TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH
KHOA GIÁO DỤC THỂ CHẤT - QP
-------- ---------
GIÁO TRÌNH
(Lƣu hành nội bộ)
SINH LÝ HỌC THỂ DỤC THỂ THAO
(Dành cho sinh viên chuyên ngành GDTC hệ cao đẳng)
Tác giả: Ths. CAO PHƢƠNG
Năm 2017
-1-
MỤC LỤC
Chương I ........................................................................................................... - 5 Hệ vận chuyển oxy cho hoạt động thể lực ....................................................... - 5 Bài 1. Sinh lý hệ máu và mạch máu ................................................................. - 5 I. Sinh lý hệ máu .............................................................................................. - 5 II. Sinh lý hệ mạch máu ................................................................................... - 8 III. ảnh hưởng của hoạt động TDTT đến hệ thống tim mạch .......................... - 9 Bài 2. Hệ tuần hoàn ........................................................................................ - 11 I. Cấu tạo ........................................................................................................ - 11 II. Tính chất sinh lý của cơ tim ...................................................................... - 12 III. Các chỉ số sinh lý của tim (HR) ............................................................... - 13 Bài 3. Sinh lý hệ hô hấp ................................................................................. - 15 I. Khái niệm chung và chức phận................................................................... - 15 II. Hiện tượng cơ học của qua trình hô hấp.................................................... - 16 III.Các thông số chức năng hô hấp................................................................. - 17 IV. Cơ chế trao đổi khớ giữa cơ thể và môi trường ....................................... - 18 V. Hô hấp trong vận động .............................................................................. - 18 Chương 2 ........................................................................................................ - 20 Sinh lý hệ vận động ........................................................................................ - 20 Bài 1. Sinh lý bộ máy thần kinh – cơ ............................................................. - 20 I. Cấu tạo của bộ máy thần kinh – cơ ............................................................. - 20 II. Cơ chế co cơ .............................................................................................. - 22 III. Năng lượng của sự co cơ .......................................................................... - 22 IV. Các hình thức và chế độ co cơ ................................................................. - 24 V. Phõn loại đơn vị vận động......................................................................... - 25 VI. Điều khiển sự co cơ.................................................................................. - 25 Chương 3 ........................................................................................................ - 26 Sinh lý hoạt động thể dục thể thao ................................................................. - 26 Bài 1. Phân loại và các đặc tính sinh lý chung của các bài tập thể dục thể thao ... 26 I. Phân loại cỏc bài tập thể thao ..................................................................... - 26 II. Đặc tớnh sinh lý các bài tập có chu kỳ ...................................................... - 27 III. Đặc tớnh sinh lý của những hoạt động cú chu kỳ với cụng suất biến đổi - 28 IV. Đặc tớnh sinh lý của những hoạt động khụng cú chu kỳ và thay đổi ..... - 29 1. Hoạt động sức mạnh................................................................... - 29 2. Hoạt động sức mạnh – tốc độ..................................................... - 29 V. Đặc tớnh sinh lý của hoạt động tĩnh lực.................................................... - 30 VI. Đặc tớnh sinh lý của hoạt động định tớnh ............................................... - 30 Bài 2 ............................................................................................................... - 31 Cơ sở sinh lý của các tố chất vận động và trình độ tập luyện ........................ - 31 I. Cơ sở sinh lý của sự hỡnh thành kỹ năng, kỹ xảo vận động ...................... - 31 1. Khỏi niệm ................................................................................... - 31 2. Đường liờn hệ tạm thời là cơ sở để hỡnh thành ......................... - 31 II. Cơ sở sinh lý của các tố chất vận động ..................................................... - 31 -2-
