Luận án Nghiên cứu một số nhân tố ảnh hưởng đến sức mạnh của vận động viên cử tạ thành phố hồ chí minh

Sức m nh cơ bắp là kết qu của sự kết hợp của ba yếu tố: Sức m nh sinh lý phụ thuộc vào các yếu tố như kích thước cơ bắp, diện tích mặt cắt ngang của cơ và ph n ứng của tập luyện; sứ

riêng tôi Các số liệu, kết qu trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bô trong b t kỳ công trình nghiên cứu nào

Tác giả luận án

Trang bìa

Trang phụ bìa

L i cam đoan

Mục lục

Danh mục ký hiệu viết tắt trong luận án

Danh mục các biểu b ng, biểu đồ, hình vẽ trong luận án

1.1.3 Đặc điểm của cử t hiện đ i

1.1.3 Sự phát triển môn cử t của Việt Nam

1.2 Sinh lý học của cơ xương (cơ vân)

1.2.1 C u trúc của cơ xương

1.2.2 Cơ chế của sự co cơ

1.2.3 Đặc điểm sinh lý sợi cơ

1.2.4 Nguyên lý của sự thay đổi kích thước cơ

1.2.5 Sinh lí học tế bào cơ gốc (skeletal muscle stem cells-

1.3 Cơ s khoa học của hu n luyện sức m nh trong cử t

1.3.1 Khái niệm

1.3.2 Đặc điểm cơ học của lực

1.3.3 Phân lo i sức m nh

1.3.4 Cơ s sinh lý của tố ch t sức m nh

1.3.5 Nhiệm vụ và phương pháp hu n luyện sức m nh

2.1.1 Phương pháp phân tích và tổng hợp tài liệu

2.1.2 Phương pháp nhân trắc học

2.1.3 Phương pháp kiểm tra y sinh học chức nĕng

2.1.3.1 Phương pháp xác định thành phần cơ thể

2.1.3.2 Phương pháp xác định mật độ khoáng xương

2.1.3.3 Phương pháp sinh thiết cơ

2.1.4 Phương pháp thực nghiệm sư ph m

2.1.5 Phương pháp toán thống kê

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.2.2 Khách thể nghiên cứu

2.2.3 Ph m vi, th i gian nghiên cứu

2.2.4 Qui trình nghiên cứu

3.1 Đ c đi m hình thái, thành phần c th và sự nh h ng, liên

quan đ n s c m nh c a nam v n đ ng viên c t TP.HCM

3.1.1 Đặc điểm hình thái (hình thể) của nam VĐV cử t TP.HCM

3.1.2 Thành phần cơ thể của nam VĐV cử t Tp.Hồ Chí Minh

3.1.3 Xác định mật độ xương (MĐX) của nam VĐV cử t

3.2 Vai trò c a di truy n, đ c đi m c u trúc s i c và sự nh

h ng, liên quan đ n s c m nh c a nam VĐV c t

TP.HCM

3.2.1 Vai trò của di truyền trong thể thao

75

75

s c m nh cho nam v n đ ng viên c t TP H Chí Minh

3.3.1 Cơ s khoa học của việc tập luyện bài tập tr kháng tức th i

đến ho t động của tế bào cơ gốc (tế bào vệ tinh - SC)

3.3.2 Cơ s sinh lý của quá trình tổng hợp protein

3.3.3 Tác động của bài tập tr kháng tức th i đến ho t động của tế

bào cơ gốc - tế bào vệ tinh (skeletal muscle stem -satellite

cell) trong cơ trên nam vận động viên cử t TP.HCM

3.3.4 Sự biến đổi protein trong cơ của nam VĐV cử t TP.HCM

trước và sau khi tập luyện các bài tập tr kháng tức th i

VI T T T THU T NG TI NG VI T

1RM (– 1 Repetition Maximum) 1 lần lặp l i tối đa

BMD (Bone Mineral Density) Độ đặc ch t khoáng xương

CSA (cross-sectional area) Tiết diện cắt ngang

DXA (dual energy X-ray

absorptiometry) H p thu nĕng lượng tia X kép

1.1 Những đặc tính chung của sợi cơ lo i I và lo i II 15 1.2 Thành phần sợi cơ của các VĐV tài nĕng các môn thể thao sức

bền, công su t và ngư i bình thư ng (McArdle, 2001)

3.6 Tương quan giữa MĐX trung bình t i các vị trí với kết qu kiểm

tra sức m nh tương đối thông qua test cử giật và cử đẩy của VĐV

cử t TP.HCM

73

3.7 Thành phần sợi cơ của nam VĐV cử t TP.HCM theo h ng cân 77 3.8 Tiết diện ngang cơ (µm2) của VĐV cử t TP.HCM theo h ng cân 79 3.9 Số lượng nhân/sợi cơ của nam VĐV cử t TP.HCM theo h ng cân 81 3.10 Tiết diện sợi cơ/vùng nhân cơ (µm 2) của nam VĐV cử t

3.13 Số lượng Pax7/tiết diện sợi cơ (mm2) - Pax7/Fiber area(㎟) 86 3.14 Tỷ lệ Pax7/vùng nhân cơ (%) - Pax7/Myonuclear(%) 87 3.15 Tương quan giữa tiết diện sợi cơ và tỷ lệ sợi cơ với sức m nh

tương đối thông qua kết qu kiểm tra test cử giật và cử đẩy của

VĐV cử t TP.HCM

88

3.16 Sự biến đổi tiết diện sợi cơ (µm2) của nam VĐV cử t TP.HCM

theo nhóm dưới tác động của bài tập tr kháng tức th i

99

3.17 Sự biến đổi của thành phần và kích thước cơ đối với các lo i hình

tập luyện (theo McArdle và cộng sự, 2000)

3.20 Sự biến đổi số lượng nhân cơ/sợi cơ trên nam VĐV cử t

TP.HCM theo nhóm dưới tác động của bài tập tr kháng tức th i

103

3.21 Sự biến đổi tiết diện cơ/vùng nhân cơ trên nam VĐV cử t

TP.HCM theo nhóm dưới tác động của bài tập tr kháng tức th i

105

3.22 Sự biến đổi tỷ lệ Pax7/sợi cơ của nam VĐV cử t TP.HCM

theo nhóm dưới tác động của bài tập tr kháng tức th i

106

3.23 Sự biến tỷ lệ Pax7/tiết diện cơ trên nam VĐV cử t TP.HCM theo

nhóm dưới tác động của bài tập tr kháng tức th i

109

3.24 Sự biến đổi Pax7/vùng nhân cơ trên nam VĐV cử t TP.HCM

theo nhóm dưới tác động của bài tập tr kháng tức th i

110

3.25 Sự biến đổi tỷ lệ Ki67/CD56 của nam VĐV cử t TP.HCM

theo nhóm dưới tác động của bài tập tr kháng tức th i

113

3.26 Sự biến đổi protein trong cơ của nam VĐV cử t TP.HCM

trước và sau khi tập luyện các bài tập tr kháng tức th i

114

3.27 Tương quan giữa phosphoryl hóa protein với tiết diện cơ sau tập

luyện tr kháng tức th i

122

3.1 Thực tr ng tỷ lệ thành phần cơ thể của nam VĐV cử t

3.3 Tiết diện ngang cơ của VĐV cử t TP.HCM theo h ng cân 79

3.4 Số lượng nhân/sợi cơ của VĐV cử t TP.HCM theo h ng cân 81

3.5 Tiết diện sợi cơ/vùng nhân cơ (µm 2) của nam VĐV cử t

3.7 Số lượng Pax7/sợi cơ của VĐV cử t TP.HCM theo h ng cân 85

3.8 Số lượng Pax7/tiết diện sợi cơ của VĐV cử t TP.HCM

3.10 Sự biến đổi tiết diện cắt ngang cơ của nam VĐV cử t

TP.HCM theo nhóm dưới tác động của bài tập tr kháng tức

th i

100

3.11 Sự biến đổi số lượng nhân cơ/sợi cơ trên nam VĐV cử t

TP.HCM theo nhóm dưới tác động của bài tập tr kháng tức

th i

104

3.12 Sự biến đổi tiết diện cơ/vùng nhân cơ trên nam VĐV cử t

TP.HCM theo nhóm dưới tác động của bài tập tr kháng tức

th i

106

3.13 Sự biến đổi tỷ lệ Pax7/sợi cơ của nam VĐV cử t TP.HCM

theo nhóm dưới tác động của bài tập tr kháng tức th i

107

3.14 Sự biến đổi tế bào vệ tinh Pax7/sợi cơ sau 24 gi tập bài tập tr

kháng tức th i theo kết qu nghiên cứu của David Aguayo (2014)

