BÀI GIẢNG SINH LÝ CƠ XƯƠNG

I- HÌNH DẠNG TỔ CHỨC • Cơ chiếm 50% khối lượng cơ thể, trong đó khoảng 40% cơ thể là cơ xương • Sợi cơ là đơn vị cấu tạo của hệ thống cơ • Trong các sợi cơ có những tơ cơ, các tơ cơ

SINH LÝ CƠ XƯƠNG

MỤC TIÊU

1. Mô tả chi tiết hình dạng tổ chức

cơ xương

2. Trình bày được đặc tính sinh lý

của tế bào cơ xương

3. Giải thích được hiện tượng phì đại

cơ và teo cơ

I- HÌNH DẠNG TỔ CHỨC

• Cơ chiếm 50% khối lượng cơ thể, trong

đó khoảng 40% cơ thể là cơ xương

• Sợi cơ là đơn vị cấu tạo của hệ thống

cơ

• Trong các sợi cơ có những tơ cơ, các tơ

cơ được cấu tạo bởi các protein co thắt được: Myosin, Actin, Tropomyosin,

Troponin

1 CÁC VÂN CƠ

• Vân dọc: do sắp xếp tơ cơ chạy

dọc, song song

• Vân ngang: do cấu trúc của tơ cơ

tạo ra Những vân trên tạo ra đĩa sẫm và đĩa sáng

M

Z M Z

I

Sarcome re

I H

A

• Băng sáng I được chia đôi bằng đường

Z đậm

• Băng tối A có băng sáng H ở giữa

Giữa băng H có đường M

• Vùng giữa hai đường Z lân cận nhau

gọi là một đơn vị cơ hay nhục tiết

(

(Sarcomere).

• Đĩa A: phân tử chủ yếu là myosin, dày

• Đĩa I: phân tử chỉ có actin,

tropomyosin, troponin mảnh

• Sợi dày ( gồm phân tử Myosin) : mỗi phân tử có 2 chuỗi nặng và 4 chuỗi nhẹ, phần cuối cấu tạo thành những đầu to tròn, đầu này có chứa vị trí gắn vào

Actin và vị trí xúc tác thuỷ giải ATP

• Sợi mỏng (gồm phân tử Actin,

tropomyosin, troponin): 2 chuỗi đơn

vị hình cầu tạo thành chuỗi xoắn Ở rãnh giữa 2 chuỗi xoắn có phân tử

tropomyosin là những sợi dài

Troponin là những đơn vị nhỏ hình

cầu ở cách khoảng dọc theo phân tử tropomyosin

2 HỆ THỐNG ỐNG CƠ

• Quanh sợi cơ là cấu trúc màng, hình

túi và ống (hệ thống ống: sarcotubular system) gồm hệ thống T và hệ thống võng nội cơ

II - ĐẶC TÍNH SINH LÝ CỦA

TẾ BÀO CƠ

Giống như ở tế bào thần kinh, chỉ

khác nhau về thời gian và độ lớn Ở

cơ xương khi nghỉ ngơi, điện thế

màng vào khoảng -90mV

2 Thời gian trơ :

Sau co thắt, cơ xương có một

thời gian trơ không đáp ứng với

kích thích, thời gian trơ tuyệt đối

kéo dài 1 - 3 ms Thời trị của cơ

xương dài hơn của thần kinh

Nhiều sợi cơ có nhiều ngưỡng khác nhau

- Thời gian co cơ thay đổi tùy

theo loại cơ

Giai đoạn

co Giai đoạn giãn

Giai đoạn tiềm tàng

Kích thích

Đồ thị co cơ đơn độc

 Cơ chế co cơ :

- Điện thế hoạt động theo hệ

thống ống T tới các sợi cơ và

giải phóng ion calci

- Ion calci gắn vào troponin C

-> sự kết hợp giữa troponine I và actin sẽ yếu đi, tropomyosin di

chuyển sang một bên bộc lộ vị trí gắn cho đầu myosin, ATP bị thủy

giải

- Các xơ trượt lên nhau

- ATP là nguồn năng lượng cho co cơ

3.2 Nguồn năng lượng chuyển

hóa của co cơ

NĂNG LƯỢNG

Phosphocreatin

ATP

Oxy hóa các dạng thức ăn khác

Glycogen

 ATP:

- Cần cho sự trượt của sợi Myosin và Actin

- Cần cho bơm Ca++ từ dịch cơ

tương vào mạng nội bào tương

- Cần cho bơm Na+ và K+ để duy trì điện thế động của tế bào

- Sự phân hủy ATP cung cấp năng lượng để tạo công:

ATP + H2O -> ADP + H3PO4 + 7,3 KCal

=> Nồng độ ATP trong mỗi sợi cơ khoảng

4 triệu phân tử, đủ để duy trì sự co cơ trong thời gian 1-2 giây

 Phosphocreatin

- Phosphocretin là nguồn cung cấp năng

lượng để tái tạo ATP

- Số lượng Phosphocreatin lớn hơn 5 lần số lượng ATP

Phosphocreatin +ADP Creatin

+ATP

=> Năng lượng cung cấp từ ATP và

Phosphocreatin đủ để co cơ kéo dài 5-8 giây

Phosphocreatintrasferase

 Glycogen

- Glycogen dự trữ trong cơ chính là nguồn năng lượng được dùng để tái

tạo ATP và Phosphocreatin

- Theo 2 con đường:

