tiểu luận sinh hóa thể dục thể thao

tiểu luận sinh hóa thể dục thể thao

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO HÀ NỘI

KHOA Y HỌC THỂ DỤC THỂ THAO

TIỂU LUẬN SINH HOÁ THỂ DỤC THỂ THAO

CÁC PHẢN ỨNG CO CƠ TẠO NÊN KHẢ NĂNG CO DUỖI CỦA

CƠ BẮP HÃY NÊU NHỮNG HIỂU BIẾT CỦA ANH CHỊ VỀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA SỢI CƠ, CƠ CHẾ CO CƠ VÀ CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG CUNG CẤP CHO HOẠT ĐỘNG

CO CƠ LIÊN HỆ GIỮA CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG CO CƠ VỚI HOẠT ĐỘNG THỂ CHẤT.

HÀ NỘI NĂM 2021

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO HÀ NỘI

KHOA Y HỌC THỂ DỤC THỂ THAO

TIỂU LUẬN SINH HOÁ THỂ DỤC THỂ THAO

CÁC PHẢN ỨNG CO CƠ TẠO NÊN KHẢ NĂNG CO DUỖI CỦA

CƠ BẮP HÃY NÊU NHỮNG HIỂU BIẾT CỦA ANH CHỊ VỀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA SỢI CƠ, CƠ CHẾ CO CƠ VÀ CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG CUNG CẤP CHO HOẠT ĐỘNG

CO CƠ LIÊN HỆ GIỮA CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG CO CƠ VỚI HOẠT ĐỘNG THỂ CHẤT.

HÀ NỘI NĂM 2021

A PHẦN MỞ ĐẦU

Rèn luyện thân thể và thể dục thể thao (TDTT) là cơ sở để bảo vệ và phát triển sức khỏe toàn diện cho con người Để học tập, nghiên cứu, kinh doanh buôn bán hay

để sản xuất và bảo vệ sản xuất con người đều phải cần đến sức khỏe Không có sức khỏe con người không làm được gì cho mình và cho xã hội

Nên ai ai cũng cần có một sức khỏe toàn diện Đó là một sự mong muốn chính đáng nhất của con người Để có đủ sức khỏe làm bất cứ việc gì, kể những công việc rất nặng nhọc, cần phải có sức khỏe dẻo dai để làm việc lâu dài mà vẫn nhanh nhẹn, tháo vát, khéo léo, kiên cường, dũng cảm để giành lấy những kết quả và hiệu suất lao động lớn nhất trong mỗi quá trình làm việc của mình mà không biết mệt mỏi

Hoạt động của cơ bắp chiếm nhiều năng lượng tiêu hao của cơ thể Tất cả các tế bào cơ đều tạo ra các phân tử adenosine triphosphate (ATP) được sử dụng để cung cấp năng lượng cho chuyển động của các đầu myosin Cơ bắp có một kho năng lượng ngắn hạn dưới dạng creatine phosphate, được tạo ra từ ATP và có thể tái tạo ATP khi cần thiết với creatine kinase Cơ bắp cũng giữ một dạng dự trữ của glucose dưới dạng glycogen Glycogen có thể nhanh chóng được chuyển đổi thành glucose khi cần năng lượng để duy trì các cơn co thắt mạnh mẽ Trong cơ xương tự nguyện, phân tử glucose có thể được chuyển hóa kỵ khí trong một quá trình được gọi là đường phân tạo

ra hai ATP và hai phân tử axit lactic trong quá trình này Các tế bào cơ cũng chứa các giọt chất béo, được sử dụng để tạo năng lượng trong quá trình tập thể dục nhịp điệu Các hệ thống năng lượng hiếu khí mất nhiều thời gian hơn để tạo ra ATP và đạt hiệu suất cao nhất và đòi hỏi nhiều bước sinh hóa hơn, nhưng tạo ra nhiều ATP hơn đáng kể

so với quá trình đường phân kỵ khí Mặt khác, cơ tim có thể dễ dàng tiêu thụ bất kỳ chất dinh dưỡng đa lượng nào trong số ba chất dinh dưỡng đa lượng (protein, glucose

và chất béo) mà không cần thời gian 'khởi động' và luôn chiết xuất năng suất ATP tối

đa từ bất kỳ phân tử nào liên quan Tim, gan và các tế bào hồng cầu cũng sẽ tiêu thụ axit lactic do cơ xương sản xuất và đào thải ra ngoài khi vận động

