Lượng sợi actin và myosin chồng lên nhau quyết định tăng lực co bóp khi co cơ

2020-07-27 01:22 PM

Toàn bộ cơ có một lượng lớn của mô liên kết ở trong nó; ngoài ra, các đơn vị co cơ trong các phần khác nhau của cơ không phải luôn luôn co bóp với cùng số lượng.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Hình cho thấy ảnh hưởng của chiều dài đơn vị co cơ và lượng sợi myosin-actin chồng lên nhau trên kích hoạt sự tăng lực co bóp bởi một sợi cơ co. Bên phải là mức độ khác nhau của sự chồng lên nhau của các sợi myosin và actin ở các chiều dài khác nhau đơn vị co cơ.

Tại điểm D trên biểu đồ, sợi actin đã được kéo hoàn toàn ra khỏi đầu của sợi myosin, không co actin-myosin chồng lên nhau. Tại điểm này, sự tăng lực co bóp bởi hoạt động cơ là bằng không. Sau đó, khi đơn vị co cơ rút ngắn và sợi actin bắt đầu chồng lên sợi myosin, lực co bóp tăng dần cho đến khi chiều dài đơn vị co cơ giảm đến khoảng 2,2μm. Tại điểm này, sợi actin đã chồng lên tất cả các cầu nối chéo của sợi myosin nhưng vẫn chưa đạt đến trung tâm của sợi myosin. Với sự rút ngắn hơn nữa, đơn vị co cơ duy trì nguyên lực co bóp cho đến khi đạt đến điểm B, ở đây một đơn vị co cơ có chiều dài khoảng 2μm. Tại điểm này, các đầu của hai sợi actin bắt đầu chồng lên nhau bên cạnh sự chồng lên các sợi myosin. Khi chiều dài đơn vị co cơ giảm từ 2μm xuống khoảng 1,65μm, tại điểm A, cường độ của co bóp giảm nhanh. Tại điểm này, hai đĩa Z của đơn vị co cơ tiếp xúc đầu của các sợi myosin. Sau đó, khi co bóp vẫn còn tiến hành với chiều dài đơn vị co cơ ngắn hơn, các đầu của các sợi myosin bị dúm lại và, như thể hiện trong hình, cường độ của co bóp tiến gần về không, nhưng đơn vị co cơ bây giờ đã co bóp đến chiều dài ngắn nhất của nó.

Sơ đồ kéo dài - lực co bóp đầy đủ

Hình. Sơ đồ kéo dài - lực co bóp đầy đủ, cho thấy cường độ co tối đa khi đơn vị co có chiều dài từ 2,0 đến 2,2 micromet. Ở phía trên bên phải là các vị trí tương đối của các sợi Actin và myosin ở các độ dài đơn vị co khác nhau từ điểm A đến điểm D.

Ảnh hưởng của chiều dài cơ trên lực co bóp trong cơ nguyên vẹn toàn bộ

Đường cong mô tả lực co bóp của cơ nguyên vẹn, toàn bộ cơ chứ không phải của một sợi cơ duy nhất.

Toàn bộ cơ có một lượng lớn của mô liên kết ở trong nó; ngoài ra, các đơn vị co cơ trong các phần khác nhau của cơ không phải luôn luôn co bóp với cùng số lượng. Do đó, đường cong có chiều hơi khác so với các thể hiện cho sợi cơ riêng lẻ, nhưng nó thể hiện cùng một dạng tổng quát cho sườn dốc trong phạm vi bình thường của co bóp, như đã nêu.

Lưu ý trong rằng khi cơ ở chiều dài nghỉ bình thường của nó, đó là tại một đơn vị co cơ co chiều dài khoảng 2μm, nó co vào lúc hoạt động với lực co bóp xấp xỉ tối đa. Tuy nhiên, sự tăng trong lực co bóp xảy ra trong suốt co bóp, gọi là lực co bóp hoạt động, giảm khi cơ bị kéo căng quá chiều dài bình thường của nó - đó là, đến một chiều dài của đơn vị co cơ lớn hơn khoảng 2,2μm. Hiện tượng này được chứng minh bởi sự giảm chiều dài của mũi tên trong hình tại chiều dài lớn hơn cơ bình thường.

Mối quan hệ của chiều dài cơ tới lực co bóp

Hình. Mối quan hệ của chiều dài cơ tới lực co bóp trong cơ ở cả trước và trong quá trình co cơ.

