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

Các bất thường của áp lực đẩy máu động mạch

Ở người hẹp van động mạch chủ, đường kính của van động mạch chủ khi mở bị hạn chế rõ ràng và áp lực mạch chủ đập cũng giảm rõ bởi vì dòng máu đi ra bị giảm khi qua van bị hẹp đó.

Vai trò của insulin trong chuyển đổi carbohydrate và chuyển hóa lipid

Khi nồng độ glucose máu cao, insulin được kích thích bài tiết và carbohydrate được sử dụng thay thế chất béo. Glucose dư thừa trong máu được dự trữ dưới dạng glycogen và chất béo ở gan, glycogen ở cơ.

Mãn kinh ở phụ nữ

Khi mãn kinh, cơ thể người phụ nữ phải điều chỉnh từ trạng thái sinh lý được kích thích bởi estrogen và progesterone sang trạng thái không còn các hormone này.

Đơn vị đo độ khúc xạ của một thấu kính “Diopter”: nguyên lý quang học nhãn khoa

Mức độ bẻ cong các tia sáng của thấu kính được gọi là “độ khúc xạ”. Độ khúc xạ có đơn vị là diopter. Độ khúc xạ của một thấu kính bằng 1m chia cho tiêu cự của nó.

Điều hòa chức năng cơ thể

Hệ thống thần kinh và hệ thống nội tiết điều chỉnh và phối hợp các chức năng cơ thể. Cùng nhau duy trì sự tăng trưởng, trưởng thành, sinh sản, trao đổi chất và hành vi của con người.

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.

Hoạt động nhu động đẩy đi của đường tiêu hóa

Nhu động là một đặc tính cố hữu của nhiều ống cơ trơn hợp bào; kích thích tại bất cứ điểm nào tại ruột có thể tạo một vòng co cơ ở lớp cơ vòng sau đó di chuyển dọc theo ống ruột.

Sự phát triển của buồng trứng

Khi buồng trứng phóng noãn (rụng trứng) và nếu sau đó trứng được thụ tinh, bước phân bào cuối cùng sẽ xảy ra. Một nửa số các nhiễm sắc thể chị em vẫn ở lại trong trứng thụ tinh và nửa còn lại được chuyển vào thể cực thứ hai, sau đó tiêu biến.

Ức chế thần kinh: thay đổi điện thế

Ngoài sự ức chế được tạo ra bởi synap ức chế ở màng tế bào thần kinh (được gọi là ức chế sau synap), có một loại ức chế thường xảy ra ở các cúc tận cùng trước synap trước khi tín hiệu thần kinh đến được các khớp thần kinh.

Điều chỉnh nhanh huyết áp: vai trò của hệ thống thần kinh

Tính chất đặc biệt quan trọng của thần kinh điều chỉnh huyết áp là sự đáp ứng nhanh, bắt đầu ở giây đầu tiên và thường tăng huyết áp gấp 2 lần bình thường trong 5 đến 10 giây.

Kích thích và trương lực của hệ giao cảm và phó giao cảm

Hệ giao cảm và phó giao cảm hoạt hóa liên tục, và mức độ cơ bản chính là trương lực giao cảm và phó giao cảm. Ý nghĩa của trương lực là cho phép một hệ thần kinh đơn độc có thể đồng thời làm tăng và giảm hoạt động của cơ quan chịu kích thích.

Khuếch tán khí hô hấp: chênh lệch áp suất gây nên khuếch tán khí

Ngoài sự khác biệt áp suất, một số yếu tố khác ảnh hưởng đến tốc độ khuếch tán khí trong dịch, là độ tan của khí trong dịch, diện tích mặt cắt ngang của dịch, khoảng cách khí phải khuếch tán, trọng lượng của khí, và nhiệt độ dịch.