B PHẦN NỘI DUNG:

I ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ

Cơ thể người có khoảng 650 cơ Cơ gồm có ba loại: Cơ vân, cơ trơn, cơ tim Cơ chiếm khoảng 40 -42% trọng lượng cơ thể Chức năng quan trọng nhất của cơ là co và dãn Năng lượng hoá học của quá trình co cơ là ATP

Cấu tạo hệ thống cơ vân xương

Cấu tạo tế bào cơ vân xương

II SIÊU CẤU TRÚC CƠ VÂN:

Hình ảnh siêu cấu trúc cơ vân xương

* Cấu tạo của đơn vị cơ ( sarcomer)

+ Một tơ cơ có khoảng vài trăm đơn vị cơ (sarcomer)

+ Độ dài sarcomer trung bình từ 2500-3000 nm

- Đĩa A (đĩa dị hướng): ở giữa sarcomer, l~ 1500-1600 nm Gồm: Xơ dầy(myosin) +

xơ mảnh (actin) Vùng H: ở trung tâm đĩa A, có khúc xạ kép yếu hơn Vạch M: Cắt đôi vùng H Vùng H, vạch M chỉ có thể thấy được nhờ kính hiển vi điện tử

- Đĩa I (đĩa đẳng hướng): ở 2 bên đĩa A, l ~ 1000 nm Vạch Z: chia đĩa I thành 2 nửa

đều nhau Gồm các xơ mảnh (actin)

+ Xơ mảnh bắt đầu từ vạch Z, đi qua đĩa I  đĩa A, dừng lại ở vùng H (đĩa A)

+ Xơ dầy bắt đầu từ vạch M, đi qua đĩa A, dừng lại ở đĩa I

+ 6 xơ mảnh bao quanh 1 xơ dầy , 3 xơ dầy sắp xếp quanh 1 xơ mảnh

III THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CƠ VÂN

CÁC PROTID CƠ

MYOSIN

* Cấu trúc

- KLPT ~ 500.000 Da

- l: 150 - 160 nm

- Gồm một đầu hình cầu và một phần đuôi rất dài

- 2 chuỗi nặng (xoắn  )  tạo khối cầu và đuôi

- 4 chuỗi nhẹ

* Phân cắt myosin

* Tính chất

+ Hoạt tính ATPase

- Ca++ hoạt hoá và Mg++ ức chế

- Duy trì bởi nồng độ KCl.

- Có 2 pH tối thích là 6.0 và 9.5

- Phụ thuộc vào 2 loại SH trong phân tử myosin: Loại nhóm SH ức chế: khi bị khoá lại thì hoạt tính ATPase của myosin tăng lên Loại nhóm SH hoạt hoá (cần thiết cho thuỷ

phân ATP): khi bị khoá lại thì hoạt tính ATPase hoàn toàn mất

có 2 trung tâm chứa 2 loại nhóm SH trên):

+ Trung tâm ATPase

+ Trung tâm kết hợp với actin

- Để gắn ATP vào phần đầu của myosin cần có:

+ Các chuỗi nhẹ ở phần đầu của phân tử myosin

+ 1 chuỗi polypeptid là octapeptid( 8 aminoacid, ở

phần cuối cùng của phần đầu myosin)

+ Cơ chế gắn và tách ATP với myosin:

M + ATP M.ATP ( 1 )

M*.ADP.Pi M.ADP.Pi + W ( 3 ) M.ADP.Pi M + ADP + Pi (4 )

+

(1) - Gắn ATP vào myosin

(2) - Hình thành cấu hình NL cao của myosin(M*.ADP.Pi)

(3) - Bẻ gãy phức hợp cao năng giải phóng năng lượng

(4) - M.ADP.Pi mất NL phân ly thành myosin tự do ban đầu

+ Khả năng kết hợp với actin

- Myosin gắn với actin ở 2 trung tâm đặc hiệu  actomyosin

của myosin là Ca++ hoạt hoá và ion Mg++ ức chế)

ACTIN

- Actin hình cầu ( G-actin) có KLPT = 46.000  actin sợi ( F- actin)

actin sợi

- 2 chuỗi G-actin xoắn lại với nhau thành một xoắn kép F- actin

* PROTEIN phụ của tơ cơ:

- Protein C Protein M Tropomyosin

Phức hệ troponin: Troponin T, Troponin C, Troponin I

* Cấu trúc

* Tính chất:

