LEC 4 SV LEC4 s2 4 SL cơ

ü Gồm: nơ ron vận động + sợi cơ do nó chi phốiĐơn vị vận động 1 Đơn vị vận động 2 Thân tế bào nơ ron vận động Sợi trục nơ ron vận động Dây thần kinh Tủy sống Tận cùng sợi trục tại các kh

Trang 1

SINH LÝ CƠ

TS BS LƯƠNG LINH LY

Bộ môn Sinh lý học Trường Đại học Y Hà Nội

Trang 2

Mục tiêu học tập

Sau khi học xong bài này, sinh viên có khả năng:

1 Trình bày được cách phân loại cơ và chức năng

của từng loại cơ.

2 Phân tích được các hình thức co cơ và cơ chế co

cơ vân, cơ trơn.

3 Trình bày được điều hòa hoạt động co cơ.

Trang 4

Cơ vân Cơ trơn Cơ tim

Phân loại

Trang 5

Loại cơ

Xuất hiện trên kính hiển vi

Chủ động điều khiển

Co từ chậm đến nhanh

Trang 6

Vi sợi cơ

Sợi Myosin Phân tử Myosin Meromyosin Meromyosin

Trang 7

CƠ VÂN

• Cơ bám xương

• Một phần cơ ở hệ tiêu hóa: cơ miệng, cơ lưỡi,

1 /4 trên thực quản, cơ thắt hậu môn

Trang 8

Siêu sợi cơ

Ti thế

Mở vào các ống ngang

Bộ ba

Ống ngang (T)

Bể chứa tận cùng Mạng lưới nuôi cơ

Cơ Màng bao cơ

Trang 9

CƠ VÂN

1.1.1 Tế bào cơ vân

Màng bao cơ

Trang 10

ü Siêu cấu trúc sarcomer CƠ VÂN

Đĩa Z

Dải A Dải I

Vùng H

Sợi liên kết

Vi sợi cơ

Đĩa Z Dải I Đường M Vùng H Dải A

Trang 11

ü Siêu cấu trúc sarcomer CƠ VÂN

Trang 12

Chuỗi nhẹ (L1+L2)

Chuỗi nặng

Meromyosin nhẹ (LMM)

Meromyosin nặng (HMM)

