25/01/2019

Muscle contraction là gì ? Tìm hiểu cơ chế co cơ

Có nhiều học trò inbox hỏi mình về vấn đề co cơ (muscle contraction). vì các bạn ấy đọc bài trên mạng xã hội của người nào đó viết nhưng không hiểu gì cả. mình hy vọng các bạn đọc xong bài mình viết sẽ hiểu được mọi việc đúng đắn hơn chút.

co cơ (muscle contraction) hoạt động như thế nào? để hiểu được là từ 1 Stimuli kích hoạt đến Action Potential (điện thế hoạt động) để khiến cơ bắp co lại (contraction) thì lẽ ra các bạn phải có sẵn 1 vài kiến thức căn bản.

Muscle contraction là gì ? Tìm hiểu cơ chế co cơ

kiến thức căn bản này mình đành phải request là các bạn có sẵn hoặc tự tìm hiểu. chứ không thì bài viết sẽ vô cùng dài và đi rất sâu vô đáy. mình sẽ cố gắng giải thích 1 cách xúc tích và đơn giản dễ hiểu nhất.

nhưng những thuật ngữ chuyên môn thì mình không thể biết được trong tiếng việt gọi là gì cho nên mình sẽ để nguyên thuật ngữ tiếng anh (hoặc latein). quá trình "co cơ" (muscle contraction) nói đơn giản là quá trình mà mô cơ rút ngắn lại và sẽ căng -> contraction.

quá trình này là 1 quá trình sinh học cho nên cũng sẽ đòi hỏi năng lượng từ ATP (adesonie triphosphate). sau đây mình sẽ giải thích trình tự thời gian của quá trình co cơ. quá trình này bắt đầu từ 1 Action Potential (AP) và sẽ kết thúc bằng sự thư giãn của cơ. AP -> muscle contraction -> relaxation.

khi AP của sợi thần kinh đạt đến "tấm cuối" động cơ của sợi cơ (myoneural junction = motor end-plate), thì cái gọi là "end-plate potential" được kích hoạt. có nghĩa là sức căng điện của tế bào cơ ở khớp thần kinh cơ bắp (muscular synapse).

cái "motor end-plate" này nó là cái mối liên hệ giữa dây thần kinh và sợi cơ. thông qua T-Tubuli thì "end-plate potential" sẽ đi vào được lưới sarcoplasmatic reticulum của tế bào cơ, ở trong đó các ion canxi được lưu trữ.

do end-plate potential nên các ion đấy được giải phóng và khuếch tán vào trong tế bào. lượng ion giải phóng điều chỉnh thời gian của việc co cơ (căng cơ). các ion canxi trong "cytoplasm" có thể liên kết với các vị trí liên kết "Ca2+" của các phân tử Troponin.

sau đấy các Tropomyosin thay đổi cấu trúc phân tử của nó (conformational change) và "phơi bày" các vị trí liên kết cho các "Myosin head". đầu myosin (myosin head) sẽ liên kết với Actin hoặc các vị trí ràng buộc cụ thể nằm ở đó.

cái "myosin head" đấy sẽ gập ngược lại theo hướng co và do đó sẽ di chuyển Actin về phía trung tâm của Sarcomere. Sarcomere là khoảng cách giữa các lát Z gọi là "Z-disc". các Sarcomere là đơn vị chức năng nhỏ nhất của 1 sợi cơ (myofibril).

thế cho nên nếu cơ thắt (contraction) càng chặt, thì Sarcomere càng thu nhỏ lại. hướng co rút của cơ mà mình vừa đề cập là một hướng chuyển động đơn hướng được xác định rõ ràng.

trong quá trình tiếp theo, năng lượng dạng phân tử ATP gắn vào các "Myosin Head" và khiến chúng nó tách ra khỏi Actin. sau khi 2 đứa nó tách khỏi nhau rồi thì ATP sẽ chia thành ADP+P.

cái năng lượng phát ra từ điều này sẽ làm cho Myosin Head quay lại vị trí ban đầu nhưng ở trong trạng thái căng, và sau đấy có thể tiếp nhận thêm Stimuli (-> Action Potential) để có thể co rút thêm tiếp. sau khi cơ bắp co rút, tiếp theo sẽ là việc cơ đàn hồi và thư giãn. trong bối cảnh này, về cơ bản sẽ có 2 quy trình:

1.) sự co cơ được dừng lại nếu Action Potential không còn tồn tại nữa và như vậy thì sẽ không có điện tới được "motor end-plate" nữa. do đó, không có ion Ca2+ nào vào được lưới sarcoplasmatic reticulum và Tropomyosin sẽ lại chặn các vị trí liên kết với Myosin. chuyện này ví dụ xảy ra nếu mình đang tập và thả tạ.

2.) cơ bắp được kéo dài hoặc thư giãn lần nữa, dựa trên các extremities, bởi sự chuyển động của "đối thủ" (Agonist và Antagonist) ví dụ như uốn cong tay và kéo dài cánh tay chở lại như trong động tác Bicep Curls ấy. trong trường hợp này, các Actin filaments (F-actin) phân tán thụ động và đảo ngược sự co cơ.

đấy là mình giải thích đơn giản nhất cơ thể rồi đấy. nếu mà giải thích chi tiết tất cả quá trình sâu hơn nữa xuất phát từ Na+/K pump, rồi từ axon và axon hillock đi qua các myelin-scheiden đến pre- và postsynapic gaps thì viết 2 tuần cũng không hết được bài. thế cho nên các bạn hiểu như thế này là đủ rồi.

PS: đừng bao giờ tùy tiện bổ sung canxi, vì level của canxi trong serum máu chỉ có range rất chật hẹp, nồng độ không được phép chênh lệch cao. bổ sung thêm canxi không cẩn thận chỉ khiến vôi mạch và sỏi thận, và điều này càng nặng thêm nếu như Vitamin D và K bị thiếu!!!

Xem thêm: Bác sĩ và tập luyện thể hình

và người việtnam thì các bạn biết rồi đấy, do lối sống sợ nắng cho nên điều này đã khiến cho hầu như ai cũng bị thiếu Vitamin D, nhưng lại không biết cách substitute D3 bằng thực phẩm bổ sung. bây h mà bổ sung thêm canxi thì dễ ... lắm đấy.