HỆ VẬN ĐỘNG
1. Ý nghĩa sinh học của sự vận động
2. Cấu tạo và chức năng cơ vân
3. Cấu tạo và chức năng cơ trơn


1. Ý nghĩa sinh học của sự vận động
Một trong những đđ quan trọng của sinh giới là sự
vận động.
Sự tiết của các tuyến và sự vận động là hai hình
thức đáp ứng phổ biến nhất của cơ thể đối với
mọi dạng kích thích từ môi trường, giúp cơ thể
thích nghi và tồn tại.


 Quá trình tiến hóa của sự vận động
SV đơn bào hay đv bậc cao đều có sự vận động.
Từ những hình thức vận động đơn giản như sự
chuyển động của bào tương, cử động biến hình, tiêm
mao,…đến những cơ quan được chuyên hóa phát
triển mạnh như hệ xương, hệ cơ chịu sự điều khiển
của hệ thần kinh giúp đv thích nghi và tồn tại tốt.


Ở động vật bậc cao, hệ vận động gồm những
cấu trúc chính sau:
Hệ thần kinh thông qua các xung để điều
khiển chung.
Hệ xương vừa có chức năng tạo hình dáng
bộ khung của cơ thể, vừa cùng hệ cơ thực hiện
chức năng vận động.

Hệ cơ bao gồm cơ vân bám xương và cơ
trơn tham gia tạo hình dáng cơ thể và cùng với
hệ xương thực hiện chức năng vận động.


Trong phần này chỉ đề cập đến cấu tạo và chức
năng của hệ cơ.
Cơ có ba loại: cơ trơn (co yếu lâu mỏi, không theo
ý muốn), cơ vân (co mạnh, chóng mỏi và theo ý
muốn) và cơ tim (co nhịp nhàng, tự động suốt
cuộc đời cá thể).


Thành phần hóa học của cơ gồm:
- Nước 75%
- Protein 20%
- Lipit 1%
- Glycogen 1%
- Các chất vô cơ 1%
- Creatinphosphat, ATP


2. Cấu tạo và chức năng cơ vân

Cơ vân cắt ngang


2.1. Cấu tạo
Cơ vân chiếm khoảng 50% khối lượng cơ thể. Có kích
thước rất khác nhau, từ vài milimet (cơ của tai giữa)

đến vài chục centimet (cơ lớn của chân tay).

Cơ vân cắt dọc


Mỗi cơ vân gồm có 2 phần: phần thịt và phần gân. Phần
thịt tạo nên bụng cơ (hay thân cơ), gồm các thớ thịt bám
vào gân, song song hoăăc chếch so với trục của cơ. Các
sợi cơ thường liên kết lại thành bó nhỏ nằm trong môăt
bao liên kết mỏng (bó bâăc I). Nhiều bó bâăc I tạo thành
bó bâăc II, nhiều bó bâăc II tạo thành bắp cơ. Trong bắp
cơ có mạch máu, thần kinh.


Sợi cơ vân

-Sợi cơ vân còn gọi là hợp bào cơ
vân
- Nhiều nhân (7000 nhân), hình trụ
dài, đường kính từ 10 – 100 µm, nằm
dưới màng sợi cơ
- Màng của sợi cơ vân: là màng của
các tế bào tạo nên sợi cơ vân, bao
quanh bởi các sợi võng và sợi
collagen có tác dụng liên kết các sợi
cơ với nhau
- Màng sợi cơ vân có các lỗ thủng, là
miệng của các ống ngang liên hệ với
hệ thống lưới nội bào trong sợi cơ