- Có tính chất ATPase rất mạnh

- Liên quan chặt chẽ với hiện trượng co duỗi cơ

- Mỗi phân tử myosin có thể kết hợp với nhiều F-actin bằng các “cầu ngang”

- Có độ nhớt thấp hơn myosin

ACTOMYOSIN

Protein C

- Liên kết chặt chẽ với phần đuôi myosin

Bó các phân tử myosin vào với nhau

Protein M

M1 ~ 150.000 M2 ~ 88.000

Bó các phân tử myosin lại (chỉ ở vạch M)

Phức hệ troponin

- Protein cầu lớn

- Gồm 3 dưới đ.vị:

+ Troponin T (TnT) + TroponinC (TnC) + Troponin I (TnI)

- Đảm bảo việc liên kết với Tm

- Tạo liên kết với ion Ca++

- Ngăn cản tác động tương hỗ giữa actin và myosin

Tropo –myosin

(Tm)

polypeptid (KLPT 33.000 và 37.000)

- Xoắn  (~40 nm)

- Theo chiều dài tương ứng với G-actin

- Chỉ tiếp xúc với 1 trong 2 sợi F-actin

- Ngăn cản actin và myosin liên kết

2.2 CÁC CHẤT KHÁC

* Các chất chứa nitơ quan trọng: ATP, ADP, AMP, GTP, UTP, creatinphosphat,

creatin…

- ATP

+ Có nhiều nhất ở tổ chức cơ

+ Là nguồn năng lượng trực tiếp cho co cơ

+ Nồng độ ATP của cơ lúc nghỉ khoảng 5.10-6 mol/g

- Creatin-P

+ Nguồn năng lượng dự trữ quan trọng/co cơ

* Các chất không chứa nitơ của cơ

- Glucid: Chủ yếu là glycogen (0,3 - 2%) Hoạt động mạnh  thoái biến yếm khí chủ yếu  acid lactic

- Các muối vô cơ: K+ và Na+ có nồng độ lớn nhất, có vai trò trong hoạt động cơ, Ion

K+ có ở trong sợi tơ cơ, Na+ chủ yếu có ở gian bào

- Lipid: Gồm lipid trung tính, phospholipid và các lipid khác Nồng độ lipid

(Phosphlipid): 0,5 - 1% m cơ tươi có liên quan tới chức năng cơ

IV CƠ CHẾ CO CƠ

- Sự tương tác giữa actin và myosin  co cơ

- Sự tương tác bị ức chế bởi troponin khi không có Ca++

cơ

Ca Troponin Tropomyosin Actin Myosin 2+

- Thay đổi chiều dài tuyết đối của các đơn vị cơ  Co cơ

* Khi cơ nghỉ :  ở cơ tương nồng độ Mg2+ cao, Ca2+ thấp  các đầu myosin gắn chặt

2 phân tử ATP  troponin che khuất trung tâm gắn myosin của G-actin hoặc giữ nó ở dạng cấu hình không phản ứng do tác dụng của TnI của troponin  ức chế khả năng gắn của G-actin

Các tế bào cơ gồm có sợi actin và sợi myosin Các sợi này được xếp xen kẽ với nhau, sự co cơ là do sự trượt của các sợi actin và myosin Khi chúng trượt lên nhau sẽ làm thay đổi chiều dài của bó sợi cơ, dẫn đến sự co và dãn của cơ

+ Cơ chế gắn và tách ATP với myosin:

M + ATP M.ATP ( 1 ) M.ATP + H 2 O M*.ADP.Pi + H ( 2 ) M*.ADP.Pi M.ADP.Pi + W ( 3 ) M.ADP.Pi M + ADP + Pi (4 )

+

(1) - Gắn ATP vào myosin (2) - Hình thành cấu hình NL cao của myosin (M*.ADP.Pi)

(3) - Bẻ gãy phức hợp cao năng giải phóng năng lượng

(4) - M.ADP.Pi mất NL phân ly thành myosin tự do ban đầu

V NĂNG LƯỢNG CO CƠ

1 Thí nghiệm

- Cho cơ co cường độ nhẹ trong điều kiện ưa khí

- Cho cơ co cường độ cao trong điều kiện ưa khí

- Cho cơ co trong điều kiện yếm khí

- Cho cơ co trong điều kiện yếm khí + ức chế phân giải Glycogen

2 Kết luận

- Glycogen là nguồn năng lượng chủ yếu cung cấp cho co cơ

- Năng lượng thoái hoá glycogen không được sử dụng trực tiếp cho co cơ mà nó được

sử dụng gián tiếp

- Năng lượng cung cấp trực tiếp cho co cơ là ATP

- Có nhiều con đường để đảm bảo cung cấp đủ ATP cho co cơ

Creatin - Creatinphosphat - Creatinin:

