bài giảng sinh lý người và động vật chương 9 sinh lý cơ và thần kinh

Cu trúc, chc năng c vân Cấu trúc của cơ vân Cơ vân hay cơ xương gồm nhiều bó sợi xếp song song theo chiều dài của cơ Mỗi sợi cơ là một tế bào có chiều dài từ 10 ñến 40 mm, d= 10-10

Chương 9

Chương 9

SINH LÝ CƠ VÀ DÂY TH Ầ N KINH

Sinh lý cơ

Phân loại cơ

Hệ Cơ Vân

C
u trúc, chc năng c vân

Cấu trúc của cơ vân

 Cơ vân hay cơ xương gồm nhiều bó sợi xếp

song song theo chiều dài của cơ

 Mỗi sợi cơ là một tế bào có chiều dài từ 10 ñến

40 mm, d= 10-100 µm, có nhiều nhân hình bầu

dục, ñược bao bọc bởi màng sợi cơ

 Sợi cơ chứa nhiều tơ cơ, Mỗi tơ cơ lại gồm

khoảng 1500 sợi myosin và 3000 sợi actin Các sợi myosin và actin cài vào nhau một phần, làm cho tơ cơ có những giải tối và sáng xen kẽ nhau

 Bao quanh mỗi tơ cơ là một hệ thống ống (hệ

thống T) mở ra ngoài sợi cơ

 Mỗi sợi cơ ñược ñiều khiển bởi một tận cùng

thần kinh duy nhất nằm ở khoảng giữa sợi cơ

Những ñặc tính và chức năng của cơ vân

 Cơ vân là phần chủ ñộng của bộ máy ñỡ - vận ñộng

 Cơ vân có các ñặc tính chủ yếu sau ñây: tính hưng phấn, tính dẫn truyền, tính co và tính ñàn hồi

 Tính hưng phấn của cơ vân ñó là khả năng ñáp ứng lại tác dụng của các kích thích bằng sự thay ñổi tính thấm của màng ñối với các ion và ñiện thế màng

 Tính dẫn truyền của cơ vân ñó là khả năng dẫn

truyền ñiện thế hoạt ñộng dọc theo toàn bộ sợi cơ

 Tính co của cơ vân ñó là khả năng co hay thay ñổi trương lực cơ khi hưng phấn

 Tính ñàn hồi của cơ vân ñược thể hiện bằng khả

năng chống lại sự biến dạng khi co và giãn ñể duy trì trạng thái ban ñầu

 Co cơ ñẳng trương (isotonic) là sự co cơ, trong

ñó các sợi cơ ngắn lại, nhưng sức căng của cơ không thay ñổi

Theo cách tác ñộng vào cơ cũng như hình thức

co, người ta chia ra co cơ ñơn ñộc và co cứng

 Co cơ ñơn ñộc

 Kích thích trực tiếp lên cơ hoăc lên dây thần kinh vận ñộng của cơ bằng một kích thích ñơn lẻ với

cường ñộ ñủ mạnh sẽ gây ra co cơ ñơn ñộc

 Một lần co cơ ñơn ñộc có 3 giai ñoạn hay còn gọi là

3 pha: giai ñoạn tiềm tàng(0,0025s), giai ñoạn cơ co (0,04s) và giai ñoạn cơ giãn (0,05s)

 Co cứng

 Trong ñiều kiện tự nhiên các cơ vân trong cơ thể thường nhận từ hệ thần kinh trung ương không phải một xung

ñộng, mà một loạt các xung ñộng nối tiếp nhau

 Dưới ảnh hưởng của những loạt xung ñộng như vậy sẽ gây

ra co cơ mạnh và kéo dài, ñược gọi là co cứng

+ Co cứng răng cưa

+ Co cứng trơn

ðơn vị vận ñộng

 Mỗi sợi thần kinh vận ñộng thường phân

bố ñến nhiều sợi cơ khác nhau

 Tất cả các sợi cơ cùng với sợi thần kinh vận ñộng ñiều khiển chúng ñược gọi là

ñơn vị vận ñộng

 Số lượng các sợi cơ trong một ñơn vị vận ñộng thay ñổi tùy theo chức năng hoạt

ñộng của các cơ

 Trong ptử myosin có chứa ATP (-) và ATPase (-)

