- Trang chủ
- Sách y học
- Sinh lý y học
- Tổ chức lại cơ để phù hợp với chức năng
Tổ chức lại cơ để phù hợp với chức năng
Các đường kính, chiều dài, cường độ, và cung cấp mạch máu của chúng bị thay đổi, và ngay cả các loại của sợi cơ cũng bị thay đổi ít nhất một chút.
Biên tập viên: Trần Tiến Phong
Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương
Tất cả các cơ của cơ thể vẫn tiếp tục được tổ chức lại để phù hợp với các chức năng mà được yêu cầu của chúng.
Các đường kính, chiều dài, cường độ, và cung cấp mạch máu của chúng bị thay đổi, và ngay cả các loại của sợi cơ cũng bị thay đổi ít nhất một chút. Quá trình tổ chức lại này thường khá là nhanh, xảy ra trong một vài tuần. Thật vậy, các thí nghiệm trên động vật đã chỉ ra rằng các protein co cơ ở một số các cơ nhỏ hơn, hoạt động hơn co thể được thay thế trong ít nhất là 2 tuần.
Phì đại cơ và teo cơ
Sự gia tăng của tổng khối lượng của một cơ được gọi là phì đại cơ. Khi tổng khối lượng giảm xuống, quá trình này được gọi là teo cơ.
Hầu như tất cả các kết quả phì đại cơ đến từ sự gia tăng về số lượng của các sợi actin và myosin trong mỗi sợi cơ, gây ra sự mở rộng của các sợi cơ riêng lẻ; tình trạng này gọi đơn giản là sợi phì đại. Phì đại xảy ra tới một mức độ lớn hơn nhiều khi cơ chịu tải trong suốt quá trình co bóp. Chỉ một ít co bóp mạnh mỗi ngày là yêu cầu quan trọng để gây ra phì đại trong vòng 6-10 tuần.
Cách mà trong đó co bóp mạnh mẽ dẫn tới phì đại không được biết. Nó được biết, tuy nhiên, tỷ lệ của tổng hợp các protein co cơ lớn hơn nhiều khi phì đại đang phát triển, cũng dẫn tới dần dần số lượng lớn hơn của cả các sợi actin và myosin trong tơ cơ, thường tăng nhiều đến 50%. Ngược lại, một số các tơ cơ chính chúng đã được quan sát với phân chia trong cơ phì đại để tạo thành tơ cơ mới, nhưng tầm quan trọng của quá trình này trong phì đại cơ thường vẫn chưa được làm rõ.
Cùng với sự gia tăng kích thước của các tơ cơ, các hệ thống enzym mà cung cấp năng lượng cũng tăng lên. Sự gia tăng này đặc biệt đúng với các enzym cho quá trình đường phân, cho phép cung cấp nhanh chóng của năng lượng trong quá trình co cơ mạnh mẽ trong ngắn hạn.
Khi một cơ vẫn không dùng đến trong nhiều tuần, tỷ lệ thoái triển của các protein co là nhanh hơn so với tỷ lệ thay thế. Do đó, sự teo cơ xảy ra. Con đường mà dường như giải thích cho sự thoái triển của nhiều protein trong một cơ đang trải qua teo cơ là ubiquitin phụ thuộc ATP - con đường proteasome. Proteasome là phức hợp protein lớn mà giáng hóa các protein hư hỏng hoặc không cần thiết bằng sự phân giải protein, một phản ứng hóa học mà phá vỡ liên kết peptide. Ubiquitin là một protein điều hòa mà cơ bản là đánh dấu các tế bào sẽ được nhắm mục tiêu cho thoái triển proteosomal.
Điều chỉnh của chiều dài cơ
Một loại khác của phì đại xảy ra khi cơ bị kéo dài đến chiều dài lớn hơn bình thường. Sự kéo dài này gây ra các đơn vị co cơ mới được bổ sung tại các đầu của các sợi cơ, nơi chúng bám vào dây chằng. Trên thực tế, các đơn vị co cơ mới có thể thêm vào nhanh chóng như một vài cái mỗi phút trong cơ mới đang phát triển, minh họa sự nhanh chóng cho loại này của phì đại.
Ngược lại, khi một cơ vẫn liên tục rút ngắn xuống ít hơn chiều dài bình thường của nó, các đơn vị co cơ tại các đầu của các sợi cơ có thể thực sự biến mất. Đó là bởi các quá trình này cho rằng các cơ liên tục được tổ chức lại để có chiều dài thích hợp cho sự co cơ chính xác.
Tăng sản của các sợi cơ
Dưới các điều kiện hiếm hoi của phát sinh cơ lực cực độ, con số thực tế các sợi cơ đã được quan sát thấy là tăng (nhưng chỉ bằng một vài phần trăm), ngoài ra là quá trình sợi phì đại. Sự tăng trong số lượng sợi này được gọi là tăng sản sợi. Khi nó xảy ra, cơ chế là tách theo chiều dài của các sợi bổ sung trước đây.
Cắt dây thần kinh cơ gây ra teo cơ nhanh chóng
Khi một cơ mất nguồn cấp dây thần kinh của nó, nó không còn nhận được các tín hiệu co bóp được yêu cầu để duy trì kích thước cơ bắp bình thường. Do đó, teo cơ bắt đầu gần như ngay lập tức. Sau khoảng 2 tháng, thay đổi thoái triển cũng bắt đầu xuất hiện trong các sợi cơ. Nếu nguồn cấp dây thần kinh tới cơ tăng trở lại nhanh chóng, sự trả lại đầy đủ của chức năng có thể xảy ra trong ít nhất là 3 tháng, nhưng từ thời điểm đó trở đi, khả năng của sự trở lại chức năng trở nên ngày càng ít hơn, không có sự trở lại nữa của chức năng sau 1-2 năm.