Vòng Cori

Gan

Glycin + arginin Glycoxyamin + ornitin Glycoxyamin + methionin Creatin + homocystein

VI CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG CHO CƠ HOẠT ĐỘNG TRONG ĐIỀU KIỆN YẾM KHÍ, ƯA KHÍ:

1 Các nguồn năng lượng cho hoạt động cơ:

- ATP là nguồn năng lượng trực tiếp cung cấp năng lượng cho hoạt động cơ

- Dự trữ ATP trong cơ không nhiều chỉ có 5 mmol / 1kg cơ tươi, chỉ đủ để co cơ trong cường độ tối đa là 0,5 – 1 giây

- Để đảm bảo đáp ứng cho cơ hoạt động thì cần, phải tổng hợp ATP với tốc độ tương

ứng với quá trình phân giải

Ví dụ: ATP + H2O ADP + H3PO4 + G

* ATP được tái tạo theo các con đường:

- Tái tổng hợp ATP trong điều kiện yếm khí gọi là hệ năng lượng yếm khí.

- Từ quá trình phân giải glucid yếm khí tạo thành ATP và axit lactic (gọi là hệ yếm khí lactic) hay là quá trình gluco phân

- Tạo ATP từ hợp chất cao năng (ADP và CP) gọi là hệ yếm khí phi lactac

- Tái tổng hợp ATP trong điều kiện ưa khí gọi là hệ năng lượng ưa khí Các hệ năng lượng được đánh giá bằng 3 tiêu chuẩn là công suất, dung lượng và hiệu quả

2 Các con đường tái tổng hợp ATP trong hệ cơ xương (cơ vân):

Creatin + ATP Creatin - P + ADP

Cơ

Khi cơ hoạt

động Creatin - P + ADP ATP + creatinin + H2O

a Tái tổng hợp ATP trong phản ứng Creatin Phosphokinasc: CPK

a.1) Phương trình phản ứng:

CP + ADP ATP + Creatin (YK lactat)

a.2) Cơ chất (Nguồn chất): CP, ADP, CPK

a.3) Tốc độ phản ứng: Phản ứng xảy ra ngày từ những giây đầu tiên của quá trình vận động và đạt tốc độ lớn nhất ở những giây thứ 2 và có khả năng kéo dài từ 10 đến 15 giây rồi sau đó giảm dần vì trong những giây đầu tiên thực hiện công việc, khi nồng độ

CP trong có còn cao thì hoạt tính của CPK được dự trữ ở mức cao Phản ứng này thu hút phần lớn lượng ADP “ tín hiệu” được tạo ra khi phân hủy ATP

a.4) Ý nghĩa: Phản ứng CPK – AZA là cơ sở sinh hóa của sức bền cơ cục bộ, nó đóng vai trò quyết định trong việc đảm bảo năng lương cho các bài tập ngắn và cường độ cực hạn, như chạy cự ly ngắn, nhảy, ném

- Đảm bảo khả năng chuyển nhanh từ trạng thái tĩnh, sang trạng thái động làm thay đổi đột ngột nhịp độ động tác hoặc tốc độ khi đến đích

b Tái tổng hợp ATP trong quá trình gluco phân:

b.1) Phản ứng:

C6H12O6+2ADP +2H3PO4 → 2C3H6O3 + 2ATP

(C6H10O5)n+ 3ADP +3H3PO4 → 2C3H6O3 + 3ATP + (C6H10O5)n-2

Phản ứng xảy ra trong điều kiện yếm khí

b.2) Có chất: (Glucoza, glucozen, cơ)

b.3) Tốc độ phản ứng:

- Glucophân yếm khí khó xảy ra phản ứng CPK giảm tốc độ không đáp ứng được nhu cầu năng lượng của vận động

- Phản ứng đạt tốc độ lớn nhất ở giây 20 - 30 của quá trình vận động và dự trữ trong khoảng 2,5 – 3 phút

b.4) Ý nghĩa:

- Là cơ sở cung cấp năng lượng cho các bài tập có công suất dưới tối đa, thời gian từ