108

3.15 Sự biến đổi tỷ lệ Pax7/tiết diện cơ trên nam VĐV cử t 110

3.16 Sự biến đổi tỷ lệ Pax7/vùng nhân cơ trên nam VĐV cử t

TP.HCM theo nhóm dưới tác động của bài tập tr kháng tức

th i

111

3.17 Sự biến đổi tỷ lệ tế bào vệ tinh Pax7/vùng nhân cơ sau 24 gi tập

bài tập tr kháng tức th i theo kết qu nghiên cứu của David

Aguayo (2014)

112

3.18 Sự biến đổi tỷ lệ Ki67/CD56 trong cơ trên nam VĐV cử t

TP.HCM theo nhóm dưới tác động của bài tập tr kháng tức

th i

113

3.19 Phosphoryl hóa tổng hợp protein m-TOR trong cơ trên nam

VĐV cử t TP.HCM theo nhóm dưới tác động của bài tập tr

kháng tức th i

115

3.20 Phosphoryl hóa tổng hợp protein Akt trong cơ trên nam VĐV

cử t TP.HCM theo nhóm dưới tác động của bài tập tr kháng

tức th i

116

3.21 Phosphoryl hóa tổng hợp protein p70S6K trong cơ trên nam

VĐV cử t TP.HCM theo nhóm dưới tác động của bài tập tr

kháng tức th i

117

3.22 Phosphoryl hóa tổng hợp protein 4E-BP1 trong cơ trên nam

VĐV cử t TP.HCM theo nhóm dưới tác động của bài tập tr

kháng tức th i

118

1.1 C u trúc cơ xương Sau

trang 12

1.2 Vai trò của tế bào cơ gốc trong sự phát triển của cơ bắp 19

2.4 C u trúc hình thể Somatotype trung bình của VĐV một số

môn thể thao

49

2.5 Thiết bị DXA kiểm tra thành phần cơ thể 51

2.6 Xác định BMD toàn thân, thành phần cơ thể bằng thiết bị

2.9 Sinh thiết cơ tứ đầu đùi (a); hình nh hóa mô cơ dưới kính hiển vi

điện tử hay kính hiển vi quang học

54

3.1 C u trúc hình thể somatype của nam VĐV cử t TP.HCM trên

m ng lưới Health Carter theo h ng cân

64

3.2 C u trúc hình thể somatype của nam VĐV TDTH TP.HCM

sau thực nghiệm (a) th i kỳ hu n luyện n cơ; (b) th i kỳ

3.5 (A) phì đ i cơ do tĕng miền nhân cơ và số lượng nhân

(B) teo cơ do gi m miền nhân cơ và số lượng nhân (Tim

Snijders, 2014)

90

3.6 Tác động của tập luyện đến việc ho t hóa tế bào vệ tinh, tĕng

sinh và tự đổi mới (Tim Snijders, 2014)

91

3.7 Con đư ng tổng hợp protein dưới tác động của tập luyện 93

Đ T V N Đ

Ngày nay, một số môn thể thao (TT) Việt Nam đã tiếp cận được nền TT thế giới, trong đó môn TT thế m nh đã giành được huy chương trên đ u trư ng Olympic là môn Cử t

Chiến lược phát triển thể dục thể thao (TDTT) Việt Nam đến nĕm 2020 đã xác định Cử t là một trong 10 môn trọng điểm lo i I cần được quan tâm đầu

tư để có huy chương vàng Olympic 2016 [21, tr.32] Trước sự quan tâm, đầu tư của Đ ng và Nhà nước đối với môn TT mũi nhọn này, b n thân nhận th y được điểm nóng đang được các nhà qu n lý, các nhà chuyên môn chú tâm

Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM) là một trong những đơn vị đứng đầu

c nước về thành tích môn Cử t Thành tích t i Đ i hội TDTT toàn quốc 2010, TP.HCM đ t h ng 2 toàn đoàn với 7 huy chương vàng, 16 huy chương b c và 6 huy chương đồng Thành tích t i Đ i hội TDTT toàn quốc 2014, TP.HCM đ t

h ng 1 toàn đoàn phá 13 kỷ lục quốc gia với 15 huy chương vàng, 04 huy chương b c và 09 huy chương đồng Đặc biệt, vận động viên (VĐV) Th ch Kim

Tu n đ t huy chương vàng t i Thế vận hội Olympic trẻ 2010 Gần đây Th ch Kim Tu n đ t huy chương b c t i Á vận hội Seoul 2014

Mục tiêu của môn cử t kỳ Thế vận hội tiếp theo là giành huy chương Tổng cục TDTT đã quyết định đưa Trần Lê Quốc Toàn và Th ch Kim Tu n vào nhóm VĐV trọng điểm, tập trung đầu tư để tranh tài t i các đ u trư ng quốc tế,

cụ thể là đ u trư ng Olympic lần thứ 31 t i Rio De Zanero, Brazil 2016

Thành tích thể thao phụ thuộc vào nhiều yếu tố, c u trúc bên trong của thành tích thể thao được thể hiện qua các mối quan hệ hữu cơ tồn t i một cách khách quan giữa các yếu tố xác định thành tích và được gọi là c u trúc thành tích [6] Các yếu tố xác định thành tích thể thao cá nhân r t quan trọng đối với việc đ t được các thành tích thể thao cao mỗi môn thể thao Tuy nhiên tầm quan trọng và tỷ lệ nh hư ng của nó l i mang tính ch t riêng biệt mỗi môn thể thao

Cử t là môn thể thao dùng sức m nh, phối hợp các động tác kỹ thuật nâng t với trọng lượng tối đa có thể được Thi đ u cử t gồm cử giật và cử đẩy Như vậy, sức m nh là một trong những yếu tố quyết định thành tích thi đ u của VĐV cử t [7], [8], [28]

Sức m nh cơ bắp là kết qu của sự kết hợp của ba yếu tố: Sức m nh sinh

lý (phụ thuộc vào các yếu tố như kích thước cơ bắp, diện tích mặt cắt ngang của

cơ và ph n ứng của tập luyện); sức m nh thần kinh (yếu hay m nh như thế nào là tín hiệu báo cho các cơ bắp co l i) và độ bền cơ học (trong đó đề cập đến lực kéo của cơ bắp và cách những lực lượng có thể được thay đổi bằng cách sử dụng xương và khớp như đòn bẩy) [99]

Sức m nh cơ bắp phụ thuộc trực tiếp vào tiết diện mặt cắt ngang của cơ bắp, do đó, nếu sau một th i gian hu n luyện, kích thước cơ bắp tĕng lên 50%,

có nghĩa là lực sinh ra của cơ thể cũng tĕng 50% Đối với mỗi 1 centimet vuông diện tích mặt cắt ngang, các sợi cơ có thể phát huy một lực tối đa kho ng 30-40 Newtons (trọng lượng 3-4 kg) [99]

Theo Chad Tackett, Chủ tịch Hội GHF- Galveston Historical Foundation các nhân tố nh hư ng đến sức m nh gồm: lo i sợi cơ, tuổi, giới tính, các chi và

độ dài cơ bắp, điểm bám tận của gân, chương trình hu n luyện tốt (kỹ thuật, lượng vận động, quãng nghỉ, hồi phục…), di truyền (hình thể, gân, xương, cơ) [44]

Sức m nh tối đa của cơ chịu nh hư ng của ba nhóm yếu tố chính: Một là nhóm yếu tố về sinh lí: đơn vị vận động, ngưỡng, sợi cơ trên trục cơ Hai là nhóm yếu tố về gi i phẫu: thành phần sợi cơ, tỷ lệ sợi cơ chậm/cơ nhanh, tiết diện sợi cơ, góc độ co cơ Ba là nhóm yếu tố về sinh cơ: hệ số ma sát, nhớt đàn hồi, lo i và tốc độ co cơ, cánh tay đòn [57]

Sức m nh tối đa của cơ chịu nh hư ng của 2 nhóm yếu tố chính là: một

là các yếu tố trong cơ ngo i vi: Điều kiện cơ học của sự co cơ, như cánh tay đòn của lực co cơ, góc tác động của lực co cơ với điểm bán trên xương; Chiều

dài ban đầu của cơ; Độ dầy (tiết diện ngang) của cơ; Đặc điểm c u t o (cơ c u) của các lo i sợi cơ chứa trong cơ Hai là các yếu tố thần kinh trung ương điều khiển sự huy động số lượng đơn vị vận động, th i điểm co cơ, phối hợp vận động giữa các sợi cơ và cơ

Theo Carol A Oatis (2009), có 6 nhân tố nh hư ng đến sức m nh cơ gồm: kích thước cơ, cánh tay đòn, độ dài cơ, tốc độ co cơ, thành phần cơ và số lượng các sợi cơ tham gia vận động [43]