 Trong ñiều kiện cơ nghỉ, ñầu tự do của chuỗi

polypeptid của myosin gắn với ATP và do có lực

ñẩ y tĩnh ñiện, nên phân tử myosin ở dạng không bền và có ñiện (-), sợi actin cũng mang ñiện (-)

=> tương tác không xảy ra

 Khi bị kích thích => khử cực => sợi myosin co

=> sợi actin trượt lên => co cơ

Cơ chế co cơ

Năng lượng co cơ

 Cơ co ñược là nhờ năng lượng của quá

trình hoá học

 Quá trình này ñược chia làm 2 pha: pha

yếm khí và pha hiếu khí

- Trong pha yếm khí sự thuỷ phân ATP bởi ATPase => ADP + Q

- Trong pha hiếu khí, năng lượng ñược giải phóng với số lượng nhiều nhất Năng

lượng cần cung cấp ñược lấy từ quá trình oxi hóa glucose

Lực và công của cơ

 Lực tuyệt ñối của một cơ ñược ño bằng

trọng lượng cực ñại mà cơ ñó có khả năng nâng lên

 ðể có thể so sánh lực của các cơ khác nhau trong cùng một cơ thể, hoặc lực của những

cơ tương ứng ở các cơ thể khác nhau,

người ta thường tính lực tương ñối của cơ Lực tương ñối (kg/cm2) = lực tuyệt ñối

(kg)/thiết diện chức năng của cơ (cm2)

 Công của cơ

- Công của cơ ñược xác ñịnh bằng tích số trọng lượng ñược nâng lên với trị số co ngắn lại của

cơ

W = L x D Trong ñó:

W là công (kg/m hay g/cm),

L là trọng lượng (kg hay g),

D là trị số co ngắn lại của cơ (m hay cm)

- Năng lượng cần ñể thực hiện công là từ các

phản ứng hoá học ở các tế bào cơ trong lúc cơ

co

- Hiệu suất co cơ hay hệ số công có ích là tỷ số giữa năng lượng ñược chuyển thành công và toàn bộ năng lượng ñược giải phóng trong cơ lúc co

Sự mệt mỏi của cơ

 Sự mệt mỏi ñược hiểu là sự giảm tạm

thời khả năng hoạt ñộng của các tế bào,

cơ quan và toàn bộ cơ thể

 Sự mệt mỏi xuất hiện khi hoạt ñộng và

mất ñi sau khi nghỉ ngơi

 Mệt cơ là do những biến ñổi trong cơ gây

ra bởi thiếu oxy và bởi sự tích luỹ các

chất chuyển hóa trong cơ

 Ngoài ra sự giảm hoạt ñộng co của cơ

còn liên quan tới sự mệt mỏi của các

trung khu thần kinh ñiều hoà hoạt ñộng của các cơ.

Cấu trúc:

 Cơ trơn cấu tạo nên hệ cơ nội quan trong cơ thể

 Cơ trơn ñược chia làm hai loại chính: cơ

trơn nhiều ñơn vị và cơ trơn một ñơn vị

 Cơ trơn ñược cấu tạo từ các sợi cơ trơn:

 Sợi cơ trơn là một tế bào kéo dài, hình thoi,

có ñường kính khoảng từ 2 ñến 5 micromet

và chiều dài từ 20 ñến 500 micromet

 Phần giữa tế bào có một nhân hình gậy, còn trong cơ tương dọc suốt tế bào có các tơ cơ mảnh, có cấu trúc ñồng nhất nằm song song với nhau

C
u trúc, chc năng c trn

ðặc ñiểm sinh lý của cơ trơn

 Cơ trơn có tính dẻo dai và tính tự ñộng

 Cơ trơn rất nhạy cảm với một số chất hoá học

Chức năng của cơ trơn

- Cơ trơn có khả năng thực hiện các cử

ñộng tương ñối chậm và co trương lực kéo dài

- Co trương lực kéo dài của cơ trơn ñặc

biệt thể hiện rõ ở các cơ thắt của các cơ quan rỗng (túi mật, bàng quang, ruột…)

Sự co cơ trơn

Cơ trơn giống và khác cơ vân ở những ñiểm sau:

 Giống:

 ðều chứa sợi myozin và sợi actin

 Sự co cơ trơn cũng ñược hoạt hoá bởi Ca++ và năng lượng cung cấp cho co cơ là do sự phân giải ATP