III. Đặc điểm sinh lý của sự phỏt triển cỏc tố chất vận động ........................ - 32 IV. Cơ sở sinh lý của trình độ luyện tập ........................................................ - 35 Bài 3 ............................................................................................................... - 37 Đặc điểm các trạng thái sinh lý của cơ thể xuất hiện trong hoạt động thể dục thể
thao ................................................................................................................. - 37 I. Trạng thái trước vận động và khởi động..................................................... - 37 II. Trạng thỏi bắt đầu vận động ...................................................................... - 39 III. Trạng thái ổn định .................................................................................... - 42 IV. Mệt mỏi .................................................................................................... - 42 V. Hồi phục .................................................................................................... - 43 Bài 4 ............................................................................................................... - 46 Đặc điểm sinh lý các lứa tuổi ......................................................................... - 46 I. Đặc điểm sinh lý lứa tuổi thanh thiếu niên trong tập luyện TDTT ............ - 46 IV. Đặc tính sinh lý của phụ nữ ..................................................................... - 48 III. Đặc điểm sinh lý của người cao tuổi ........................................................ - 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. - 51 -
-3-
LỜI NÓI ĐẦU
Giáo trình Sinh lý học Thể dục thể thao là môn học cơ bản dành cho sinh
viên chuyên ngành Giáo dục thể chất trong các trường Đại học và cao đẳng,
Chƣơng I
hệ vận chuyển oxy cho hoạt động thể lực
Bài 1. Sinh lý hệ máu và mạch máu
I. Sinh lý hệ máu
1. Khái niệm
Máu là một hệ mô đặc biệt thể lỏng.
Thành phần: nước và các thành phần khác (thành phần khác là vô hình và
hữu hình).
Chức năng:
. Điều tiết: điều khiển nhiệt các hoạt động của các cơ quan trong cơ thể
(họat động thần kinh và thể dịch).
. Điều hòa thân nhiệt: chuyển năng lượng từ trong cơ thể tỏa ra ngoài.
. Chức năng hô hấp: tham gia vào quá trình vận chuyển O2 và CO2, vận
chuyển trao đổi nhờ áp suất thẩm thấu riêng phần.
. Chức năng dinh dưỡng: nuôi tế bào.
. Chức năng bảo vệ: nhờ 2 cơ chế là chủ động và thụ động (kháng thể).
Ngoài ra có chức năng rất cơ bản là điều hòa nồng độ pH.
2. Các thành phần
Nước và các thành phần khác.
Thành phần khác: - hữu hình: các tế bào
- vô hình: huyết tương: huyết thanh và protein
Các tế bào: Bạch cầu và hồng cầu.
Hồng cầu: là tế bào lớn không nhân mà bản chất là có nhân. Hồng cầu non
qua 12 bước chuyển hóa đến hồng cầu trưởng thành. Hồng cầu có cấu trúc tròn
và dẹt. Bình thường có 4-5 triệu hồng cầu/ mml(phụ thuộc giới tính). Khả năng
tái tạo hồng rất nhanh: 3triệu/giây. Hồng cầu có khả năng sống 120 ngày và bị
tại lách và gan. Hồng cầu được tạo ra trong tủy đỏ xương và xương xốp. Trong
tế bào hồng cầu, thành phần thực hiện chức năng là hêmôglôbin.
. Đơn vị cấu tạo hêmôglôbin: - Hem: protein liên kết 4 phần tử Fe.
- glôbin
BT công suất dưới cực đại
BT công suất lớn
BT công suất trung bình
6 triệu/mml
Pha1
Pha2
Pha3
Pha4
ở Pha3: xuất hiện hồng cầu non.
ở Pha4: nói lên sự kiệt quệ cơ thể. Các tế bào hồng cầu hao hụt nhiều.Số
lượng bạch cầu cũng thay đổi nhưng theo quy luật tăng dần ở các Pha1, 2, 3
giảm ở Pha4 nhưng duy trì ở mức cao hơn.
-6-
Thành phần bạch cầu thay đổi khác nhau.
Ví dụ: đối với bạch cầu limphô, tăng lên Pha1 và giảm dần.