Đại cương sinh lý tim mạch

Vòng tiểu tuần hoàn mang máu tĩnh mạch từ tim phải theo động mạch phổi lên phổi, ở mao mạch phổi, khí cacbonic được thải ra ngoài và máu nhận oxy để trở thành máu động mạch, theo tĩnh mạch phổi về tim trái, tiếp đó bắt đầu một chu trình tương tự qua vòng đại tuần hoàn.

Sự sinh tinh và sinh lý của tinh trùng người

Sự sinh tinh xảy ra ở ống sinh tinh nhờ sự điều hòa của các hormon điều hòa sinh dục của tuyến yên. Sự sinh tinh bắt đầu vào khoảng 13 tuổi và kéo dài trong suốt thời gian còn lại của cuộc đời nhưng giảm đi rõ rệt khi về già.

Ngoại tâm thu nút nhĩ thất hoặc bó his: rối loạn nhịp tim

Sóng P thay đổi nhẹ hình dạng phức bộ QRS nhưng không thể phân biệt rõ sóng P. Thông thường ngoại tâm thu nút A-V có chung biểu hiện và nguyên nhân với ngoại tâm thu nhĩ.

Hình thành acid acetoacetic trong gan và sự vận chuyển trong máu

Các acid acetoacetic, acid β-hydroxybutyric, và acetone khuếch tán tự do qua màng tế bào gan và được vận chuyển trong máu tới các mô ngoại vi, ở đây, chúng lại được khuếch tán vào trong tế bào.

Phản xạ gấp và phản xạ rút lui khỏi vật kích thích

Các thông tin khởi phát phản xạ rút lui không được truyền trực tiếp vào neuron sừng trước tủy sống mà thay vào đó trước tiên được truyền vào các neuron liên hợp, rồi mới vào neuron vận động.

Chức năng của màng bào tương

Màng bào tương cho phép một số chất đi qua nhưng lại không cho hoặc hạn chế sự vận chuyển qua màng của một số chất khác, tính chất này được gọi là tính thấm chọn lọc.

Củng cố trí nhớ của con người

Nghiên cứu chỉ ra rằng việc nhắc đi nhắc lại một thông tin tương đồng trong tâm trí sẽ làm nhanh và tăng khả năng mức độ chuyển từ trí nhớ ngắn hạn thành trí nhớ dài hạn và do đó làm nhanh và tăng khả năng hoạt động củng cố.

Cung lượng tim: mối liên quan với tuần hoàn tĩnh mạch bình thường

Tăng áp lực tâm nhĩ phải nhẹ cũng đủ gây ra giảm tuần hoàn tĩnh mạch đáng kể, vì khi tăng áp lực cản trở dong máu, máu ứ trệ ở ngoại vi thay vì trở về tim.

Các hệ thống kiểm soát Cortisol

Feedback của cortisol cho cả vùng dưới đồi và thùy trước tuyến yên cũng xảy ra để làm giảm nồng độ cortisol trong huyết tương ở những lần cơ thể không bị stress.

Tỷ lệ thay đổi hô hấp: thương số hô hấp

Khi O2 phản ứng với chất béo, một phần lớn của O2 kết hợp với các nguyên tử H+ từ các chất béo để tạo thành H2O thay vì CO2. Nói cách khác, khi chất béo được chuyển hóa.

Sinh lý điều trị đái tháo đường

Insulin có một số dạng. Insulin "Thường xuyên" có thời gian tác dụng kéo dài 3-8 giờ, trong khi các hình thức khác của insulin được hấp thụ chậm từ chỗ tiêm và do đó có tác dụng kéo dài đến 10 đến 48 giờ.

Rung thất: điện tâm đồ điển hình

Vì không có bơm máu trong khi rung thất nên tình trạng này sẽ dẫn đến tử vong nếu không có những liệu pháp mạnh như shock điện ngay lập tức.

Vùng dưới đồi điều khiển sự bài tiết của tuyến yên

Vùng dưới đồi là một trung tâm thu nhận thông tin liên quan đến các trạng thái của cơ thể, và những tín hiệu này được dùng để điều khiển sự bài tiết các hormone có tác dụng toàn thân từ tuyến yên.