 Khác:

Cơ trơn có sự khác cơ vân về thời gian tiềm tàng, về thời gian co cơ, lực co cơ, năng lượng và sự khởi ñộng co

cơ

- Sự khởi ñầu quá trình co cơ và giãn cơ trơn ñều chậm:

cơ trơn ñiển hình bắt ñầu co sau 50 ñến 100 miligiây kể

từ khi kích thích, cơ ñạt ñến trạng thái co hoàn toàn sau

ñó khoảng 0,5 giây rồi giảm lực co trong 1 ñến 2 giây

- Lực co cơ: mặc dù cơ trơn có ít sơi myosin và thời gian quay vòng của các cầu nối chậm, nhưng lực co cơ trơn tối ña thường lớn hơn của cơ vân

- Năng lượng co cơ: Năng lượng ñể duy trì co cơ trơn chỉ bằng 1/300 ñến 1/10 năng lượng cần cho cơ vân

Sinh lý dây thần kinh

Sợi thần kinh là các nhánh của tế bào

thần kinh (neuron) gồm có sợi dài gọi là sợi trục (axon), còn sợi ngắn gọi là sợi

nhánh (dendrit)

Chiều dài các sợi trục từ vài micromet

ñến vài chục centimet, còn chiều dài của các sợi nhánh có thể tới 1mm

Căn cứ vào cấu trúc, các sợi thần kinh

ñược chia ra thành hai loại: sợi có myelin

và sợi không có myelin

 Sợi có myelin tính từ giữa ra biên gồm có: trục, bao myelin và một màng bao bọc ngoài cùng

 Trục xuất phát trực tiếp từ thân neuron, gồm có

nhiều tơ thần kinh (neurofibril) nằm suốt dọc chiều dài của sợi thần kinh

 Xung quanh sợi trục là tế bào Schwann

 Giữa sợi trục và bao myelin còn có một bao nguyên sinh chất nữa gọi là bao Mauthner

 Ở những khoảng cách ñều nhau trên sợi thần kinh

có những eo vòng tròn ñược gọi là eo hay khe

Theo chức năng, các sợi thần kinh ñược chia ra làm 3 loại: sợi hướng tâm, sợi liên hợp (hay

trung gian) và sợi ly tâm

 Các sợi hướng tâm (cảm giác) dẫn truyền các xung thần kinh từ các thụ cảm thể (receptor) ở các cơ quan cảm giác vào hệ thần kinh trung

ương (nằm trong các hạch thần kinh ở ngoài hệ thần kinh trung ương)

 Các sợi liên hợp xuất phát từ thân neuron nằm trong hệ thần kinh trung ương, Chúng nối các neuron trong hệ thần kinh với nhau

 Các sợi ly tâm (sợi vận ñộng, sợi chạy ñến các tuyến) xuất phát từ các neuron nằm trong hệ

thần kinh trung ương, hoặc trong các hạch thần kinh ở ngoài hệ thần kinh trung ương, sợi trục của neuron hướng ñến các cơ quan thực hiện.

Dẫn truyền hưng phấn trong các sợi thần kinh

Các quy luật dẫn truyền trong các sợi

thần kinh

 Quy luật toàn vẹn về giải phẫu và sinh lý

 Quy luật dẫn truyền hai chiều Khi kích

thích vào sợi thần kinh hưng phấn ñược truyền theo hai chiều của nó, nghĩa là

truyền ra ngoại vi và truyền vào trung tâm

 Quy luật dẫn truyền riêng biệt theo từng sợi thần kinh.

Cơ chế và tốc ñộ dẫn truyền hưng phấn

theo các sợi thần kinh

Sợi thần kinh cũng như các tế bào khác trong

cơ thể, khi bị kích thích, màng của nó thay ñổi tính thấm ñối với các ion Na+ => Na+ ñi vào

trong màng => khử cực => ñiện thế hoạt ñộng

=> kích thích ñiểm tiếp theo

Trạng thái hưng phấn tại một ñiểm trên sợi thần kinh gây ra trạng thái hưng phấn ở ñiểm kế cận

và sự dẫn truyền xung ñộng thần kinh là sự dẫn truyền của ñiện thế hoạt ñộng suốt sợi thần kinh

sự dẫn truyền trong sợi trục

Sự dẫn truyền trong một sợi

Sự dẫn truyền giữa các sợi