30 giây đến 2,5 phút

Ví dụ: Chạy cự ly : 400m, 300m

Năng lượng trực tiếp là ATP

3 Tái tổng hợp ATP trong phản ứng myokinase (MK)

a) Phản ứng: ADP + ADP ATP + AMP

b) Cơ chất: ADP

c) Tốc độ phản ứng: Nhanh, như một phản ứng cấp cứu năng lượng mang tính chất tức thời

d) Tái tổng hợp ATP trong quá trình ưa khí:

d.1) Phản ứng:

C6H12O6 + 6 O2 → 6CO2 + 6H2O +38ATP

Glucôza

(C6H10O5)n + O2 → CO2 + H2O + 39 ATP + (C6H10O5)n - 2

d.2) Tốc độ phản ứng: Đạt tốc độ lớn nhất ở phút 5’ – 6’của quá trình vận động

(Vmax = 5 6)

- Khả năng vận chuyển năng lượng cho cơ thể hoạt động khi kết thúc bài tập.

- Hiệu quả thì đối với hệ năng lượng yếm khí, nhưng thời gian được duy trì cao hơn, nên phù hợp với các bài tập có sức bền

- Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào oxi

- V0max là khả năng hấp thụ oxi của cơ thể

- Người bình thường thì có khả năng hấp thụ oxi 250 - 300mol/ 1 phút nhưng đối với vận động viên: 3 4 lít / 1 phút

4 Tỷ lệ các quá trình tái tổng hợp ATP yếm khí và ưa khí trong các bài tập có công suất và thời gian khác nhau:

Loại Tiêu chuẩn CPK Glucophân ưa khí công suất 3,8 KJ/ 1 phút2,5 KJ / 1Phút1,2 KJ/1 phút dung lượng1015’2,5 3’KTBT hiệu quả thấp 3550%56% I cực đại

I dưới cực đại I trung bình

Trạng thái co: Khi xuất hiện xung động thần kinh → giải phóng acetylcholine tại synap của neuron TK vận động → tạo điện thế hoạt động lan tỏa và bên trong sợi cơ gây nên các biến đổi hóa học

VII LIÊN HỆ CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRONG CÁC HOẠT ĐỘNG THỂ CHẤT.

Không phải cứ đến những phòng tập mới có thể tập luyện có bắp, mà ở nhà nhờ các vật dụng trong nhà bạn cũng có thể tập cơ bắp tại nhà được chúng ta sẽ bắt đầu những bài tập cơ bản nhất mà không cần tới dụng cụ

15

1 Bài tập hít thở cơ ngực:

Bài tập đầu tiên đối với những người tập cơ bắp tại nhà thì bài tập hít thở cơ ngực

là vô cùng hiệu quả Đây cũng là bài tập cơ bản nhất để có một cơ bắp chắc khỏe Hít thở đều và nhẹ nhàng sau mỗi buổi sáng thức dậy sẽ giúp lưu thông đường thở hơn thế nữa còn giúp cơ ngực phát triển hơn Nếu bạn đã cảm thấy có khá nhẹ nhàng với mình thì chuyển sang bài tập thứ 2

3 Bài tập cho cơ bụng 6 múi

Nói đến cơ bụng 6 múi, hẳn nhiều người đã rất thích phải không ạ, bởi không những nó mang lại cho bạn vẻ đẹp mà còn tạo cho bạn một sức khỏe tốt Đối với những bài tập cho cơ bụng 6 múi ở các phòng tập chủ yếu là tập trên máy Nhưng nếu bạn

không muốn đến các phòng tập thì vẫn có thể luyện tập cơ bắp tại nhà với bài tập sau:

Bước 1: bạn nằm ngửa hai tay và hai chân duỗi thẳng thoải mái

Bước 2: bạn đưa 2 tay lên gối sau đầu,sau đó đưa chân trái lên phía bụng đồng thời vai

C PHẦN KẾT LUẬN:

Tập thể dục đóng một vai trò quan trọng trong việc xây dựng và duy trì cơ bắp và xương chắc khỏe Hoạt động thể chất như nâng tạ có thể kích thích xây dựng cơ bắp khi kết hợp với lượng protein đầy đủ Điều này là do tập thể dục giúp giải phóng các hormone thúc đẩy khả năng hấp thụ axit amin của cơ bắp Điều này giúp họ phát triển và giảm sự đổ vỡ của họ Tập thể dục có thể là một tăng cường năng lượng thực sự cho những người khỏe mạnh, cũng như những người mắc các bệnh khác nhau