Tế bào cơ gốc giống như tế bào gốc, là những tế bào vô định hình nằm ngo i vi của tế bào cơ Thông thư ng, tế bào cơ gốc nằm im lặng; tuy nhiên, đến khi cơ bị tổn thương, những ph n ứng hocmon và ch t dịch kích ho t tế bào cơ gốc và làm cho chúng n y n và phân tách, sau đó liên kết với sợi cơ Khi các tế bào cơ gốc hợp nh t với sợi cơ, chúng hiến nhân của chúng và làm tĕng hiệu qu của nĕng lực tổng hợp protein của tế bào cơ Đây là điều cốt yếu, b i vì bằng sự tĕng lên của số lượng nhân của chúng, cơ bắp lúc này được tĕng kh nĕng tĕng trư ng Và điều đó r t là quan trọng cho việc đánh giá những tế bào cơ gốc có thể tái sinh, cho phép cơ bắp hồi phục [38]

Trong vài nghiên cứu gần đây, các báo cáo th o luận về vai trò của tế bào

vệ tinh có liên quan đến phì đ i cơ trong cơ ngư i trư ng thành [38] Các tế bào

vệ tinh có liên quan đến tĕng trư ng cơ bắp trong quá trình thai nhi và phát triển sau khi sinh đóng một vai trò quan trọng trong việc sửa chữa và tái sinh của các sợi cơ bị hư h ng Các tế bào vệ tinh cũng là r t cần thiết cho sợi cơ phì đ i và duy trì khối lượng cơ bắp trong ngư i lớn Mona Lindström [82] Để tiếp tục khám phá các chức nĕng và tính không đồng nh t của tế bào vệ tinh đối với các

d u hiệu khác nhau trong cơ xương của con ngư i bằng cách nghiên cứu những

nh hư ng của tập luyện sức m nh [82]

Vì vậy, việc nghiên cứu sâu một số nhân tố nh hư ng đến thành tích của vận động viên, đặc biệt là nh hư ng đến sức m nh vận động viên cử t Việt Nam là v n đề th i sự cần thiết của khoa học TDTT hiện nay Do vậy, chúng tôi

lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu một số nhân tố ảnh hưởng đến sức mạnh của nam v ận động viên cử tạ thành phố Hồ Chí Minh”

M c đích c a đ tài: nghiên cứu một số nhân tố nh hư ng đến sức

m nh của VĐV cử t TP.HCM

M c tiêu c a đ tài:

Mục tiêu 1 Đặc điểm hình thái, thành phần cơ thể và sự nh hư ng, liên

quan đến sức m nh của nam vận động viên cử t thành phố Hồ Chí Minh

Mục tiêu 2 Vai trò của di truyền, đặc điểm c u trúc sợi cơ và sự nh

hư ng, liên quan đến sức m nh của nam vận động viên cử t thành phố Hồ Chí Minh

Mục tiêu 3 Tác động của bài tập tr kháng tức th i nhằm phát triển sức

m nh cho nam vận động viên cử t thành phố Hồ Chí Minh

Gi thuy t khoa h c c a đ tài:

Trên cơ s nghiên cứu thành công đặc điểm ho t động và sự biến đổi của

tế bào gốc và tổng hợp protein trong cơ của nam vận động viên cử t thành phố

Hồ Chí Minh khi thực hiện các phương pháp tập luyện các bài tập phức hợp (complex exercises – bài tập tr kháng truyền thống kết hợp với bài tập bật

nh y) và phương pháp tập luyện các bài tập tổ hợp (compound exercises – bài tập tr kháng truyền thống) qua đó bước đầu xác định một số yếu tố cơ b n nh

hư ng đến sự phát triển sức m nh cơ của vận động viên cử t

để tập luyện sức kh e

Những nĕm đầu ngư i Tây Ban Nha thích tập các bài tập nâng hòn đá lớn đặt trên vai để tĕng cư ng sức m nh Đã từng có 1 đ i lực sĩ có thể nâng hòn đá nặng 200kg từ dưới đ t đặt lên vai sau đó th xuống thực hiện 7 lần liên tiếp nhau trong 5 phút Hình thức vận động này được ngư i Tây Ban Nha lưu truyền cho đến ngày hôm nay

các vùng nông thôn của Pháp và của Tây Ban Nha, hình thức nâng hòn

đá để thi đ u sức m nh với nhau được diễn ra r t phổ biến Hòn đá họ nâng có tên gọi là Easarone, hình trụ tròn, có 2 đầu cầm, r t giống với trục lĕn lúa của vùng nông thôn miền bắc của Trung quốc

Trong võ lâm cổ đ i của Trung quốc, tập võ công cần ph i có sức m nh phi thư ng, họ ph i dùng r t nhiều công cụ và nhiều hình thức để tĕng cư ng sức

m nh, nên cử t là môn tập bắt buộc giành cho những ngư i tập võ

Trên đây chỉ là một số tình hình của các ho t động thi đ u cử t của các nước Các lo i hình tập luyện biểu diễn và thi đ u sức m nh này diễn ra liên tục,

so với ngày hôm nay, dù cho các ho t động của môn cử t trong th i cổ đ i chỉ mang tính ch t nguyên thủy nhưng có tác dụng r t lớn trong việc tĕng cư ng sức

m nh, phòng chống bệnh tât, phòng thân ngừa địch, v.v do đó được lưu truyền cho đến ngày nay

1.1.2 Môn c t th gi i c n đ i [7], [8]

Môn cử t thế giới cận đ i bắt đầu từ đầu thế kỉ 18, khi đó nhiều nước Châu

Âu như Pháp, Anh, Thụy Sỹ, Đức, v.v đã có môn t đĩa và t tay Theo sổ sách ghi chép của của lịch sử TT, nĕm 1825 đã tổ chức thi đ u cho các đ i lực sĩ t i Pari; nĕm

1840 thì xu t hiện t i Luân Đôn và Brúc-xen; nĕm 1868 xu t hiện t i New York; nĕm 1873 xu t hiện t i Vác-xa-va; nĕm 1880 xu t hiện t i Viên (thủ đô Áo), v.v Đến cuối thế kỉ 19 đầu thế kỉ 20 xu t hiện hàng lo t các đ i lực sĩ nổi tiếng Ngư i

đ i diện nổi tiếng nh t là đ i lực sĩ ngư i Đức Eugen Sandow (1867-1925)

Nĕm 1896, gi i vô địch cá nhân cử t Châu Âu tổ chức lần đầu tiên t i Luân Đôn (Anh), nĕm 1898 tổ chức t i Viên Th i kì đầu dụng cụ thi đ u chỉ là

t tay lo i nh và lo i lớn Sau đó phát triển thành t đòn hình cầu tròn (Globe- Ended Barbell), trọng lượng phần lớn không đổi, mà làm 2 đầu rổng giữa để có thể tùy ý tĕng thêm trọng lượng trong thi đ u Sau đó, trong các gi i thi đ u quốc tế đều sử dụng hình thức tĕng các bánh t để tĕng trọng lượng trong thi

đ u Bánh t có đư ng kính là 45-55cm, đòn gánh t có đư ng kính là 3cm, dài 187cm Sau khi xu t hiện lo i t này đã đẩy nhanh tốc độ nâng cao thành tích thi

đ u và nâng cao trình độ kĩ thuật

Nĕm 1896 lần đầu tiên môn cử t được liệt kê vào danh sách những môn thi đ u chính trong thế vận hội Olympic, không phân chia h ng cân thi đ u và cũng chỉ cho phép các VĐV nghiệp dư tham gia Trong thi đ u chia thành nâng

t 1 tay và nâng t 2 tay, thành tích thi đ u r t th p

Những gi i thi đ u cử t thế giới và thế vận hội Olympic đầu tiên, do dụng cụ thi đ u chưa được tiêu chuẩn hóa, và trong thi đ u còn gộp chung với biểu diễn sức m nh do đó các hình thức nâng t r t đa d ng hóa bao gồm cử bổng, cử giật, cử đẩy, cử nâng tự do, … và còn có c phân ra nâng t 1 tay và nâng t 2 tay

Nĕm 1905 t i gi i vô địch thế giới lần thứ tư Bec-lin (Đức) lần đầu tiên trong thi đ u của môn cử t có phân chia thi đ u theo h ng cân, khi đó chỉ chia thành 3 h ng cân là 70, 80 và 80+ Nĕm 1913 xu t hiện những qui tắc thi đ u mới,

đến nĕm 1920 bắt đầu đi vào con đư ng phát triển đúng đắn và có nề nếp Từ sau nĕm 1920, các phương pháp nâng t trong thi đ u được đơn gi n hóa dần, h ng cân được phân chia ngày càng cụ thể hơn, qui tắc trong thi đ u cũng không ngừng được hoàn thiện

