh hoạt của các khớp xương sườn với xương ức và với các đốt sống cũng được tăng lên, biên độ hoạt động của cơ hoành tăng lên làm tăng độ sâu hô hấp và tăng cường thở hỗn hợp giữa thở ngực và thở bụng, do đó áp suất âm trong lồng ngực và thể tích lồng ngực được tăng lên tức làm tăng hệ số giãn ngực

- Số lượng phế nang tham gia hoạt động trao đổi khí tăng lên Bình thường ở người lớn khỏe mạnh, số lượng phế nang tham gia hô hấp chiếm 60%, còn đối với VĐV chỉ số đạt tới 70 – 80%

Đây là một trong những điều kiện quan trọng nhất để tăng cường khả năng cung cấp oxy cho cơ hoạt động Trên thực tế, hoạt động sức bền tạo nên những biến đổi chức năng hô hấp rõ rệt hơn so với những hoạt động sức mạnh tốc độ

Những biến đổi tức thời về hoạt động chức năng của hệ hô hấp dưới tác động của lượng vận động trong hoạt động thể lực ở người bình thường và ở VĐV có sự khác biệt Ở VĐV trong các hoạt động có cường độ thấp, hoạt động chức năng của

hệ hô hấp ít biến đổi, còn trong các hoạt động cực đại thì chức năng hô hấp lại được huy động triệt để để đạt hiệu suất tối đa Ngược lại ở người bình thường, hệ hô hấp phản ứng mạnh với những lượng vận động nhỏ còn với lượng vận động lớn thì phản ứng lại yếu

Hình 2.1 Tốc độ hấp thu oxy tại phổi khi tập luyện tối đa trong 4 phút và

sau khoảng 40 phút sau khi kết thúc tập luyện

(Fox., Đại học Saunders, 1979)

Để đánh giá trạng thái chức năng của hệ hô hấp nhất là chức năng thông khí của phổi, người ta dựa vào các thông số hô hấp

2.4.1 Các thông số hô hấp

a Tần số hô hấp: là số nhịp thở trong khoảng thời gian 1 phút Đối với người

bình thường, lúc nghỉ số nhịp thở là 16 - 20 nhịp/phút

Tần số hô hấp phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Lứa tuổi: tuổi càng nhỏ tần số hô hấp càng cao

- Giới tính: so với phụ nữ cùng tuổi, nam giới có tần số hô hấp thấp hơn

ở các môn thể thao sức bền hiếu khí có nhịp thở giảm nhiều hơn so với các môn thể

thao về sức nhanh và sức mạnh Hô hấp chậm nhưng sâu hơn dẫn đến sự tăng diện tích thở của phổi nên sự trao đổi khí giữa không khí chứa trong phế nang và máu được thuận lợi

Khi vận động, tần số hô hấp tăng lên và có thể đạt giá trị tối đa (vào khoảng

60 – 80 nhịp/phút) để tương thích với nhu cầu O2 mà cơ thể đòi hỏi

Ngoài ra tần số hô hấp còn phụ thuộc vào một số yếu tố tâm lý khác

b Dung tích phổi: là sức chứa không khí tối đa của phổi

Dung tích phổi là tổng 4 loại khí sau:

- Thể tích khí lưu thông: là lượng khí hít vào, thở ra trong một lần hô hấp bình thường Lúc nghỉ, chỉ số này ở người thường là khoảng 500 ml, ở các VĐV có thể tăng lên đến 900 – 1000 ml Lúc vận động, chỉ số này tăng lên gấp 2 – 3 lần

- Thể tích khí bổ sung: là lượng khí sau khi đã hít vào bình thường lại cố gắng hít vào hết sức thì sẽ đưa vào phổi thêm khoảng 1500 ml không khí

- Thể tích khí dự trữ: là lượng khí sau khi đã thở ra bình thường lại cố gắng thở ra hết sức thì sẽ tống ra khỏi phổi thêm khoảng 1500 ml không khí

- Thể tích khí cặn: là lượng khí vẫn còn lại ở trong phổi sau khi đã thở ra hết sức (khoảng 1000 – 1200 ml) Chỉ số này thấp hơn ở VĐV

Dung tích sống: là lượng khí tối đa mà phổi có thể tống ra sau 1 lần hít vào

hết sức Nó là tổng của 3 loại khí: thể tích khí lưu thông, thể tích khí bổ sung, thể

tích khí dự trữ

- Người bình thường có dung tích sống khoảng 3,5 lít

- Ở VĐV, dung tích sống có thể đạt tới 6 - 7 lít

Dung tích sống phụ thuộc vào các yếu tố sau:

* Các yếu tố mang tính chủ quan:

- Lực cơ hô hấp

- Số lượng phế nang tham gia

* Các yếu tố mang tính khách quan:

- Lứa tuổi, giới tính

- Trình độ tập luyện: người ta dùng chỉ số dung tích sống để đánh giá trình độ tập luyện của VĐV ở các môn thể thao sức bền mang tính chu kỳ và các môn thể

thao không hạn chế thở Chỉ số này càng cao thì chứng tỏ trình độ luyện tập của các VĐV càng tốt Dung tích sống tăng lên phụ thuộc vào đặc thù môn thể thao Đặc biệt ở các VĐV bơi lội, bóng nước, bơi nghệ thuật, chạy sức bền hiếu khí thì dung tích sống có thể đạt tới 6 - 7 lít vì họ có các cơ hô hấp phát triển mạnh

c Thông khí phổi: là lượng khí hít vào thở ra trong thời gian 1 phút

THÔNG KHÍ PHỔI = TẦN SỐ HÔ HẤP x THỂ TÍCH KHÍ LƯU THÔNG

Ví dụ:

- Ở người bình thường, lúc yên tĩnh có tần số hô hấp là 16 – 20 nhịp/phút và thể tích khí lưu thông khoảng 500 ml thì thông khí phổi là khoảng 8 – 10 lít/phút Khi họ lao động nhẹ chỉ số này có thể lên đến 30 lít/phút Và khi họ lao động nặng thì có thể tăng lên đến mức tối đa 60 – 120 lít/phút

- Ở VĐV, lúc yên tĩnh có tần số hô hấp là 9 – 10 nhịp/phút và thể tích khí lưu thông khoảng 1000 ml thì thông khí phổi là khoảng 9 – 10 lít/phút, khi vận động với cường độ gần tối đa đạt thông khí phổi tối đa 150 – 200 lít/phút

Thông khí phổi không phản ánh đầy đủ mức độ trao đổi khí, cùng một thông khí phổi nhưng nếu thở sâu và nhịp thưa thì hiệu quả hô hấp sẽ cao hơn thở nông và nhịp nhanh

Thông khí phổi là một trong những chỉ số quan trọng để đạt khả năng hấp thụ oxy tối đa trong vận động

Trong thời gian hoạt động cơ, dù có công suất nhỏ cũng có sự thay đổi về thông khí phổi

Các yếu tố ảnh hưởng đến thông khí phổi là:

* Các yếu tố mang tính chủ quan:

- Lực cơ hô hấp

- Kích thước lồng ngực

- Lực cản của đường dẫn khí

- Số lượng phế nang tham gia vào quá trình hô hấp

- Cấu trúc của hệ thống cơ quan hô hấp

* Các yếu tố mang tính khách quan:

- Lứa tuổi, giới tính