Sự liên quan của tốc độ của co bóp với mức tải

Một cơ vân co bóp nhanh chóng khi nó co mà không phải chống lại mức tải - đến một trạng thái co bóp đầy đủ trong khoảng trung bình 0,1s cho cơ. Khi mức tải được áp dụng, tốc độ của co bóp dần dần trở nên ít hơn khi tăng mức tải. Đó là, khi mức tải được tăng lên đến bằng với lực tối đa mà cơ có thể huy động, tốc độ của co bóp trở thành số không và co bóp không có kết quả, mặc dù co sự kích hoạt của sợi cơ.

Sự liên quan của mức tải đến tốc độ của co bóp trong một cơ vân

Hình. Sự liên quan của mức tải đến tốc độ của co bóp trong một cơ vân với một mặt cắt ngang của 1 centimet vuông và một chiều dài 8 cm.

Sự giảm tốc độ này của co bóp với mức tải gây ra bởi thực tế là một mức tải trên một cơ co bóp là một lực ngược lại mà đối kháng với lực co bóp gây ra bởi sự co cơ. Do đó, lực thực tế mà dùng được để gây ra tốc độ bị giảm ngắn lại vì lẽ đó.

Bài viết cùng chuyên mục

Điều hòa chức năng thực vật và nội tiết của vùng dưới đồi

Để minh họa cấu tạo của vùng dưới đồi cũng như đơn vị chức năng của vùng dưới đồi, chúng ta tổng hợp chức năng thực vật và nội tiết quan trọng ở đây.

Điều hòa tuần hoàn: vai trò hệ thống thần kinh tự chủ

Phần quan trọng nhất của hệ thần kinh tự chủ đều hòa tuần hoàn là hệ thần kinh giao cảm, hệ thần kinh phó giao cảm cũng đóng góp một phần khá quan trọng.

Trao đổi canxi giữa xương và dịch ngoại bào

Một phần nhỏ dạng canxi dễ trao đổi này cũng là dạng canxi được tìm thấy trong tất cả các tế bào mô, đặc biệt là trong các tế bào có tính thấm cao như gan và đường tiêu hóa.

Điều hòa vận động: vai trò của phản xạ căng cơ

Phản xạ căng cơ có thể chia làm 2 loại: động và tĩnh. Phản xạ động là phản xạ sinh ra từ đáp ứng động của suốt cơ, gây ra bởi sự căng ra hay co lại một cách nhanh chóng.

Cảm giác: phân loại các loại cảm giác thân thể

Các cảm giác thân thể là các cơ chế thần kinh tập hợp tất cả những thông tin cảm giác từ mọi vị trí của cơ thể. Các cảm giác này khác với những cảm giác đặc biệt như thị giác, thính giác, khứu giác, vị giác và cảm giác về sự cân bằng.

Tổng hợp các Triglycerides từ Carbohydrates

Tổng hợp triglycerides xảy ra ở gan, nhưng một lượng nhỏ cũng được tổng hợp ở mô mỡ. Triglycerides được tổng hợp ở gan sẽ được vận chuyển chủ yếu dưới dạng VLDLs tới mô mỡ, nơi chúng được dự trữ.

Dạng cao nguyên của điện thế hoạt động màng tế bào

Nguyên nhân của cao nguyên điện thế hoạt động màng tế bào là một sự kết hợp của nhiều yếu tố. Đầu tiên, trong cơ tim, hai loại kênh tưởng niệm đến quá trình khử cực.

Tăng vận chuyển ô xy đến mô: CO2 và H+ làm thay đổi phân ly oxy-hemoglobin (hiệu ứng bohr)

Khi máu đi qua các mô, CO2 khuếch tán từ tế bào ở mô vào máu, sự khuếch tán này làm tăng PCO2 máu, do đó làm tăng H2CO3 máu (axit cacbonic) và nồng độ ion H+. Hiệu ứng này sẽ làm chuyển dịch đồ thị phân ly oxy- hemoglobin sang bên phải và đi xuống.

Nhịp nhanh kịch phát: rối loạn nhịp tim

Cơn nhịp nhanh kịch phát thường bị dừng lại bởi đáp ứng của thần kinh phế vị. Đáp ứng thần kinh phế vị gây bằng cách kích thích vào vùng thắt của xoang động mạch cảnh, đủ để gây ra đáp ứng ngừng cơn nhịp nhanh.

Sự đào thải các hormone khỏi hệ tuần hoàn

Có hai yếu tố có thể làm tăng hoặc giảm nồng độ của các hormone trong máu, yếu tố là mức độ bài tiết hormone vào máu và yếu tố mức độ đào thải hormone ra khỏi máu.