Limphô
Bạch cầu trung tính tăng liên tục
BCTT
-7-
Trong hoạt động thể thao sự thích nghi làm khả năng dự trữ tăng lên và
dự trữ kiềm được dùng để đánh giá năng lực hoạt động yếu khí của VĐV.
II. Sinh lý hệ mạch mỏu
Trong TDTT mạch sử dụng rất nhiều và là một thông số nhạy cảm nhất
đối với hoạt động thể chất và phản ánh khách quan (mạch là một thông số gián
tiếp phản ánh hoạt động của tim)
- Mạch bình thường (hay mạch yên tĩnh): có sự thay đổi vì luôn luôn chịu
tác động môi trường. Vì vậy mạch bình thường chỉ là tương đối với trạng thái
thoải mái.
Thường mạch dao động phụ thuộc vào giới tính (nữ cao hơn nam khoảng
4- 5 nhịp)
Phụ thuộc vào lứa tuổi: giảm dần với sự trưởng thành của con người và
tăng dần ở tuổi già.
Phụ thuộc vào trạng thái sức khỏe cũng như đặc điểm cấu trúc chức năng
của hệ tuần hoàn.
- Mạch tối ưu: sự biến đổi của tần số mạch phụ thuộc vào cấu trúc cường
độ của bài tập theo quy luật đồng biến và liên tục. ậ một giới hạn mạch đập mà
tại hiệu suất hoạt động của tuần hoàn đạt giá trị tối ưu thì đó là tần số mạch tối
ưu. Qua nghiên cứu mạch 170- 180 với người trưởng thành mạch là mạch tối ưu.
- Mạch tối đa: là mạch mà ngưỡng cơ thể con người có thể chịu đựng
được và hệ tuần hoàn vẫn phát huy được công suất ở một giới hạn nhất định.
Thường mạch tối đa cho phép được tính theo công thức 220- tuổi. Tuy nhiên ở
những người có trình độ cao thì ngưỡng mạch tối đa có thể cao hơn.
- Huyết áp: là áp lực của dòng máu tác động lên thành mạch. Có 3 loại
huyết áp: huyết áp động mạch, huyết áp tĩnh mạch, huyết áp mao mạch. Thông
thường sử dụng huyết áp động mạch.
Huyết áp tối đa:ứng với thời kỳ tâm thu.
thể chất, được xác định trong các thời điểm tĩnh. Sự biến lâu dài hay tức thời
được đánh giá thông qua các chỉ số chức năng.
1. Những biến đổi tức thời
- Mạch: tăng cao và tăng song song với công suất vận cơ.
ở những VĐV khả năng tăng và chịu đựng được ở mạch tối đa cao hơn
người bình thường.
- Huyết áp tăng không theo quy luật khi mạch ở dưới 170- 180lần/phút thì
huyết áp tăng song song với mạch. Sau đó huyết áp tăng chậm (không đồng biến
nữa). Nếu mạch vượt quá tối đa thì huyết áp tụt.
- Lưu lượng tâm thu tăng: nhưng cũng ở ngưỡng mạch dưới 170180lần/phút. Mạch vượt qua tối ưu thì lượng tâm thu sẽ giảm.
- Lưu lượng phút tăng: nhờ có tăng lưu lượng tâm thu đặc biệtỉơ ngưỡng
170- 180, những biến đổi tức thời này phản ánh khả năng thích nghi và đó là
hiệu quả của những biến đổi lâu dài.
2. Những biến đổi lâu dài
Có 1 đặc trưng riêng biệt đối với người hoạt động thể chất có hệ thống.
Người ta tập hợp lại và gọi là đặc điểm tim thể thao.
Đặc điểm tim thể thao:
- Hiện tượng giản buồng tim (khác với giản buồng tim bệnh lý).
- Phì đại cơ tim: thành tim dày lên đặc biệt ở thất trái.
-9-
Cả 2 yếu tố trên làm cho lượng tâm thu tăng.
- Mạch yên tĩnh chậm lại (giúp cho giai đoạn nghĩ ngơi của tim dài
hơn). Nếu trên điện tim thì giai đoạn T- P tăng.