Trang 14

• Sợi mảnh dài 1µm, đường kính 6nm

• Hình thành do sự đa trùng hợp của protêin hình cầu gọi

Trang 15

CƠ VÂN

1.1.3 Xơ Actin

• TN-C: co rút các liên kết với ion Ca++

• TN-T: gắn troponin với tropomyosin

• TN-I: ngăn tạo liên kết giữa actin và myosin khi cơ nghỉ

• Phức hợp troponin: gắn tropomyosin vào xơ actin

Vị trí gắn Ca2+

Vị trí gắn myosin

Trang 16

1.1.3 Mạng nội cơ tương

Ống T

Hệ thống ống T (bộ ba) Bề mặt màng của sợi cơ

Các túi bên/

Bể chứa tận cùng

Trang 17

1.1.3 Mạng nội cơ tương

Ống T

Hệ thống ống T (bộ ba) Bề mặt màng của sợi cơ

Các túi bên/

Bể chứa tận cùng

Trang 18

ü Gồm: nơ ron vận động + sợi cơ do nó chi phối

Đơn vị vận động 1

Thân tế bào nơ ron vận động

Sợi trục nơ ron vận động

Dây thần kinh

Tủy sống Tận cùng sợi trục tại các khớp nối Thần kinh - cơ

Sợi cơ Bắp cơ

Trang 19

ü Gồm: nơ ron vận động + sợi cơ do nó chi phối

Thân tế bào nơ ron vận động

Sợi trục nơ ron vận động

Dây thần kinh

Tủy sống Tận cùng sợi trục tại các khớp nối Thần kinh - cơ

Sợi cơ Bắp cơ

Trang 20

Đơn vị vận động nhanh Đơn vị vận động chậm

Quá trình oxy hoá xảy ra

yếu hơn, ít nhạy cảm với

sự thiếu oxy hơn, có ít mao

mạch và myoglobin hơn,

nhanh bị mỏi hơn

Quá trình oxy hoá xảy ra

Động tác nhanh: đi lại, chạy Động tác: duy trì tư thế

Trang 21

Đặc điểm Cơ trắng Cơ đỏ

Mạng lưới mạch máu Nhỏ hơn Rộng hơn

Lưới nội cơ tương Rộng hơn Ít hơn

Số lượng enzym glycolytic Nhiều Ít hơn

Trang 22

• Tấm vận động: chỗ lõm ở sợi cơ, nơi có sự truyền đạt tín hiệu thần kinh tới cơ

CƠ VÂN

1.3 Synap thần kinh - cơ

Tế bào cơ vân

Tấm vận

Trang 23

Cấu trúc tấm vận động CƠ VÂN

Trang 24

• Tấm vận động: chỗ lõm ở sợi cơ, nơi có sự truyền đạt tín hiệu thần kinh tới cơ

• Chất truyền đạt thần kinh: Acetylcholin

• Cholin + Acetyl coenzym A

Trang 25

Cấu trúc tấm vận động CƠ VÂN

Trang 26

1.4 Dẫn truyền xung động ở tấm vận động

Cấu trúc của receptor Acetylcholin nicotinic

CƠ VÂN

Trang 27

Axon terminal

Axon collateral of somatic motor neuron

Sarcolemma

Myofibril

ACh is released from synaptic vesicle

Junctional fold

Synaptic vesicle containing acetylcholine (ACh) Sarcolemma

Synaptic cleft (space)

Motor end plate

(a) Neuromuscular junction

(b) Enlarged view of the neuromuscular junction

(c) Binding of acetylcholine to ACh receptors in the motor end plate

Synaptic end bulb

Synaptic end bulb Neuromuscular junction (NMJ)

Motor end plate

Nerve impulse

1 1

Axon terminal

Sarcolemma

Myofibril

ACh binds to Ach receptor

Junctional fold

Motor end plate

1

Axon terminal

Sarcolemma

Myofibril

Junctional fold

Motor end plate

Nerve impulse

Muscle action potential is produced

Na +

1

2

3 2

1

Axon terminal

Sarcolemma

Myofibril

Junctional fold

Motor end plate

Nerve impulse

(a) Khớp nối thần kinh cơ

(b) Khớp nối thần kinh cơ phóng to

Tấm vận động

Vi sợi cơ

Bao ngoài

sợi cơ

Tận cùng sợi trục Dẫn truyền thần kinh Cúc tận cùng có chứa các bọc chứa acetylcholine (Ach) Cúc tận cùng

Khe synap

Bao ngoài sợi cơ

Tấm vận động

Ach được giải phóng từ các bọc nhỏ

Khe synap

Ach gắn vào các receptor

Ach bị khử hoạt

Điện thế hoạt động của

cơ được tạo ra

Khớp nối thần kinh cơ

Tận cùng sợi trục

Tận cùng synap

Trang 28

CƠ VÂN

1.4 Dẫn truyền xung động ở tấm vận động

Trang 29

Axon terminal

Sarcolemma

Myofibril

Junctional fold

Motor end plate

(a) Khớp nối thần kinh cơ

(b) Khớp nối thần kinh cơ phóng to

1

Axon terminal

Sarcolemma

Myofibril

Junctional fold

Motor end plate

Nerve impulse

1 1

Axon terminal

Sarcolemma

Myofibril

Junctional fold

Motor end plate

1

Axon terminal

Sarcolemma

Myofibril

Junctional fold

Motor end plate

Nerve impulse

Na +

1

2

3 2

1

Axon terminal

Sarcolemma

Myofibril

Junctional fold

Motor end plate

Nerve impulse

(a) Khớp nối thần kinh cơ

(b) Khớp nối thần kinh cơ phóng to

Tấm vận động

Vi sợi cơ

Bao ngoài

sợi cơ

Tận cùng sợi trục Dẫn truyền thần kinh Cúc tận cùng có chứa các bọc chứa acetylcholine (Ach) Cúc tận cùng

Khe synap

Bao ngoài sợi cơ

Tấm vận động

Ach được giải phóng từ các bọc nhỏ

Khe synap

Ach gắn vào các receptor

Ach bị khử hoạt

cơ được tạo ra

Khớp nối thần kinh cơ

Tận cùng sợi trục

Tận cùng synap

Trang 31

CƠ VÂN

1.5 Cơ chế phân tử của co cơ

1.5.1 Điện thế hoạt động theo hệ thống ống T tới

các sợi cơ

cơ lan tới

Giải phóng Calci

từ lưới nội bào

Ca2 + gắn vào troponin, bất hoạt chức năng chặn của tropomyosin

Các khớp nối di chuyển

Tropomyosin

Ca2 + rời khỏi troponin, kích hoạt chức năng chặn của tropomyosin, yêu cầu phải có Ca2 +

Ống ngang Màng bào tương

cơ

Lưới nội bào

Lưới nội cơ tương

Xơ dày

Trang 32

1.5 Cơ chế phân tử của co cơ CƠ VÂN

các sợi cơ

1.5.2 Ion Calci gắn vào troponin

LƯỚI NỘI CƠ TƯƠNG

Đầu myosin (xơ dày)