-Bộ Golgi thường ở gần phía hai cực của nhân tế bào
- Ti thể phong phú, xen kẽ giữa các tơ cơ
- Lưới nội bào không hạt phát triển, tạo thành hệ thống túi và
ống bao quanh tơ cơ. Lưới nội bào không hạt là nơi tích trữ
Ca++ cần thiết cho sự co cơ
-Hệ thống ống ngang (hệ thống vi quản T) là hệ thống ống
nhỏ bao quanh tơ cơ, ở ngang mức ranh giới gữa đía A và I,
có lỗ mở vào màng bào tương, thông với khoảng gian bào
của sợi cơ
- Tập hợp thành phần ống ngang và ống-túi tận cùng nằm
hai bên ống ngang gọi là bộ ba (triade). Hệ thống ống ngang
đảm bảo sự co cơ đồng thời của toàn bộ sợi cơ khi có kích
thích tới ngưỡng
- Sắc tố cơ Myoglobin có khả năng hấp thu oxi


Tơ cơ vân
• Các tơ cơ xếp song song với nhau theo suốt chiều dài
sợi cơ, họp lại thành từng bó
• Đường kính: 0,5 – 2 µm
• Dọc tơ cơ có những đoạn tối sáng xen kẽ theo chu
kỳ, các đoạn sáng xếp thành hàng, các đoạn tối cũng
vậy, tạo nên các vân ngang


• Đĩa sáng: dài khoảng 0,8µm, được
gọi là đĩa I (Isotrope). Chính giữa
đĩa I có vạch Z là nơi đính nối các
xơ actin thuộc hai đơn vị co cơ kế

tiếp nhau
• Đĩa tối: dài 1,5µm, gọi là đĩa A
(Anisotrope). Giữa đĩa A có vạch
M và vạch H (chỉ gồm xơ myosin)
• Đơn vị co cơ là đoạn tơ cơ giữa
hai vạch Z kế tiếp nhau.
• Thứ tự các băng và các vạch trong
một đơn vị co cơ là: Z-I-A-H-M-HA-I-Z
• Tơ cơ được cấu tạo bởi xơ cơ. Xơ
mảnh là xơ actin có đường kính
6nm, có mặt trong cả đĩa A và đĩa I
nhưng gián đoạn ở vạch H
• Xơ dày (xơ myosin) có đường
kính 10 nm, chỉ có trong đĩa A,
không có trong đĩa I


Xơ cơ vân
 Xơ actin: được cấu tạo bởi 3 loại protein: actin, troponin,
tropomyosin
– Protein actin có hình cầu, xếp với nhau thành chuỗi
xoắn kép, mỗi phân tử actin có một vùng trên bề mặt
mang hoạt tính kết hợp với myosin, có tính phân cực
– Phân tử troponin là một phức hợp gồm ba phần hình
cầu: Troponin T (TnT), Troponin I (TnI) và Troponin C
(TnC)
– Protein tropomyosin có dạng hình sợi, gồm hai chuỗi
polypeptid bện vào nhau, nằm xen giữa chuỗi xoắn
kép actin




 Xơ myosin: được cấu tạo chủ yếu bởi myosin, là protein
dạng sợi, có phân tử lượng khoảng 500 kDa. Cấu trúc
gồm một phần hình que mảnh gấp khúc và phần đầu
hình cầu
– Phần hình que thuộc loại myosin nhẹ (LMN), phần đầu
thuộc loại myosin nặng (HMN)
– Các phân tử myosin xếp thành bó so le nhau, đầu
hình cầu hướng về phía vạch Z, đầu tự do hướng về
phía vạch M
– Đầu hình cầu là nơi liên kết với xơ actin



2.2. Phân loại cơ vân
Cơ đỏ ít tơ cơ, nhiều cơ tương.Trong cơ tương có
nhiều myoglobin. Cơ đỏ ôxi hóa các axit béo tự do
như là nguồn năng lượng chính, tuy co chậm nhưng
có khả năng hoạt động trong thời gian dài mà không
mỏi.
Cơ trắng có ít mạch máu, ít ti thể hơn và lượng
myoglobin thấp. Nó hầu như phụ thuộc vào
sự phân giải yếm khí của glycogen để cung cấp năng
lượng và có khả năng co nhanh, mạnh nhưng chỉ
trong một thời gian ngắn vì mỏi cơ nhanh chóng.