Tất cả đặc điểm đó đưa đến tim hoạt động tinh tế hơn.
* Đối với hệ mạch, dưới tác động của lượng vận động nó cũng để lại
những biến đổi .
. Tức thời: trương lực của thành mạch giảm (ngoại biên), xuất phát sự
giản nở này mà hệ thống mạng mao mạch dày lên. Số lượng máu tăng 2 lần bởi
thích đủ và trên ngưỡng thì cả khối cơ tim hoạt động co cơ, nếu kích thích dưới
ngưỡngthì không cho phản ứng. Khi kích thích tăng lên thì công suất co cơ vẫn
không đổi. Đến giới hạn nào đó thì cho co cơ tối đa.
Từ đặc điểm trên cơ tim có đặc tính co chậm nhưng không bao giờ bị
chuột rút (têtanuts).
Về cấu trúc tầng cơ có 3 lớp: lớp trong, lớp ngoài chéo; lớp trong đi
ngang. Tim có 4 buồng.
- Mạch
- Động mạch: mạch máu đưa máu từ tim đến các cơ quan.
- Tĩnh mạch: mạch nhận máu các cơ quan đưa về tim. Ngoài ra động
mạch, tĩnh mạch phân chia nhnhỏ dần đến các mao mạch. Mao mạch vừa có
chức năng vận chuyển vừa có chức năng trao đổi chất.
Hệ thống mạch được tạo nên trong cơ thể 2 vòng tuần hoàn lớn và bé.
* Sự phối hợp giữa tim và hệ thống tuần hoàn:
Sự phối hợp vận động giữa các van tim và chu chuyển tim. Chu chuyển
tim: là một khoảng thời gian cần thiết trong một chu kỳ hoạt động bao gồm có
nhĩ co, thất co, nhĩ trương, thất trương và trương hoàn toàn. Chu chuyển tim =
60giây/tần số = 0,85, khoảng 75 lần/phút.
nhĩ
thất
Co
0,7''/nhĩ trương
thất co
thất trương/0,5''
- 11 -
Cơ tim có khả năng hưng phấn và dẫn truyền hưng phấn được là do xuất
hiện điện thế hoạt động trong cơ tim. Tốc đọ dẫn truyền xung động trong cơ tim
là 0,3 – 0,5 m/s. Trong hệ thống nút tự động là 0.02 – 4 m/s. Tốc độ dẫn truyền
xung động bằng 1/10 so với cơ vân, 250 so với sợi thần kinh
4. Tính trơ của cơ tim
Tính trơ của cơ tim được thể hiện sau khi cơ tim hưng phấn. Song vào
thời điểm này, cơ tim ở trạng thái trơ, kích thích mới sẽ không ra được hưng
phấn mới. kích thích mới rơi vào thời kỳ trơ tuyệt đối thì kích thích đó hoàn toàn
- 12 -
không gây được hưng phấn. Sau thời kỳ trơ tuyệt đối là thời kỳ trơ tương đối.
Kích thích mới rơi vào thời kỳ này có thể gay ra hưng phấn nhưng rất khó khăn.
cơ tim ở tâm nhĩ có thời gian trơ 0,15s, ở cơ tim tâm thất là 0,25 – 0,30s.
5. Tính nhịp điệu của cơ tim
Tính chất hoạt động của cơ tim thể hiện tính đồng thời và tính kế tiếp.
Tính nhịp điệu là khả năng kế tiếp phát sinh xung động làm cho tim có tần số
đập. Cơ chế gay ra tính nhịp điệu là do sự tự hưng phấn tai nút xoang nhĩ – nút
dẫn nhịp của tim.