Tropomyosin G-actin (xơ mỏng)

Vị trí gắn với myosin

(a) Trạng thái nghỉ ngơi (b) Vị trí hoạt động

được bộc lộ (c) Cầu nối được tạo thành

Kênh Calci mở

Trang 33

các sợi cơ

1.5.3 Các xơ trượt lên nhau

Trang 34

1 Myosin heads hydrolyze ATP and become reoriented and energized ADP P

= Ca2+

Key:

Contraction cycle continues if ATP is available and Ca2+ level in the sarcoplasm is high

1 Myosin heads hydrolyze ATP and become reoriented and energized

Myosin heads bind to actin, forming

1 Myosin heads hydrolyze ATP and become reoriented and energized

crossbridges

Myosin crossbridges rotate toward center of the sarcomere (power stroke)

Contraction cycle continues if ATP is available and Ca2+ level in the sarcoplasm is high

crossbridges

Myosin crossbridges rotate toward center of the sarcomere (power stroke)

Trang 35

các sợi cơ

1.5.3 Các xơ trượt lên nhau

1.5.4 Cơ giãn ra

Trang 37

CƠ VÂN

1.5 Cơ chế phân tử của co cơ

Trang 38

CƠ VÂN

1.6 Hình thức co cơ

1.6.1 Co cơ trương lực

1.6.2 Co cơ đơn độc

Trang 39

CƠ VÂN

1.6 Hình thức co cơ

1.6.1 Co cơ trương lực

1.6.2 Co cơ đơn độc

Trang 42

1.7 Hiệu suất co cơ

• Là tỷ lệ % năng lượng tiêu hao è công cơ học

• H max: 20-25%

lượng ATP chuyển thành công cơ học.

• H cao nhất: khi co cơ với tốc độ vừa phải (30% tốc độ co cơ tối đa)

• Khi co cơ rất chậm: NL ATP à nhiệt năng

• Khi co cơ nhanh quá: phần lớn NL thắng lực

ma sát nhớt trong cơ.

CƠ VÂN

Trang 43

1.8 Mỏi cơ

• Xuất hiện khi cơ co mạnh và kéo dài

• Do: thiếu oxy và tích lũy các chất chuyển

hóa như acid lactic, giảm nồng độ glycogen

trong cơ

• Cơ căng à chèn ép mạch à giảm lưu thông

máu đến cơ

• Ko tái tạo kịp các chất truyền đạt thần kinh

CƠ VÂN

Trang 44

1.9 Điều hòa co cơ vân

• Bởi hệ TKTW - thông qua các sợi vận động

với chất truyền đạt thần kinh hoạt động tại

synap thần kinh – cơ là Acetylcholin

• Tổn thương nơron vận động à cơ sẽ

không hoạt động (liệt) à teo cơ.

CƠ VÂN

Trang 45

1.10 Phì đại cơ và teo cơ

• Khối lượng cơ tăng

• Cơ phì đại sinh lý

CƠ VÂN

Trang 46

Cơ phì đại sinh lý

CƠ VÂN

Trang 47

• Phì đại cơ bệnh lý

CƠ VÂN

Trang 48

• Phì đại cơ bệnh lý

• Khối lượng cơ giảm

• Nguyên nhân:

một thời gian dài

CƠ VÂN

Trang 49

myasthenia gravis Aran – Duchenne

Trang 50

2 Cơ trơn

2.1 Đặc điểm cấu trúc – chức năng

• Thành tạng rỗng: Ống tiêu hoá, phế quản,

bàng quang, tử cung, mạch máu.

• Mống mắt, thể mi

CƠ TRƠN

Trang 51

Tế bào cơ trơn

- Hình thoi dài, một nhân nằm ở trung tâm

CƠ TRƠN

2 Cơ trơn

2.1 Đặc điểm cấu trúc – chức năng

- Bào tương: các bào quan

tập trung ở hai đầu nhân, vùng

gần màng có nhiều túi ẩm bào

chứa Ca 2+

- Chứa actin, myosin nhưng

không tạo sarcomer

Trang 52

một số lơ lửng trong bào tương

- Thể đặc được tạo bởi alpha actinin

- Xơ dày: Myosin

- Xơ mảnh: Actin, tropomyosin, không

có troponin.