Nĕm 1912, t i Xtôckhôm đã tổ chức đ i hội trù bị về tổ chức liên hợp của

cử t và vật tự do, tuy đ i diện đến tham dự cũng có nhiều h n chế nhưng trong cuộc họp cũng đã đưa ra được một số qui định chặt chẽ Ví dụ như phân ra 4 h ng cân thi đ u rõ ràng đó là 60, 70, 80 và 80+; phương pháp thi đ u có nâng t 1 tay (tay trái, ph i), cử đẩy và cử bổng bằng 2 tay Nĕm 1913 t i Béclin tổ chức đ i hội công bố sự thành lập chính thức của tổ chức liên hợp cử t thi đ u thế giới (bao gồm cử t , vật tự do và quyền anh) Trong cuộc họp đã phân ra làm 5 h ng cân để thi đ u và cũng qui định ra 5 phương pháp nâng t ; trước và sau khi lập kỉ lục

ph i tiến hành cân trọng lượng của dụng cụ thi đ u và trọng lượng của VĐV

Nĕm 1920 tổ chức liên hợp cử t quốc tế được sáng lập do ngư i Pháp

kh i xướng, cho nên tên gọi đầu tiên là dùng tiếng pháp để đặt tên có tên gọi tắt là FIH và đến nĕm 1927 mới đặt tên l i bằng tiếng anh Sau khi tổ chức liên hợp

cử t quốc tế được thành lập các lãnh đ o tuyên truyền môn cử t , qui định qui tắc trong thi đ u, tích cực tìm nguồn vốn dự trữ, xác định quyền uy của mình đồng th i cố gắng để đưa môn cử t vào tr thành môn thi đ u chính trong thế vận hội Olympic (nĕm 1920 và 1924 vì t thi đ u chưa có một tiêu chuẩn nh t định nào nên không được liệt kê vào trong các môn thi đ u chính thức t i thế vận hội Olympic

Nĕm 1925 cử t được chính thức liệt kê vào môn thi đ u chính trong thế vận hội Olympic

- Nĕm 1947 tổ chức liên hợp quốc tế đổi tên thành “Tổ chức liên hợp thể

hình cử tạ quốc tế”, mỗi nĕm ngoài tổ chức các gi i thi đ u cử t quốc tế ra còn

tổ chức các gi i thi đ u thể hình quốc tế

- Nĕm 1968 tổ chức của môn thể dục thể hình và môn cử t được phân ra

làm 2 r t rõ ràng, và tổ chức quốc tế của môn cử t vẫn l y l i tên cũ là liên hợp

Đặc điểm nổi bật nh t của môn thi đ u cử t hiện đ i là ngày càng đa

d ng hóa, đơn nh t hóa, tiêu chuẩn hóa và dần dần biến thành môn vận động

mang tính ch t sức mạnh tốc độ Sức m nh tốc độ hay công su t (power) là s n

phẩm của hai nĕng lực sức m nh và tốc độ và được xem là kh nĕng phát lực tối

đa trong th i gian ngắn nh t [23]

Cử t là môn thể thao dùng sức m nh, phối hợp các động tác kỹ thuật nâng t với trọng lượng tối đa có thể được Thi đ u cử t gồm cử giật và cử đẩy Như vậy, sức m nh tốc độ là một trong những yếu tố quyết định thành tích thi

đ u của VĐV cử t

Có r t nhiều nhân tố nh hư ng đến việc nâng cao thành tích của VĐV cử t Nhìn từ góc độ vĩ mô cho th y, xã hội ngày càng tiến bộ, mức sống của con ngư i ngày càng được nâng cao, khoa học thể thao ngày càng phát triển, điều kiện tập luyện được c i thiện, môn cử t ngày càng phổ biến rộng rãi đây là những nguyên nhân thúc đẩy thành tích thể thao ngày càng đi lên Ngoài ra kĩ thuật động tác ngày càng tiến bộ, qui tắc ngày càng chặt chẽ, các dụng cụ tập luyện ngày càng hiện đ i cũng là những nguyên nhân giúp nâng cao thành tích thi đ u cho VĐV cử t So

với những yếu tố kể trên thì sự tiến bộ của hệ thống tập luyện (bao gồm r t nhiều phương diện chẳng h n như khoa học tuyển chọn, tập luyện khoa học, dinh dưỡng hợp lí, các biện pháp hồi phục sức kh e, v.v ngày càng khoa học hóa, hợp lí hóa) là nguyên nhân chính giúp nâng cao thành tích thi đ u

1.1.4 Sự phát tri n môn c t c a Vi t Nam

Kho ng nĕm 1993 môn cử t được du nhập vào Việt Nam và thuộc Liên đoàn Thể dục – Thể hình

Nĕm 1995 môn cử t được gi ng d y t i Trư ng Đ i học Thể dục thể thao

Trong những nĕm gần đây, thành tích thi đ u môn cử t Việt Nam đã có

vị trí trên đ u trư ng khu vực, châu lục và thế giới Cử t Việt Nam đã giành thành tích xu t sắc t i Olympic Bắc Kinh nĕm 2008 với t m Huy chương B c quý giá của VĐV Hoàng Anh Tu n nội dung 56 kg

Cử t TP.HCM cũng đ t được nhiều thành tích xu t sắc với VĐV tiêu

biểu Th ch Kim Tu n Nĕm 2010: Thế vận hội Thanh niên Mùa hè

2010 t i Singapore, Th ch Kim Tu n đã giành được huy chương vàng h ng

56 kg với tổng thành tích 256 kg Với thành tích trong nĕm, anh được một t p chí bình chọn trong "Top 10 vận động viên Việt được nhắc nhiều nh t 2010

Nĕm 2011: Giải cử tạ trẻ thế giới diễn ra vào tháng 6 t i Malaysia, Th ch

Kim Tu n giành được 1 huy chương b c và 2 huy chương đồng Đến tháng 9,

t i Giải cử tạ trẻ châu Á, anh giành trọn c 3 huy chương vàng h ng 56 kg

T i SEA Games 26, niềm hi vọng số 1 của cử t Việt Nam h ng 56 kg, Th ch Kim Tu n chỉ giành được huy chương đồng với tổng cử 271 kg (giật 123 kg,

đẩy 148 kg) Nĕm 2013: Tháng 6 t i Giải cử tạ vô địch châu Á, Th ch Kim Tu n

giành 3 HCB (125 kg cử giật, 156 kg cử đẩy, 281 kg tổng cử), đến tháng 9,

Th ch Kim Tu n giành 3 HCV (131 kg cử giật, 150 kg cử đẩy, 281 kg tổng cử)

t i Giải cử tạ vô địch toàn quốc, trong đó nội dung cử giật với thành tích 131 kg

đã phá vỡ kỷ lục quốc gia của Hoàng Anh Tu n (130 kg, lập t i Thế vận hội Bắc Kinh 2008) Tháng 10 nĕm 2013, t i Giải vô địch cử tạ thế giới, Th ch Kim

Tu n giành được 3 HCĐ (126 kg cử giật, 157 kg cử đẩy, 283 kg tổng cử) Cũng

t i gi i này, ngư i đồng đội Trần Lê Quốc Toàn xếp h ng 4 c 3 nội dung (125 kg cử giật, 153 kg cử đẩy, 278 kg tổng cử) Ngày 13/12/2013, t i Sea Games 27 Myanmar, Th ch Kim Tu n giành t m HCV h ng cân 56 kg với thành tích tổng cử 285 kg (129 kg cử giật, 156 kg cử đẩy), phá 2 kỷ lục SEA Games nội dung cử giật và tổng cử Nĕm 2014: Tháng 6, Th ch Kim Tu n đã

giành HCV h ng cân 56 kg Giải vô địch cử tạ trẻ thế giới với thành tích cử

giật 133 kg, cử đẩy 160 kg, tổng cử 293 kg, phá kỷ lục trẻ thế giới của Long Quingquan t i Thế vận hội 2008 2 nội dung cử giật (132 kg) và tổng cử (292 kg) Tháng 9, Th ch Kim Tu n giành HCB Á Vận Hội 2014 t i Incheon, Hàn Quốc với thành tích cử giật 134 kg, cử đẩy 160 kg, tổng cử 294 kg Tháng 11/2014, Th ch Kim Tu n giành 1 HCV, 2 HCB t i gi i vô địch cử t thế giới

2014 t i Almaty, Kazakhstan Thành tích cụ thể: HCV cử giật (135 kg, phá kỷ lục châu Á, trẻ thế giới), HCB cử đẩy (161 kg), HCB tổng cử (296 kg, phá kỷ lục trẻ thế giới) Những thành tích của VĐV Th ch Kim Tu n thật xu t sắc và chúng ta có quyền ch đợi, tin tư ng VĐV Tu n những thành tích và kỷ lục mới, vì Tu n là VĐV trẻ đầy triển vọng

ho t động co cơ đều dẫn đến động tác gập khớp hoặc duỗi khớp tùy theo vị trí tương đối của ơ thể đối với bề mặt khớp

cơ thể ngư i có 3 nhóm cơ chính: nhóm cơ vân, nhóm cơ trơn và cơ tim nhóm cơ vân, các cơ này gắn đính vào xương, hầu hết chân, tay, bụng, ngực, cổ và mặt Nhóm cơ này có chức nĕng giữ các xương l i với nhau, t o nên hình dáng cơ thể và t o ra các cử động thư ng nhật theo chủ ý Mỗi khi nhóm cơ này ho t động nhanh và nặng, chúng cần th i gian để thư giãn, hồi phục sau đó