III. Các chỉ số sinh lý của tim (HR)
1. Tần số co bóp của tim HR
Là tần số tim đập trong một phút hoặc là tần
số chu chuyển tim (CCT) trong một phút
Ví dụ: Người Việt Nam bình thường: HR = 70 – 80 lần/1 phút
- HR phản ánh hoạt động của tim
- HR trong yên tính ở người bình thưởng khoảng 70 – 80 lần/phút
+ HR dưới 60 lần/phút là nhịp tim chậm
+ HR trên 90 lần/phút là nhịp tim nhanh
a. Yếu tổ ảnh hưởng và đặc điểm biến đổi:
- HR phụ thuộc vào tình trạng sức khoẻ (khoẻ ít hơn yếu)
a. Khái niệm: SV là lượng máu tống vào động mạch một lần tim đập
Ví dụ: người bình 60 -70 ml/1 lần tâm thu
b. Yếu tố ảnh hưởng và đặc điểm biến đổi SV:
- Lượng máu tĩnh mạch trở về tim
- Tốc độ dòng máu tĩnh mạch trở về tim
- Tần số nhịp tim
- Kích thước buồng tim
- Lực bóp cơ tim
- Lứa tuổi, giới tính
- Lượng máu tuần hoàn chung
- Công suất và thời gian hoạt động
c. ảnh hưởng của TDTT với SV:
- SV sẽ tăng trong hoạt động thể dục thể thao
- Về lâu dài: SV sẽ hơi giảm ở các vận động viên khi trình độ tập luyện
tăng lên do công suất co bóp của ti giảm. điều đó chứng tỏ tim hoạt động kinh tế
hơn trong nghỉ ngơi.
- 14 -
Bài 3. Sinh lý hệ hô hấp
I. Khái niệm chung và chức phận
- Thực hiện chức năng trao đổi khí
- Điều tiết nước, thân nhiệt (bay hơi)
- Hệ cơ quan thực hiện quá trình trao đổi khí
- Là nguồn động lực tạo nên độ rung của thanh quản
Chức năng thực hiện được nhờ 2 quá trình hô hấp ngoài và quá trình hô
hấp trong,
. Hô hấp ngoài: là quá trình trao đổi khí được diễn ra ở bên ngoài của tế
bào.
II. Hiện tƣợng cơ học của quỏ trỡnh hụ hấp
Hô hấp được thực hiện nhờ vào:
- Sự cử động của lồng ngực
- Sự chênh lệch áp suất trong khoang ngưc, trong phế nang
- Co giãn của các cơ hô hấp tạo dòng không khí từ ngoài vào phổi và từ
phổi đi ra ngoài
1. áp suất âm trong khoang màng phổi
Được tạo ra bởi hai là thành và là tạng của khoang màng phổi. Để tìm
hiểu áp suất âm đó, có thể chọn một kim tiêm qua cơ liên sườn ở thành ngưc,
mũi kim nằm ở khang màng phổi, đuôi kim nối với áp kế thuỷ ngân, ta sẽ thấy
áp kế đó dao động. áp suất này càng âm nếu ta thực hiện động tác hít sau vào
lồng ngược kín. Bình thường khoang màng phổi có áp suất âm hút các lá phổi
nở ra đến sát mặt trong của thành lồng ngực. áp suất âm trong khoang màng
phổi là 753 mmHg, áp suất âm giữa khoang màng phổi với không khí khí quển (
753 760 = -7). áp suất âm này có sự thay đổi khi thực hiện động tác hít vào bình
thường -7mmHg, hít vào sâu xuống -30mmHg, khi thở ra – 4mmHg thở ra gắng
sức áp suất âm xấp xỉ = 0
2. Cơ chế hít vào
Để thực hiện động tác hít vào, thể tích lồng ngực tăng theo 3 chiều
+ Phải trái
+ Trước sau
+ Trên dưới
Tác dụng của các cơ hô hấp
+ Cơ hoành co làm cho thể tích lồng ngực tăng theo chiều trên dưới
+ Cơ liên sườn ngoài co làm thể tích lồng ngực tăng theo chiều phải trái
và trước sau
- Ngoài ra có một số cơ phụ tham gia như có thang, cơ ức đòn chũn, cơ
răng to
3. Cơ chế thở ra
Thở ra là cơ chế thụ động, các cơ hô hấp trên giãn ra
sức bền (công suất trung
Khả năng hấp thụ O2 tối đa: đánh giá dung tích sống và trao đổi khí trong
tế bào.