2.3. Đặc tính cơ bản của cơ vân
2.3.1. Tính đàn hồi

- Là khả năng kháng lại sự biến dạng đối với sự co rút
và sự căng giãn để trở lại trạng thái ban đầu.
- Tính đàn hồi có giới hạn, nếu quá giới hạn, cơ không
co trở lại trạng thái ban đầu. Theo Buchthal: nếu giãn
quá 40% thì cơ không trở về trạng thái cũ.
- Bình thường (nghỉ ngơi) cơ vẫn ở trạng thái co
trương lực nhờ có bộ phận thoi cơ.


2.3.2. Tính hưng phấn-co cơ.
Khi có tác nhân kích thích cơ sẽ co :
- Kích thích sinh lý: là các xung thần kinh từ TKTƯ
đến cơ.
- Kích thích nhân tạo: cơ học,hoá học, nhiệt học,
kích thích bằng dòng điện (một chiều, xoay chiều)
- Cơ có tính hưng phấn gián tiếp tức là kích thích
vào dây thần kinh chi phối cơ, cơ sẽ co.
- Loại trừ mọi thần kinh tới cơ rồi kích thích trực
tiếp vào cơ cơ sẽ co: đó là tính hưng phấn trực
tiếp của cơ.


2.4. Cơ chế co cơ
2.4.1. Năng lượng khi co cơ
- Năng lượng hóa học chuyển đổi thành năng lượng cơ
học
- Năng lượng được tích dưới dạng ATP và
phosphocreatin
- Glucose là nguồn năng lượng quan trọng của cơ
2.5.2. Những thay đổi hình thái khi co cơ

- Tơ cơ ngắn lại làm chiều dài sợi cơ cũng thu lại
- Đoạn sáng (đĩa I và vạch H) hẹp lại, những đoạn tối
không thay đổi.
- Xơ actin và myosin không thay đổi chiều dài, khi cơ co,
xơ actin trượt sâu về phía vạch M
- Hai vạch Z của một đơn vị co cơ dịch lại gần nhau
- Nếu cơ co rút mạnh, đĩa I và vạch H biến mất


Sự co cơ thực chất là sự trượt của các sợi actin lồng
vào các sợi myozin ở đĩa tối A và khoảng sáng H làm
cho các đĩa sáng I giảm đi và đơn vị co cơ từ vách Z này
đến vách kia ngắn lại.



2.4.2. Cơ chế phân tử của sự co cơ
Có thể chia mỗi chu kỳ co cơ vân làm kỳ:
- Kỳ không có kích thích: màng phân cực,
myosin không
gắn với actin
- Kỳ có kích thích tới ngưỡng: màng bị
khử cực, Ca++ được giải phóng hoạt
hóa ATPase, thủy phân ATP tạo năng
lượng. Ca++ kết hợp với troponin C
làm thay đổi cấu trúc troponin, bộc lộ
nơi có họat tính với myosin
- Kỳ co cơ: đầu hình cầu của phân tử
myosin tạo một góc 45° với phần que.
Sự gắn phân tử myosin và actin gây

lực kéo xơ actin trượt về phía vạch H
- Kỳ cơ dãn: ADP kết hợp với
phosphocreatinin để tạo lại ATP; ATP
tách actomysin thành actin và myosin


2.4.3. Sự sinh nhiệt trong co cơ
Năng lượng khi co cơ do quá trình phân giải ATP cung
cấp ,một phần sinh công và một phần biến đổi thành
nhiệt năng. Hệ số giữa phần NL sinh công và tổng NL
sinh ra khi co cơ ở người khoảng 15-25%, với vận
động viên có thể đến 35% ,đặc biệt ở động vật chuyên
kéo nặng có thể đến 50%.
Lúc nghỉ ngơi nhiệt do co cơ sinh ra chiếm khoảng
40%, còn khi lao động nặng đạt đến 60-80% tổng
luọng nhiệt của cơ thể.