1.2.1 C u trúc c a c x ng [43, 118]

Mỗi cơ có bụng cơ nằm giữa các đầu bám bằng gân Mỗi cơ được bọc b i màng ngoài cơ gồm nhiều bó sợi cơ Các bó sợi cơ được bọc ngoài b i chu cơ gồm nhiều sợi cơ (tế bào cơ) Các sợi cơ được bọc b i màng nội cơ

Mỗi sợi cơ có đư ng kính 10 – 100 μm và có thể dài tới 20 cm Màng sợi

cơ (sarcolemma) có nhiều kênh Na+đóng m do ch t gắn Trên màng có những phần lõm vào trong t o ống ngang Màng ống ngang sát với màng hệ thống lưới nội bào (các bể chứa tận cùng) có nhiều kênh Ca2+

Bào tương (cơ tương) có nhiều nhân, ty thể, lysosom, không bào chứa lipid, các h t glycogen, hệ enzym phân gi i glycogen, creatin phosphat, acid amin Myoglobin là ch t gắn với oxy, giống như hemoglobin trong hồng cầu Đặc biệt có các protein của cơ như actin, myosin, α-actinin, titin, nebulin, dystrophin

- Actin và myosin sắp xếp với nhau thành các đơn vị co-duỗi cơ (sarcomere) dài chừng 2,5μm, được giới h n hai đầu b i hai đĩa Z (là một protein có c u trúc phẳng, gắn với actin b i α-actinin) Cách tổ chức của các xơ myosin (dày) và xơ actin (m nh) t o cho sarcomere có các d i sáng, d i tối và các v ch kế tiếp nhau (vì thế được gọi là cơ vân) dưới kính hiển vi hai chiều Phần chỉ có xơ actin, t o thành d i I, vùng có các xơ actin và xơ myosin lồng vào nhau tương ứng với d i A; phần chỉ có các xơ myosin là đĩa H - Giữa các

xơ myosin dày lên, t o thành đư ng M nằm trung tâm sarcomere Hai đầu xơ

dày được nối với đĩa Z b i titin Mỗi sarcomere có kho ng 2000 xơ actin và kho ng 1000 xơ myosin

- Xơ dày c u trúc b i 150 - 360 phân tử myosin xoắn vào nhau Mỗi phân

tử được t o b i một đầu, cổ và đuôi nối tiếp nhau t i vùng b n lề Phần đầu có

ho t tính ATPase Vùng b n lề có thể gập l i được như một khớp nên myosin có thể dễ dàng gắn vào và r i kh i xơ actin và làm cho xơ actin trượt lên myosin

- Xơ actin gồm actin F, tropomyosin, troponin Actin F là hai chuỗi polypeptid gồm 400 phân tử actin G có d ng cầu xoắn vào nhau Cuốn xung quanh actin F là tropomyosin có d ng sợi và cứ cách kho ng 40 nm l i có một phân tử troponin gắn vào Troponin gồm 3 tiểu đơn vị là troponin-C có tác dụng gắn với ion calci, troponin T gắn với tropomyosin vào actin G và troponin-A có tác dụng ngĕn t o liên kết giữa actin và myosin khi cơ nghỉ Tác dụng ức chế này của troponin-A bị m t đi khi troponin-C bão hoà Ca2+

- Các ống ngang Màng tế bào cơ có nhiều chỗ lõm hướng về các tơ cơ,

t o thành các ống ngang nằm chỗ d i A và d i I tiếp xúc nhau, ch y ngang qua các tơ cơ Các ống ngang m thông ra bên ngoài nên trong lòng ống cũng chứa dịch ngo i bào; b i vậy điện thế ho t động trên màng cơ được truyền qua các ống ngang, vào sâu bên trong sợi cơ

- Các ống dọc thuộc c u trúc m ng nội cơ tương nằm song song với các tơ

cơ và cũng phân ra nhiều nhánh nối với nhau Các ống dọc đổ vào những bể chứa lớn được gọi là bể chứa tận cùng

- Bể chứa tận cùng tiếp giáp với các ống ngang và có những chân gắn vào màng của ống ngang giúp cho sự truyền tín hiệu từ ống ngang đến bể chứa và ống dọc ng ngang, ống dọc và bể chứa tận cùng t o thành một bộ ba (triade) được gọi là hệ thống ống T là nơi nhận tín hiệu và điều khiển ion calci Hệ thống này r t phát triển các cơ vận động nhanh Màng của hệ thống ống T có receptor dihydropyridin (DHP) nh y c m với sự thay đổi điện thế và có tác dụng làm m các kênh calci

Hình 1.1 C u trúc c x ng

Nguồn: tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/sinh-lý-cơ

1.2.2 C ch c a sự co c :

Có thể chia mỗi chu kỳ co cơ xương làm 4 kỳ:

+ Kỳ không có kích thích: màng phân cực, myosin không gắn với actin + Kỳ có kích thích tới ngưỡng: màng bị khử cực, Ca2+ được gi i phóng

ho t hóa ATPase, thủy phân ATP t o nĕng lượng Ca2+ kết hợp với troponin C làm thay đổi c u trúc troponin, bộc lộ nới có ho t tính với myosin

+ Kỳ co cơ: đầu hình cầu của phân tử myosin t o một góc 450 với phần que Sự gắn phân tử myosin và actin gây lực kéo xơ actin trượt về phía v ch H

+ Kỳ cơ dãn: ADP kết hợp với phosphocreatinin để t o l i ATP, ATP tách actomysin thành actin và myosin

Cơ chế phân tử co cơ [tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/sinh-lý-cơ]

- Điện thế ho t động theo hệ thống ống T tới các sợi cơ và gi i phóng ion calci từ lưới nội bào làm nồng độ calci trong bào tương tĕng lên tới một nghìn lần

- Ca2+ gắn vào troponin làm troponin bị biến đổi c u trúc không gian khiến cho tropomyosin nằm sâu hơn vào rãnh giữa hai chuỗi actin F để lộ các vị

trí gắn với myosin

- Các xơ trượt lên nhau

Hai m nh đầu của myosin chập l i gắn với 1 ATP t o phức hợp ATP Phần đầu t o thành một góc 900 so với thân và hình thành cầu nối với actin ATP cung c p E làm cầu nối bẻ một góc 450 làm actin trượt vào myosin ADP được gi i phóng và làm các đầu myosin tr về vị trí cuối cùng (450) và quá trình trượt ch m dứt Lúc này, l i cần có phân tử ATP mới gắn vào đầu myosin và đầu myosin tách kh i sợi actin Phần đầu – cổ của myosin tr về vị trí ban đầu (900), chuẩn bị một chu kỳ mới

myosin-ATP và myosin-ATPase đều có chỗ cầu nối nhưng myosin-ATPase chỉ được ho t hoá khi myosin gắn với actin, do vậy ph n ứng thuỷ phân chỉ x y ra khi có cầu nối Các đầu myosin không trượt đồng th i và trượt đi trượt l i nên cơ co thành từng

đợt mỗi th i điểm, có một số đầu myosin ho t động nhưng về tổng thể số đầu

ho t động này không thay đổi; nh đó đ m b o cơ co liên tục và có hiệu qu

Cơ giãn: Khi công việc hoàn thành, cơ giãn về tr ng thái nghỉ ban đầu do:

- Ngừng tín hiệu điện học từ thần kinh, ngừng gi i phóng Ach

- Ho t hóa bơm Ca2+ bơm calci l i SR, khi ion calci trong bào tương trong

tế bào th p hơn 0,1 μmol/l thì troponin tr về c u trúc không gian bình thư ng,

l i có tác dụng ức chế liên kết giữa giữa actin và myosin và ch m dứt co cơ

- Các thành phần đàn hồi và ho t động của nhóm cơ đối vận sẽ đưa cơ về chiều dài ban đầu

1.2.3 Đ c đi m sinh lý s i c

Cơ xương không đơn gi n là một nhóm các sợi cơ đồng nh t có tính ch t

co và chuyển hoá tương tự như nhau Mặc dù cho đến nay các nhà nghiên cứu vẫn còn tiếp tục th o luận về các v n đề liên quan đến thuật ngữ, phương pháp và phân lo i cơ xương ngư i