Đồi thị: chức năng thị giác của nhân gối bên sau

Chức năng chính của nhân gối bên sau là “cổng” dẫn truyền tín hiệu tới vỏ não thị giác, tức là để kiểm soát xem có bao nhiêu tín hiệu được phép đi tới vỏ não.

Tăng huyết áp: thất bại của tăng kháng lực ngoại biên khi dịch vào và chức năng thận không thay đổi

Khi tổng kháng ngoại vi tăng mạnh, huyết áp động mạch không tăng ngay lập tức. Tuy nhiên, nếu thận tiếp tục hoạt động bình thường, sự gia tăng cấp tính huyết áp thường không được duy trì.

Phương pháp đo tỷ lệ chuyển hoá của cơ thể

Để xác định tỷ lệ chuyển hoá bằng cách đo trực tiếp, sử dụng một calorimeter, được đo sẽ ở trong một buồng kín và bị cô lập để không một lượng nhiệt nào có thể thoát ra ngoài.

Tác dụng ngoài nhân của Aldosterol và các hormon steroid khác

Tác động ngoài nhân này do gắn với steroid trên reeceptor màng tế bào mà được cùng với các hệ thống truyền tin thứ hai, tương tự như dùng truyền tín hiệu của hormon peptid.

Kích thích riêng và đồng loạt bởi hệ giao cảm và phó giao cảm

Trong một số trường hợp, hầu hết toàn bộ các phần của hệ thần kinh giao cảm phát xung đồng thời như một đơn vị thống nhất, hiện tượng này được gọi là sự phát xung đồng loạt.

Các yếu tố ruột ức chế bài tiết dịch dạ dày

Dạ dày bài tiết một ít ml dịch vị mỗi giờ trong suốt giai đoạn giữa các lần phân giải thức ăn, khi mà có ít hoặc không có sự tiêu hóa diễn ra ở bất cứ vị trí nào của ruột.

Insulin và ảnh hưởng lên chuyển hóa

Insulin được biết đến rằng có liên hệ với đường huyết, và đúng như vậy, insulin có ảnh hưởng lớn đến quá trình chuyển hóa carbohydrate.

Đo thể tích hô hấp: ghi lại những thay đổi trong phép đo thể tích phổi

Thay đổi của thể tích phổi dưới tình trạng thở khác nhau. Mô tả sự kiện thông khí phổi, không khí trong phổi có thể được chia thành 4 thể tích và 4 dung tích  trung bình cho người lớn trẻ.

Truyền suy nghĩ trí nhớ và thông tin khác giữa hai bán cầu đại não: chức năng thể chai và mép trước trong

Hai bán cầu đại não có khả năng độc lập trong ý thức, trí nhớ, giao tiếp và điều khiển chức năng vận động. Thể chai cần thiết cho hai bán cầu trong các hoạt động phối hợp ở mức tiềm thức nông.

Trí nhớ dài hạn của con người

Không có một ranh giới rõ ràng giữa loại kéo dài hơn của trí nhớ trung hạn và trí nhớ dài hạn thực sự. Sự khác biệt chỉ là một mức độ. Mặc dù, trí nhớ dài hạn thông thường được cho rằng là kết quả của sự thay đổi cấu trúc.

Cân bằng dinh dưỡng trong cơ thể

Ngay lập tức sau một bữa ăn gồm cả carbohydrates, protein và chất béo, phần lớn thức ăn được chuyển hóa là carbohydrates, vì thế thương số hô hấp tại thời điểm đó tiệm cận một.

Áp suất thẩm thấu keo của dịch kẽ

Về mặt định lượng, người ta thấy trung bình áp suất thẩm thấu keo dịch kẽ cho nồng nồng của protein là khoảng 8 mmHg.

Giải phẫu và sinh lý của cơ tim

Những cơ chế đặc biệt trong tim gây ra một chuỗi liên tục duy trì co bóp tim hay được gọi là nhịp tim, truyền điện thế hoạt động khắp cơ tim để tạo ra nhịp đập của tim.

Kiểm soát lưu lượng mạch vành

Điều hòa lưu lượng máu. Lưu lượng máu trong động mạch vành thường được điều chỉnh gần như chính xác tương ứng với nhu cầu oxy của cơ tim.

Tác dụng của cortisol lên chuyển hóa carbohydrate

Tác dụng chuyển hóa của cortisol và glucocorticoid khác được biết nhiều nhất là tác dụng kích thích tạo đường mới tại gan, mức tăng tạo đường mới dưới tác dụng của cortisol có thể tăng từ 6 đến 10 lần.