+ Thoái hóa hiếu khí:

O2

Glucose +2ATP (hoặc glycogen ) +1ATP → 6CO2 +6H2O + 40ATP

+ Thoái hóa yếm khí:

Glucose +2ATP (hoặc glycogen ) +1ATP → 2 acid lactic +4ATP

 Oxy hóa các dạng thức ăn khác

- 95% năng lượng cho sự co cơ

kéo dài được cung cấp từ các phản ứng oxy hóa các chất dinh dưỡng khác

- Chủ yếu từ các chuyển hóa ái khí đối với acid béo tự do cũng như đạm để tạo ra ATP

 Hiện tượng nợ Oxy

Sự tích tụ quá nhiều acid lactic

và sự thiếu glycogen xảy ra khi

luyện tập được gọi là tình trạng nợ

oxy bởi vì tình trạng này phải được

trả lại bằng sự tiêu thụ oxy sau co cơ Lượng oxy nợ cao gấp 6 lần lượng oxy tiêu thụ cơ bản cho co cơ

 Có 2 loại co cơ:

Co cơ đẳng

Chiều dài

đổi Khi kích thích cơ giai đoạn đầu là co cơ

đẳng trường, lực càng tăng đến lúc đủ mạnh

cơ rút ngắn để kéo trọng tải lên.

hổn hợp, đẳng trường trước đẳng lực sau

3.3 Nhiều cơ co liên tiếp

- Khi kích thích liên tục cơ sẽ đáp ứng bằng nhiều co cơ liên tiếp

- Khi kích thích lập đi lập lại trước khi cơ giãn làm kích hoạt thêm các yếu tố co thắt và đáp ứng càng

tăng, gây ra sự tổng kế các co cơ

Tùy theo tần số kích thích nhiều

hay ít có các lọai tổng kế khác nhau

không có dãn cơ giữa các kích thích

-Co cứng không hoàn toàn: Khi

có những giai đoạn giãn không hoàn toàn giữa các kích thích liên tiếp.

=> Tần số kích thích để có tổng kế các co thắt được xác định bởi thời

gian của co cơ

• Hiện tượng Treppe: Nếu kích

thích cơ với tần số ngang mức gây

co cứng và với cường độ cực đại, sức căng mỗi sợi cơ sẽ tăng Sau nhiều co cơ, sẽ đạt đến một sức

căng cơ đồng dạng đó là hiện

tượng bậc thang hay treppe

4 Đơn vị vận động

Nơron vận động (sợi thần kinh vận động đơn độc) cùng với tất cả các sợi cơ do nó chi phối tập hợp lại thành một đơn vị vận động

 Điện cơ đồ (EMG:

Electromyograph):

Khi sử dụng các kỹ thuật khuếch đại tương ứng có thể ghi lại được điện thế động của sợi cơ dưới dạng điện cơ đồ

Về chức năng

Đơn vị

vận động nhanh

Đơn vị

vận động

chậm

III – PHÌ ĐẠI CƠ VÀ TEO CƠ

Khi khối lượng cơ lớn ra gọi là

phì đại và khối lượng giảm gọi là

teo cơ

- Phì đại cơ bệnh lý là sự tích tụ các chất bất thường trong TB cơ như collagen, sợi xơ…

 Teo cơ

giảm hoạt động trong thời gian dài hoặc thần kinh chi phối bị tổn thương.

- Ở giai đoạn cuối 1-2 năm của sự teo

cơ hầu hết sợi cơ bị phá hủy và thay thế bởi mô sợi và mô mỡ

Mất khả năng dẫn truyền tín hiệu từ các sợi thần kinh sang cơ do tự miễn

SINH LÝ CƠ TRƠN

• Cơ trơn có ở thành tạng rỗng (ống

tiêu hóa, phế quản, bàng quang, tử cung, mạch máu)

• Kích thước nhỏ: Đường kính 5-10m dài: 10-500m

• Cơ trơn không có sarcomere, các xơ mảnh và dày phân tán trong tế bào nền

• Vòng xoay (a-m) chậm do ATPase

thấp → ATP thấp.

• Thời gian co chậm.

• Lực co lớn hơn cơ xương do thời gian gắn giữa actine và myosin kéo dài.

• Mức độ ngắn lại của cơ trơn lúc co

lớn hơn cơ xương.

Điều hòa co cơ

kinh:

- Cơ vân: Thần kinh trung ương điều khiển hoạt động của cơ vân thông qua các sợi vận động

- Cơ trơn: Hệ thần kinh tự chủ điều hòa hoạt động thông qua thần kinh giao cảm và phó giao cảm

• Điều hòa bằng hệ thống thể dịch (cơ trơn):

- Hormon + receptor gây mở và đóng kênh Na+ và Ca++ làm thay đổi

điện thế màng.

- Tại chỗ: thiếu O2, thừa CO2, tăng

H+, tăng K+, tăng acid lactic gây

giãn cơ trơn, giãn mạch.

CHÂN THÀNH CÁM ƠN!