Sợi cơ được phân lo i dựa theo chức nĕng và đặc tính enzym của chúng Trước đây, sợi cơ được phân thành hai lo i là “cơ chậm” và “cơ nhanh” dựa trên đặc tính co rút của chúng Gần đây, kỹ thuật phân tích hóa học các mô tế bào đã cho phép phát triển cách phân lo i sợi cơ dựa trên hình thức hóa học của protein

t o nên tính co bóp của cơ (myosin) và enzyme t o ATP, phốt phát vô cơ và nĕng lượng cho cơ (ATPase) [22], [26], [31], [118]

Việc nghiên cứu xác định thành phần cơ bằng phương pháp sinh thiết cơ đã được các nhà sinh lý học tiến hành cách đây hơn 40 nĕm Việc ứng dụng nghiên cứu này trên vận động viên thể thao thư ng xuyên được tiến hành t i các

cư ng quốc thể thao trên thế giới Trên quan điểm sinh lý, thành phần cơ đóng vai trò quan trọng trong thành tích của các môn công su t và sức bền (McArdle, 2001) [79] Do đó, việc tiến hành nghiên cứu thành phần cơ của VĐV thể thao là cần thiết, có ý nghĩa khoa học trong tuyển chọn, dự báo thành tích, đánh giá hiệu

qu công tác hu n luyện thể thao, góp phần nâng cao thành tích thể thao đỉnh cao Việt Nam [22], [26]

Cơ lo i I là lo i cơ chậm oxy hóa s hữu protein enzym ATPase lo i I và MHC I (myosin heavy chain I– lo i gen trên nhiễm sắc thể 17p13.1 mã hóa chuỗi myosin lo i I) Lo i cơ IIa là lo i nhanh oxy hóa s hữu protein enzym ATPase lo i IIa và MHC IIa (myosin heavy chain IIa – lo i gen trên nhiễm sắc thể 17p13.1 mã hóa chuỗi myosin lo i IIa) Và lo i cơ IIx là lo i nhanh glucozơ hóa s hữu protein enzyme ATPase lo i IIx và MHC IIx (myosin heavy chain IIx – lo i gen trên nhiễm sắc thể 17p13.1 mã hóa chuỗi myosin lo i IIx) Tóm tắt các đặc tính của các lo i cơ được trình bày b ng 1.1 [118]

Sự trao đ i ch t

Ch t xúc tác tổng hợp

glucozơ

Mức độ cô đặc th p Cao hơn Cao nh t

Ch t xúc tác tổng hợp oxy

Lượng bào quan tổng hợp

thức ĕn thành nĕng lượng Cao Th p Th p nh t

Ch c nĕng

Xử lý tr ng thái cĕng thẳng Th p Cao Cao nh t

Thích nghi với sự mệt m i Cao Ít Ít nh t

Nguồn: William J.Kraemer, Barry A Spiering, 2007 [118`]

một số môn thể thao đặc thù, thành phần cơ chậm và cơ nhanh có khác biệt khi nghiên cứu trên các vận động viên tài nĕng Như vậy, có thể đặt v n đề: thành phần cơ có vai trò nh t định đến thành tích thể thao một số môn đặc thù

Theo McArdle (2001), các vận động viên trình độ cao thuộc một số môn thể thao khác nhau có sự khác biệt giữa tỉ lệ các sợi cơ

B ng 1.2: Thành phần s i c c a các VĐV tài nĕng các môn th thao s c

b n, công su t và ng i bình th ng (McArdle, 2001) [79]

Môn thể thao % cơ chậm

(lo i I)

% cơ nhanh (lo i IIa và IIb)

lực cơ bắp, bắt đầu từ sự phục hồi các noron thần kinh những đơn vị thần kinh vận động nh nh t (thư ng là lo i I) và sau đó tiếp tục kích ho t các đơn vị thần kinh vận động lớn hơn (thư ng là lo i II) cho đến khi lực của cơ bắp được

t o ra

Nguyên lý sự thay đổi về kích thước cơ đ m b o rằng các đơn vị thần kinh vận động được phục hồi theo một trình tự chi tiết trong suốt quá trình tập luyện Điều này đặc biệt quan trọng đối với các sợi cơ lo i I (lo i sợi cơ ưa khí

nh t và ít bị cĕng thẳng nh t), sẽ được phục hồi trước các sợi cơ lo i II (lo i sợi

cơ kỵ khí và dễ bị cĕng thẳng nh t) Trình tự này đ m b o chính xác rằng số lượng và lo i hình của các đơn vị thần kinh vận động được phục hồi để s n sinh

ra sức m nh nhằm thực hiện các ho t động Chẳng h n như trong các ho t động đòi h i sức bền như ch y đư ng dài thì đơn vị thần kinh vận động lo i I sẽ được phục hồi trước Tuy nhiên, nếu ngư i ch y bắt đầu vào giai đo n nước rút thì đòi

h i một số lượng đơn vị thần kinh vận động bổ sung cần được phục hồi để t o nên đủ sức m nh Sợi cơ lo i II là lo i sợi cơ dễ bị mệt m i nh t, do đó, những bài tập có cư ng độ cao không thể được duy trì trong một th i gian dài

1.2.6 Sinh lí h c t bào c g c (skeletal muscle stem cells- satellite cells)

T bào c g c – t bào v tinh (SC):

Tế bào cơ gốc giống như tế bào gốc, là những tế bào vô định hình nằm ngo i vi của tế bào cơ Thông thư ng, tế bào cơ gốc nằm im lặng; tuy nhiên, đến khi cơ bị tổn thương, những ph n ứng hocmon và ch t dịch kích ho t tế bào cơ gốc và làm cho chúng n y n và phân tách, sau đó liên kết với sợi cơ Khi các tế bào cơ gốc hợp nh t với sợi cơ, chúng hiến nhân của chúng và làm tĕng hiệu qu của nĕng lực tổng hợp protein của tế bào cơ Đây là điều cốt yếu, b i vì bằng sự tĕng lên của số lượng nhân của chúng, cơ bắp lúc này được tĕng kh nĕng tĕng trư ng Và điều đó cũng r t là quan trọng cho việc đánh giá những tế bào cơ gốc

có thể tái sinh, cho phép cơ bắp hồi phục [75]

Cơ xương (skeletal muscle) bao gồm nhiều bó sợi cơ (fascicle), các bó sợi

cơ l i bao gồm nhiều sợi cơ (muscle fiber) Các sợi cơ này được gọi là tế bào cơ Các tế bào cơ này có nhiều nhân và nằm ngo i vi của nó là tế bào cơ gốc (skeletal muscle stem cell) Vậy t i sao không gọi là tế bào gốc luôn cho đơn

gi n mà l i gọi là satellite cells-tế bào vệ tinh, có 2 nguyên nhân sau:

Thứ nh t, xét về mặt ngôn ngữ và y sinh học, nếu dùng từ stem cells thì sẽ

dễ bị lẫn lộn với các tế bào gốc khác, vì có r t nhiều tế bào gốc khác nhau c u

t o nên thân thể con ngư i Nếu dùng “stem cells” thì ph i có “muscle” đứng trước để chỉ đó là tế bào gốc của cơ Nếu vậy thì sẽ r t m t th i gian

Thứ hai, xét về mặt vị trí và chức nĕng của tế bào cơ gốc thì tế bào này nằm ngo i biên tế bào cơ và khi cơ bị tổn thương dưới tác dụng của các ph n ứng nội tiết tố và miễn dịch, nó sẽ liên kết với sợi cơ và chia sẻ nhân của nó cho sợi cơ đó, mà sợi cơ là tế bào, tế bào có nhân thì tổng hợp được protein và giúp cho vết thương hồi phục (nếu là vết thương nh ); đối với vết thương lớn thì nó

tự kết hợp với các tế bào cơ gốc khác để tĕng số lượng nhân lên để hình thành sợi cơ mới Như vậy với vị trí là nằm giữa các sợi cơ trong bó sợi cơ và làm nhiệm vụ liên kết với chính nó hoặc liên kết với sợi cơ (tương tự như ý nghĩa và chức nĕng của từ vệ tinh – satellite – nên nó có tên là satellite cells (SC))

Vai trò và chức năng của tế bào vệ tinh [64], [95]

Tế bào sợi cơ độc đáo chỗ chúng đa nhân Mỗi nhân cơ chứa đựng DNA và kiểm soát một ph m vi cụ thể của protein trong sợi cơ, do đó được gọi là “miền nhân cơ” ‘myonuclear domain’ (hình 1.2) Mỗi tế bào nhân cơ chứa một số lượng giới h n mRNA (d ng RNA mang thông tin từ DNA trong nhân đến các ribosome để thực hiện việc tổng hợp protein trong tế bào) mà nó có thể

s n sinh ra được, do đó, nó cũng giới h n luôn c kích cỡ (chẳng h n như sự n

to cơ bắp) có thể x y ra Vì vậy, sự tĕng lên trong protein bị giới h n b i số lượng nhân cơ có sẵn để gắn vào sợi cơ hiện có Và vì thế, nếu cơ bắp bị kích thích để tĕng kích cỡ, nó bắt buộc ph i đáp ứng được sự tĕng lên về số lượng

của các nhân cơ để sắp đặt cho đúng trong tế bào ch t B i vậy, giống như là sự lớn lên của cơ bắp, số lượng nhân cơ bắt buộc cũng tĕng theo Sự tĕng lên trong số lượng nhân cơ đ t được thông qua tế bào cơ gốc