Trên biểu đồ ta thấy có các thông số sinh lý học khác nhau. Mỗi thông số
chứa đựng một thông tin phản ánh một mặt nào đó của chức năng trao đổi khí.
Tất cả các thành phần trên cấu thành dung tích phổi.
. Dung tích phổ: là tổng lượng không khí có thể chứa được tối đa ở trong
phổi. Nó phụ thuộc vào lứa tuổi, giới tính, đặc điểm hình thái và một phần do tác
động của tập luyện. Vì vậy: Đại lượng này ít được sử dụng khi đánh giá chức
năng hô hấp, mà thường để đánh giá mức độ phát triển thể lực.
. Khí lưu thông: là thể tích khí ra vào phổi trong một lần hô hấp bình
thường khoảng chừng 500mml. ít giá trị trong chẩn đoán chức năng.
. Thể tích dự trử hít vào: là lượng không khí bổ sung sau khi hít vào bình
thường nhờ vào sự nổ lực gắng sức.
. Dự trữ thở ra: là lượng không khí thu được sau khi thở ra bình thường
nhờ vào sự gắng sức tối đa.
- 17 -
Như vậy cả hai đại lượng này phụ thuộc vào khả năng hoạt động gắng sức
của các cơ hô hấp, có ý nghĩ trong việc đánh giá chức năng nhưng trong thực
tiển người ta ít sử dụng một cách riêng lẽ.
. Dung tích sống: là tổng hợp của khí lưu thông, dự trữ hít vào và thở ra.
Nói cách khác dung tích sống là lượng không khí thu được khi thở ra gắng sức
từ từ sau khi đã hít vào tối đa. Trong thực tiển thể thao thì ngoài giá trị dung tích
sống tuyệt đối người ta còn sử dụng dung tích sống tương đối.
Dung tích sống tương đối là đại lượng dung tích sống trên kg trọng lượng
- 18 -
a. Khái niệm: là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hoá các hợp chất
hữu cơ giải phóng năng lượng cho cơ thể hoạt động
- Trong hoạt động nhu cầu oxy tỉ lệ thuận với công suất hoạt động và tỉ lệ
nghịch với thời gian vận động
Ví dụ: Nhu cầu oxy của chạy 100m là 7 – 8 lít/10s; 400m là 20 lít/1phút;
maratong là 3 – 4 lít/1phút
b. Cách tính nhu cầu oxy:
+ Nhu cầu oxy tình theo phút: Lượng oxy cần thiết cho cơ thể hoạt động
trong thời gian một phút
VD: Nhu cầu oxy chạy 100m là 7 – 8 lít/10s, tính ra phút sẽ là 42 – 48
lít/1 phút
+ Nhu cầu oxy tính theo tổng nhu cầu oxy cần thiết trong và sau vận động
c. Giải quyết nhu cầu oxy trong vận động
- Tăng công suất tuần hoàn đạt giá trị tối đavề thể tích phút, thể tích tâm
thu của tim
- Tăng công suất hô hấp, thông khí phổi đạt giá trị tối đa
- Tăng tốc độ phân ly HbO2, cung cấp oxy cho tổ chức cơ hoạt động
2. Nợ oxy trong vận động
a. Khái niệm: là lượng oxy cần thiết để đốt cháy hoàn toàn lượng axit
lactic sản sinh ra trong vận động
- Giới hạn nợ oxy:
Người bình thường là 10 lít oxy/1 phút
VĐV 18 – 20 lít oxy/1 phút
* Nợ oxy trong vận động phụ thuộc vào:
+ Công suất hoạt động
+ Thời gian duy trì
Nợ oxy trong vận động phân làm 2 loại
một đơn vị vận động. Đơn vị vận động là thành phần chức năng cơ bản của bộ