XơActinThể đặc

XơMyosin

Màng tếbào

Trang 53

Trang 54

Điều hòa bởi Ca 2+ , sự kết hợp của actin, myosin và thể đặc làm cho các tế bào cơ trơn

Trang 55

2 Cơ trơn

2.2 Cơ chế co cơ trơn

Co cơ Giãn cơ

Trang 56

• Tốc độ co phụ thuộc vào sự phosphoryl hóa chuỗi nhẹ.

• Các cầu nối không còn được phosphoryl hóa vẫn gắn vào actin được gọi là cầu chốt (latch bridges) à cơ trơn có khả năng chỉ tiêu hao ít năng lượng mà vẫn duy trì được trương lực

• Lực co tối đa > cơ vân.

CƠ TRƠN

2 Cơ trơn

2.3 Chiều dài và lực co

Trang 57

• Cơ trơn có khả năng co ngắn nhiều hơn so với

cơ vân (vẫn duy trì được lực co cơ hoàn toàn)

trong phạm vi rất lớn.

• Cơ trơn ở các nơi này có khả năng trở lại lực

co ban đầu chỉ sau vài giây hoặc vài phút sau

khi bị thay đổi độ dài.

CƠ TRƠN

2 Cơ trơn

2.3 Chiều dài và lực co

Trang 58

2.4 Điều hòa co cơ trơn

2.4.1 Điều hòa bằng hệ thống thần kinh

Thông qua hệ thần kinh giao cảm và phó giao cảm với các chất truyền đạt thần kinh là acetylcholin và noradrenalin

CƠ TRƠN

2 Cơ trơn

Trang 59

2.4 Điều hòa co cơ trơn

2.4.1 Điều hòa bằng hệ thống thần kinh

Thông qua hệ thần kinh giao cảm và phó giao cảm với các chất truyền đạt thần kinh là acetylcholin và noradrenalin

Trang 60

• NL à Cơ phát triển, duy trì hoạt động tế bào, hoạt động bơm ion.

• NL phân giải ATP à CO CƠ

• Thực hiện cơ chế trượt

• Bơm ion calci từ dịch cơ tương vào mạng nội bào tương sau khi cơ đã ngừng co

• Bơm ion natri, kali qua màng sợi cơ để duy trì môi trường ion thích hợp cho sự tạo và dẫn truyền điện thế hoạt động.

3 Năng lượng trong co cơ

3.1 ATP

Trang 61

• ATP + H 2 O " ADP + H 3 PO 4 + 7,3 Kcal

• [ATP] trong sợi cơ ~ 4 mmol à co cơ đầy đủ trong ~ 1-2s

à ATP phải luôn luôn được tái tạo từ sự phosphoryl hóa trở lại phân tử ATP.

3.1 ATP

3.2 Phosphocreatin

• Nguồn cung cấp NL để tái tạo ATP

• Bị thuỷ phân dưới tác dụng của phosphocreatintransferase

• Chỉ nhiều > 5 lần ATP

Trang 62

• Nguồn NL để tái tạo ATP và Phosphocreatin

• Phân giải trong bào tương tế bào cơ và gan à Glucose

• Phân giải Glucose theo 2 con đường:

² Thoái hoá hiếu khí: 1 Glucose è 36 ATP

² Thoái hoá yếm khí: P/ứ hoá học xảy ra nhanh hơn

3.3 Glycogen

Trang 63

• Nguồn NL để tái tạo ATP và Phosphocreatin

• Phân giải trong bào tương tế bào cơ và gan à Glucose

• Phân giải Glucose theo 2 con đường:

² Thoái hoá hiếu khí: 1 Glucose è 36 ATP

² Thoái hoá yếm khí: P/ứ hoá học xảy ra nhanh hơn

Trang 64

3.3 Glycogen

Trang 65

3.4 Oxy hoá các dạng thức ăn khác

• >95% NL cung cấp ATP cho co cơ

• Trong 3 loại Glucid, protid, lipid: Lipid là nguồn cung cấp năng lượng nhiều nhất.

Trang 66

4 Hiện tượng nợ oxy

• Điều kiện hiếu khí: Cơ vận động à mạch máu giãn à

é lưu lượng máu cung cấp cho cơ à é tiêu thụ oxy

• Điều kiện hiếm khí:

² Cơ vận động gắng sức liên tục à oxy không đủ để tái tổng hợp NL à tạo ra nhiều acid lactic à êpH,

ức chế hoạt động các enzym trong mô

² Thiếu nguồn glycogen & creatin phosphat dự trữ à lực co tối đa giảm

² Sau thời gian nghỉ à cơ hồi phục lại: sử dụng oxy

để oxy hoá acid lactic thành hợp chất cung cấp ATP

Định dạng
Số trang	69
Dung lượng	13,36 MB