Hình 1.2 Vai trò c a t bào c g c trong sự phát tri n c a c b p

a Khi cơ bắp bị tổn thương trong quá trình tập luyện độ bền, những tế bào gốc cơ lặng im này được kích ho t, n ra và phân tách Nếu vết thương

nh , thư ng x y ra trong quá trình tập luyện, một tế bào gốc cơ sẽ hợp

nh t với sợi cơ và hiến nhân của nó (sợi dưới trong hình trư ng hợp a) Quy trình giúp cho sự hồi phục của cơ và t o ra sự tĕng trư ng Tuy nhiên nếu là vết thương lớn, hiếm khi x y ra trong tập luyện, thì tế bào gốc cơ sẽ hợp nh t với một tế bào gốc cơ khác để t o nên một sợi cơ mới

b Lý thuyết về miền nhân cơ nói rằng số lượng nhân cơ chỉ có thể chế ngự một số lượng xác định tế bào ch t Do đó, nếu một cơ bị kích thích để lớn lên, nó ph i tĕng số lượng nhân của nó để chế ngự sự tĕng lên của tế bào

ch t Sự tĕng lên của nhân được thực hiện nh vào sự đóng góp của tế bào

cơ gốc Hãy lưu ý rằng, mỗi một nhân cơ chế ngự một số lượng tế bào

ch t như nhau trước và sau khi cơ bắp tĕng trư ng [64]

Các cơ xương bao gồm các sợi cơ tương ứng với các lượng nh mô liên kết, các m ch máu và các dây thần kinh Mỗi sợi cơ xương là một tế bào đơn lẻ, dài, hình trụ chứa vài nhân nằm ngoài rìa sợi gần màng cơ tương Các sợi cơ

phát triển từ các tế bào đa nhân ít trư ng thành hơn gọi là sợi nguyên cơ – myoblast Các nhân của nó là kết qu từ sự hợp nh t các tế bào tiền thân của sợi nguyên cơ, chứ không ph i từ sự phân chia các nhân trong các sợi nguyên cơ Các sợi nguyên cơ được chuyển đổi thành các sợi cơ như các protein cơ được tập hợp trong tế bào ch t của nó Ngay sau khi các sợi nguyên cơ hình thành, các dây thần kinh mọc vào bên trong vùng này và phân bố đến các sợi cơ đang phát triển

Số lượng sợi cơ xương duy trì khá hằng định sau khi sinh Sự n hay sự phì đ i của các cơ sau sinh do đó là kết qu từ sự gia tĕng kích cỡ của cơ Tương

tự, sự phì đ i của cơ khi đáp ứng với luyện tập là chủ yếu do sự gia tĕng kích thước sợi cơ, hơn là sự gia tĕng số lượng cơ

Myostatin, t bào v tinh và phì đ i c b p

Myostatin là một lo i protein có trong con ngư i được mã hóa b i gen MSTN, nó là một thành viên trong nhóm protein TGF beta, nó ngĕn ngừa sự đa

d ng hóa và tĕng trư ng trong quá trình hình thành các mô cơ bắp [115]

Trong cơ xương ngư i trư ng thành kh e m nh, phần lớn các SC tồn t i trong tr ng thái tĩnh, nằm ngoài chu kỳ tế bào, trong một tr ng thái ngủ yên gọi

là G0 Khi có tổn thương cơ x y ra do tập luyện hoặc ch n thương SC r i tr ng thái yên tĩnh, tham gia vào chu kỳ tế bào và tr ng thái được kích ho t gọi là

G1, SC thực hiện chức nĕng của mình và sau đó tr về tr ng thái ngủ yên G0

[38]

Các tế bào vệ tinh có liên quan đến tĕng trư ng cơ bắp trong quá trình thai nhi và phát triển sau khi sinh đóng một vai trò quan trọng trong việc sửa chữa và tái sinh của các sợi cơ bị hư h ng Các tế bào vệ tinh cũng r t cần thiết cho sợi

cơ phì đ i và duy trì khối lượng cơ bắp trong ngư i lớn Mona Lindström [83]

Để tiếp tục khám phá các chức nĕng và tính không đồng nh t của tế bào vệ tinh đối với các d u hiệu khác nhau trong cơ xương của con ngư i bằng cách nghiên cứu những nh hư ng của tập luyện sức m nh [83]

Dưới tác động của lượng vận động lớn, cơ bắp cần th i gian để hồi phục, quá trình tổng hợp protein chịu nh hư ng b i tế bào vệ tinh Pax7 là một d u hiệu m nh mẽ của tế bào vệ tinh trong cơ bắp con ngư i, mặc dù nó có thể không được thể hiện t t c các dân số Hầu hết sử dụng mã CD56 (phân tử kết dính tế bào thần kinh; NCAM) được thể hiện b i các tế bào tiền thân cơ bắp

B i vì CD56 là không ph i là thể đặc biệt của tế bào vệ tinh, nó cần thiết để xác định các đồng d ng của tế bào vệ tinh biểu hiện của CD56 với Pax7, hoặc sử dụng vị trí gi i phẫu của chúng để xác định tình tr ng tế bào vệ tinh trong cơ xương của con ngư i [87]

Khi cơ xương bị tổn thương, hư h ng hay tập luyện thể thao, tế bào vệ tinh được kích ho t từ tr ng thái tĩnh của chúng, sinh sôi n y n và sau đó hoặc cung c p nhân mới hoặc tr l i yên lặng [87]

Một số nhân tố kích thích ho t động của SC:

B ng 1.3 25 t ng tác m ng l i sinh h c b kích thích trong quá trình

2 Rối lo n di truyền, bệnh thần kinh, rối lo n tâm lý 34

3 Rối lo n di truyền, sự tập hợp và tổ chức các tế bào, các rối 34

lo n xương và cơ bắp

4 Chuyển hóa lipid, quá trình hóa sinh các phân tử nh ,

vitamin và khoáng ch t

8 Rối lo n di truyền, bệnh mắt, bệnh tim m ch 32

9 Điều chỉnh các ch t dịch, bệnh tim m ch, phát triển hệ

thống và chức nĕng của tim m ch

32

10 Chuyển hóa acid amin, rối lo n di truyền, bệnh chuyển hóa 32

11 Phát triển hệ thống và chức nĕng tim m ch, hình thái tế

bào, sự tương tác giữa các tế bào

32

12 Các bệnh về da, rối lo n di truyền, sự chuyển hóa acid amin 32

13 Chức nĕng tập hợp tế bào, hẹp tim, bệnh tim m ch 32

14 Tập hợp và tổ chức các tế bào, điều chỉnh RNA sau phiên

mã, ung thư

32

15 Chuyển hóa carbohydrate, sự trao đổi ch t, chuyển hóa acid

nucleic

32

16 Biểu hiện gen, chuyển hóa acid amin, hóa sinh phân tử nh 32

17 Chu kỳ tế bào, phát triển hệ thống và chức nĕng sinh s n,

hình thái tế bào

32

18 Rối lo n di truyền, bệnh thần kinh, rối lo n tâm lý 32

19 Ung thư, tập hợp và tổ chức tế bào, sự kết nối các tế bào 32

20 Chu kỳ tế bào, các tế bào chết, tế bào hình thái 30

21 Rối lo n di truyền, bệnh chuyển hóa, bệnh thần kinh 30

22 Điều chỉnh các ch t dịch, thoái hóa protein, tổng hợp

protein

29

23 Tín hiệu tế bào, bệnh tim m ch, phát triển hệ thống và chức

nĕng của cơ và xương

29

24 Chuyển hóa lipid, hóa sinh phân tử nh , các bệnh về da liễu 29

25 Phát triển tế bào, rối lo n di truyền, phát triển hệ thống và

chức nĕng huyết học

29

Tổng hợp protein trong tế bào:

ADN qui định c u trúc của protein thông qua mARN B i vậy, quá trình sinh tổng hợp protein bao gồm 2 giai đo n chủ yếu:

Sao mã: Chính là quá trình sinh tổng hợp mARN theo cơ chế đã xét

trên Sau khi được tổng hợp, phân tử mARN ra kh i nhân tới ribôxôm để tham gia vào giai đo n gi i mã

Gi i mã: Giai đo n này g m 2 b c chính:

- Ho t hoá axit amin: Các axit amin tự do có trong bào ch t được ho t

hoá nh gắn với hợp ch t giàu nĕng lượng adenozintriphosphat (ATP) dưới tác dụng của một số lo i enzym Sau đó, nh một lo i enzim đặc hiệu khác, axit amin đã được ho t hoá l i liên kết với tARN tương ứng để t o nên phức hợp axit amin – tARN

- T ng h p chu i pôlipeptit: Đầu tiên, mARN tiếp xúc với ribôxôm vị

trí mã m đầu Tiếp đó, tARN mang axit amin m đầu tiên vào ribôxôm, đối mã của nó khớp với mã m đầu của mARN theo nguyên tắc bổ sung Axit amin1– tARN tới vị trí bên c nh, đối mã của nó khớp với mã của axit amin thứ nh t trên mARN theo nguyên tắc bổ sung Enzym xúc tác t o thành liên kết peptit giữa axit amin m đầu và axit amin thứ nh t Ribôxôm dịch chuyển đi một bộ ba trên mARN (sự chuyển vị) làm cho tARN m đầu r i kh i ribôxôm Tiếp đó, axit

amin 2– tARN tiến vào ribôxôm, đối mã của nó khớp với mã của axit amin thứ hai trên mARN theo nguyên tắc bổ sung

Liên kết peptit giữa axit amin 1 và axit amin 2 được t o thành Sự chuyển

vị l i x y ra, và cứ tiếp tục như vậy cho đến khi ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc của mARN thì tARN cuối cùng r i kh i ribôxôm, đồng th i chuỗi pôlipeptit được gi i phóng Trong các tế bào động vật, chuỗi polipeptit được kéo dài trung bình 7 axit amin/giây vi khuẩn, quá trình này diễn ra nhanh hơn 2 –

3 lần Dưới tác dụng của enzym đặc hiệu, axit amin m đầu bị tách kh i chuỗi polipeptit vừa được tổng hợp Sau đó, chuỗi polipeptit tiếp tục hình thành c u

trúc bậc cao hơn để t o thành protein hoàn chỉnh Đ i sống của mỗi phân tử mARN r t ngắn Nó chỉ được sử dụng để tổng hợp xong vài chục chuỗi pôlipeptit cùng lo i rồi tự huỷ Các ribôxôm thì được sử dụng nhiều lần, qua nhiều thế hệ tế bào và chúng có thể tham gia tổng hợp b t cứ lo i protein nào mARN có thể không gắn với từng ribôxôm riêng rẽ, mà đồng th i với một nhóm ribôxôm (5 – 20 ribôxôm) được gọi là polixôm Sau khi ribôxôm thứ nh t dịch chuyển được 50 – 100Å thì ribôxôm thứ 2 l i gắn vào mARN Tiếp đó đến ribôxôm thứ 3, thứ 4 Khi đã dịch chuyển hết chiều dài của mARN thì nhóm ribôxôm này đã tổng hợp liên tiếp được nhiều phân tử protein cùng lo i

Con đường tổng hợp protein thông qua tập luyện [109]:

Sự tổng hợp protein được quy định nhiều c p độ và liên quan đến một

m ng lưới sinh học phức t p của cơ chế truyền tín hiệu nội bào Con đư ng truyền tín hiệu IGF-1/PI3K/Akt (yếu tố tĕng trư ng như Insulin-1, phosphatidylinositol 3-kinase và kinase protein B, tương ứng) được xem là trung gian chính của sự phát triển cơ bắp bình thư ng và một trong nhiều hệ thống nghiên cứu tín hiệu phân tử liên quan đến phì đ i cơ Con đư ng này đóng một vai trò quan trọng trong quá trình n cơ, vì nó kết hợp nền t ng phân tử liên quan đến suy biến và tổng hợp protein [74]

Gia đình Akt gồm ba thành viên: Akt1 (PKB-α) Akt2 (PKB- ) và Akt3 (PKB ) Ba đồng d ng đó phân chia trên 80% tương đồng và được thể hiện trong một mô d ng riêng biệt, do đó đồng d ng Akt1 và Akt2 chủ yếu được thể hiện cơ xương, não, tim và phổi và Akt3 được thể hiện nhiều bộ não và tinh hoàn [48], [72]

Có nhiều kích thích khác nhau dẫn đến việc kích ho t Akt: chẳng h n như

các yếu tố tĕng trư ng, các cytokine (các phân tử protein được tiết ra từ tế bào

của hệ thống miễn dịch), các hormones (kích thích tố), các yếu tố này x y ra phụ

thuộc vào phosphatidylinositol 3 kinase (PI3K) [56], Akt đóng một vai trò quan trọng trong vận chuyển tế bào mitogenic và tổng hợp protein

PI3K là một enzyme được biểu hiện cao trong các cơ xương và ho t động chính của nó là phosphoryl hóa một số ch t béo (phosphatidylinositol) vị trí 3 của nhóm inositide (D3) Kích ho t của Akt gây ra b i hu n luyện sức m nh là một quá trình bao gồm nhiều bước và bổ sung protein Sự kích ho t PI3K b i IGFI/MGF kết qu trong phosphatidylinositol 3 phosphate (PIP3), dẫn đến chuyển vị của các Akt đến màng tế bào và thay đổi hình thể cho phép PDKI và PDKII để phosphorylate đào th i Ser473 và Thr308 ch t cặn của Akt Có bằng chứng cho th y là Thr308 bị phosphoryl hóa b i PDKI và cặn Ser473 có thể bị phosphoryl hóa b i Akt, PDKII hoặc kinase khác mà chưa được phát hiện Sau khi kích ho t, Akt phosphoryl mTOR và GSK3 , là trung gian tổng hợp protein, phiên mã và quá trình tĕng sinh liên quan đến ph n ứng phì đ i, cũng như kiểm soát của sự thoái hóa protein

Các chức nĕng mTOR như là một trung tâm phân tích của một lo t các tín hiệu điều chỉnh sự trao đổi protein và tĕng trư ng tế bào Phosphoryl hóa mTOR được sinh ra b i hu n luyện sức m nh, ho t động chuyển đổi protein bắt đầu từ

ba c u thành xuôi dòng của con đư ng này: p70s6k, 4E-BPI và eEF2 kh i đầu thuận tiện của quá trình chuyển đổi

Các nghiên cứu cho th y sự truyền dẫn về cơ chế truyền tín hiệu của mTOR trong phì đ i cơ xương, gây ra b i hu n luyện sức m nh, với việc sử dụng rapamycin, một ch t ức chế mTOR Một số nghiên cứu đã sử dụng chuột Sprague Dawley thí nghiệm cho một buổi tập sức m nh, được đánh giá cao hiệu

qu của bài tập kiểu này Tĕng tổng hợp protein đã được tìm th y trong cơ bắp cẳng chân 16 gi sau buổi tập, điều đó đã hoàn toàn bị ngĕn chặn b i sự kiểm soát của rapamicyn 2 gi trước buổi tập Ngược l i với những kết qu nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng hu n luyện các bài tập ưu khí tĕng phosphoryl hóa của protein kinase được kích ho t b i AMP (AMPK), mà trực tiếp phosphoryl hóa TSC2 cũng được biết đến như Tuberin hoặc hoặc Sclerosis protein 2 Điều này dẫn đến sự ức chế mTOR, điều này cho th y sự tổng hợp protein bị ức chế trong lo i hình hu n luyện này

Hơn nữa, Akt có liên quan đến con đư ng khác song song với mTOR, gây

ra phì đ i thông qua sự phosphoryl hóa trong Serine 9 của GSK-3 Khi phosphoryl hóa, GSK3 bị ức chế, gi m eIF2B trong Serine 535 ho t động, thúc đẩy quá trình chuyển đổi ban đầu, Trong thực tế, các nghiên cứu đã báo cáo sự gia tĕng GSK-3 phosphoryl hóa, dẫn đến ức chế eIF2B ngay 3 gi sau một buổi tập hu n luyện sức m nh, ủng hộ gi thuyết đó rằng con đư ng này cũng tham gia vào việc kích thích sự tổng hợp protein gây ra b i hu n luyện sức

m nh [96]

Mặc dù vai trò của con đư ng này trong tập luyện sức m nh gây ra phì đ i

cơ đã được xác nhận, những đóng góp của cá nhân con đư ng này là điều hoà mTOR trong suốt cơ chế quá t i gây ra phì đ i cơ xương được xác định kém và

có một số kết qu gây tranh cãi liên quan đến tập luyện

Một chức nĕng quan trọng thứ ba của Akt trong đặc tính cơ xương là quy định của phiên mã qua sự ức chế của Forkhead yếu tố phiên mã, cũng được gọi là FOXO hoặc FKHR, chịu trách nhiệm cho thực hiện kích ho t gen liên quan đến các thành phần của hệ thống phân gi i protein điều phối b i hệ thống