máy thần kinh cơ. Nói một cách khác, bộ máy thần kinh – cơ chính là tổ hợp các
đơn vị vận động
Mỗi đơn vị vận động gồm có 3 phần chính:
+ Nơron vận động và sợi trục của nó
+ Sợi cơ
+ Xinap thần kinh – cơ
1. Cấu tạo của sợi cơ
Cơ vân được cấu tạo từ các tế bào cơ còn gọi là sợi cơ. Sợi cơ là một tế
bào mảnh và dài (có sợi dài tới 10 – 12cm), có nhiều nhân. Sợi cơ có màng bao
bọc, có cấu tạo như các màng tế bào khác. Chất chứa trong sợi cơ gọi là cơ
tương, là một chất dịch có chất đạm, các ion và các chất hoà tan khác nữa. Ngâm
rong cơ tương có lưới cơ tương, là một hệ thống các ống ngang và dọc cùng các
bể chứa. Lưới cơ tương cũng có màng như sợi cơ. Hệ thống ống của lưới cơ
tương nối bề mặt của màng sợi cơ với các bộ phận sâu trong cơ tương và có vai
- 20 -
trò quan trọng trong việc dẫn truyền hưng phấn từ bề mặt sợi cơ vào sâu trong
cơ và bài tiết các sản phẩm trao đổi chất ra ngoài khoảng gian bào.
Trong sợi cơ, xen lẫn vào lưới cơ tương là các sợi cơ nhỏ hơn nữa, nằm
xếp dọc theo sợi cơ gọi là tơ cơ (myofirilla), đường kính vào khoảng 1 – 3
micron. Tơ cơ là một bó các sợi rất nhỏ nằm song song với nhau theo một trật tự
nhất định. Có hai loại tơ cơ, là sợi dày và sợi mỏng.
Trên toàn bộ tơ cơ, các sợi cơ dày và mỏng được sắp xếp theo một trật tự
chặt chẽ, nối tiếp và xen kẽ nhau. Các sợi tơ cơ dày (miozin) tạo thành một đĩa
tối sẫm, xen kẽ giữa đĩa I sáng hơn, do các sợi tơ cơ mỏng (actin) tạo nên. Đĩa
sáng I bị các đường Z chia làm hai, các sợi actin mỏng bám vào đường Z đó từ
hai phía. Khoảng tơ cơ giữa hai đường Z được gọi là một ô cơ. Nó là cấu trúc
lặp đi lặp lại cơ bản của cơ
Khi xung động thần kinh ở nơron vận động lan truyền theo sợi trục đến
xinap thần kinh – cơ sẽ gây nên những biến đổi hoá học và điện học như qua các
xinap khác
II. Cơ chế co cơ
Khi không có xung động thần kinh, sợi cơ nằm nằm ở trạng thái tĩnh hay
còn gọi là thả lỏng. Trong trạng thái này các cầu nối ngang của sợi miozin
không gắn được vào sợi actin mỏng, vì ở trên sợi actin có các phân tử
tropomiozin và tropozin. Các phân tử này ngăn cản phản ứng gắn các cầu nối
ngang và ức chế men miozin – ATP – aza, là men phân giải ATP để cung cấp
năng lượng, vì vậy không có năng lượng để gắn các cầu nối ngang.
Khi có luồng xung động thần kinh đi đến từ nơron vận động, sau khi qua
xinap thần kinh – cơ, luồng xung động ấy sẽ gây nên điện thế động lan toả theo
bề mặt và vào bên trong sơi cơ, gây ra nhưng biến đổi hoá học, phát động quá
trình co cơ như sau:
- Sự lan toả điện thế động vào trong sợi cơ làm thay đổi tính thấm của
mang các bề chứa ở lưới cơ tương. Sự thay đổi tính thắm đó làm cho các ion can
xi nằm rất nhiều trong bể chứa nhanh chóng đi ra ngoài vào giữa các tơ cơ.
- Các ion canxi tự do được giải phóng sẽ kế hợp với tropomiozin ở sợi
actin mỏng, giải phóng vị trí để cầu nối ngang của sợi miozin có thể gắn vào sợi
actin.
- Các đầu cầu nối ngang của sợi miozin di chuyển về phía phân tử actin và
gắn với các điểm nối của chúng.
- Khi gắn vào các sợi actin,các cầu nối ngang nằm ở vị trí chéo sẽ có thể
thực hiện một lực chéo dọc làm cho các sợi actin mỏng trượt dọc theo các sợi
miozin dày . các sợi actin lúcđó sẽ chui vào khoảng giữa các sợi miozin dày,di
chuyển về phía tâm của ô cơ.
- Cùng lúc đó ion caxi tự do cũng đã kết hợp với phân tử tripozin và như
vậy giải phóng hoạt tính của men miozin-ATP-aza. N ó sẽ phân huỷ ATP ở đầu
miozin để cung cấp năng lượng cho các cầu nối ngang kéo sợi actin.
+ Yếm khí _anaerobia : thiếu oxy
+ Ưa khí _aerobia: có oxy.
Trong cơ thể có 3 hệ thống tái tạo ATP còn gọi la hệ thống năng lượng bao
gồm :
+Hệ photphatgen
+ Hệ lactic
+ Hệ oxy
Ba hệ này khác về cơ chất
. Khác nhau về dung lượng năng lượng
. Khác nhau về công suất tạo năng lượng
1. Hệ photphatgen (ATP _CP):
+Cơ chất: CP chứa trong cơ
+Công suất : hệ photphatgen có công suất lớn nhất trong các hệ năng lượng
36 kcal/1p. gấp 3 lần so với hệ lactic và gấp 4-10 lần hệ oxy hoá.
+ Dung lượng năng lượng không lớn: vì dự trữ ATP và CP trong cơ thể rất
ít (5kcal)
+Cung cấp năng lượng cho các hoạt động công suất tối đa,có sự co cơ tối
đa về lực và tốc độ
Ví dụ: chạy ngắn ,ném đẩy…
2. Hệ năng lượng lactic (hệ glucophân)
- 23 -
+ Cơ chất: phân giải hoá học yếm khí glucose va glycogen
+ Công suất năng lượng tương đối lớn khoảng 12 kcal/1p
+ Dung lượng năng lượng :không lớn lăm do nồng độ acidlactic gây ức
chế các men phân giải gluaose và glycozen. Cung cấp khoảng 12 kcal.
Cung cấp năng lượng cho các hoạt động . hoạt động kéo dài từ 20s đến vài phút
có sử co cơ mạnh và tốc đọ cao như :
. chạy 200 m đến 800 m
không ngắn lại, vì các thành phần đàn hồi của cơ vẫn có thể giãn ra. Vì vậy
trong cơ thê hình thức co cơ chủ yếu là co hỗn hợp trong đó độ dài và độ căng
của cơ đều thay đổi
- 24 -
2. Các chế độ co cơ
Do tần số xung động từ các nơron vận đông, cơ có thể co với các chế độ
khác nhau. Một xung động thần kinh sẽ gay ra một phản ứng co nhanh sợi cơ.
Sự co sợi cơ riêng lẻ ấy gọi là co đơn. Sự co đơn sẽ được chia làm hai pha.
- Pha co rút và pha duỗi trong cơ đẳng trương
Hoặc
- Pha căng nhanh và pha thả lỏng trong cơ đẳng trường
Thời gian của pha co rút thường chỉ bằng 1/2 pha duỗi. Thời gian đó cũng
có thể khác nhau ở cả các sợi cơ khác nhau. Ví dụ như sợi cơ mắt, pha căng cơ
là 7,5 mgy, trong khi cơ lưng dài thời gian là 100mgy.
V. Phõn loại đơn vị vận động
VI. Điều khiển sự co cơ
- 25 -