Trong giai đoạn cuối cùng của teo cơ do cắt dây thần kinh, hầu hết các sợi cơ bị phá hủy và thay thế bởi mô xơ và mô mỡ. Các sợi là vẫn còn bao gồm của màng tế bào dài với một hàng ngũ của nhân tế bào cơ, nhưng với rất ít hoặc không có đặc tính co bóp và rất ít hoặc không co khả năng tái sinh các tơ cơ nếu một dây thần kinh không tái tạo lại.
Mô sợi mà thay thế các sợi cơ trong do cắt dây thần kinh teo cơ cũng có xu hướng tiếp tục rút ngắn trong nhiều tháng, được gọi là co cứng. Do đó, một trong những vấn đề quan trọng nhất trong thực hành của vật lý trị liệu là để giữ các cơ teo khỏi sự phát triển suy nhược và biến dạng co cứng. Mục tiêu này đạt được bằng cách kéo căng hàng ngày của các cơ hoặc sử dụng các thiết bị mà giữ cho cơ kéo căng trong suốt quá trình teo cơ.
Phục hồi của sự co cơ trong bệnh bại liệt
Phát triển của các đơn vị macromotor. Khi một số nhưng không phải tất cả các sợi thần kinh đến một cơ bị phá hủy, như thường xảy ra trong bệnh bại liệt, các sợi thần kinh chi nhánh vẫn đi tới tạo thành sợi trục thần kinh mới mà sau đó kích thích nhiều các sợi cơ bị tê liệt. Quá trình này có kết quả trong các đơn vị vận động lớn gọi là các đơn vị macromotor, có thể chứa nhiều bằng năm lần số lượng bình thường của các sợi cơ cho mỗi nơron vận động đến từ tủy sống. Sự hình thành của các đơn vị vận động lớn làm giảm độ tinh vi trong kiểm soát co bóp có trên các cơ nhưng lại cho phép các cơ là lấy lại độ biến đổi của cường độ.
Cứng đơ tử thi
Vài giờ sau khi chết, tất cả các cơ của cơ thể đi vào trong một trạng thái của co cứng gọi là “cứng đơ tử thi”; đó là, các cơ co lại và trở nên cứng nhắc, ngay cả khi không có điện thế hoạt động. Sự cứng đơ này có kết quả từ sự mất mát của tất cả ATP, mà là cần thiết để gây ra tách của các cầu chéo từ các sợi actin trong suốt quá trình nghỉ ngơi. Các cơ vẫn trong sự cứng đơ cho đến khi các protein cơ bị hủy hoại khoảng 15 đến 25 giờ sau đó, mà co lẽ là kết quả từ sự tự tiêu gây ra bởi các enzym giải phóng từ lysosome. Tất cả những sự kiện này xảy ra nhanh hơn ở nhiệt độ cao hơn.
Loạn dưỡng cơ
Chứng loạn dưỡng cơ bao gồm một vài rối loạn di truyền mà gây ra yếu tiến triển và thoái triển của các sợi cơ, cái được thay thế bởi mô mỡ và collagen.
Một trong những dạng thường gặp nhất của loạn dưỡng cơ là bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne (DMD). Bệnh này chỉ ảnh hưởng đến nam giới bởi nó được truyền như một gen lặn liên kết với NST X và gây ra bởi một đột biến của gen mã hóa cho một protein gọi là dystrophin, cái nối các actin với protein trong màng tế bào cơ. Dystrophin và các protein liên quan tạo thành một mặt phân cách giữa bộ máy co bóp trong tế bào và lưới liên kết ngoại bào.
Mặc dù các chức năng chính xác của dystrophin chưa hoàn toàn được hiểu, sự thiếu của dystrophin hoặc các dạng biến đổi của protein gây ra mất ổn định màng tế bào cơ, kích hoạt của nhiều quá trình sinh lý bệnh, bao gồm thay đổi xử lý canxi nội bào, và khiếm khuyết sửa chữa màng sau chấn thương. Một ảnh hưởng quan trọng của dystrophin bất thường là sự gia tăng tính thấm của màng với canxi, do đó cho phép các ion canxi ngoại bào đi vào sợi cơ và bắt đầu làm thay đổi trong các enzym nội bào mà cuối cùng dẫn đến sự phân giải protein và phá vỡ sợi cơ.
Các triệu chứng của bệnh DMD bao gồm yếu cơ mà bắt đầu trong thời thơ ấu và tiến triển nhanh chóng, do đó mà bệnh nhân thường trên xe lăn ở lứa tuổi 12 và thường chết vì suy hô hấp trước tuổi 30. Một dạng nhẹ hơn của bệnh này, được gọi là bệnh loạn dưỡng cơ Becker (BMD), cũng gây ra bởi đột biến của gen mã hóa cho dystrophin nhưng có một khởi phát muộn hơn và sống lâu hơn. Người ta ước tính rằng DMD và BMD tác động đến 1 trong mỗi 5.600 đến 7.700 nam giới khoảng tuổi từ 5 đến 24. Hiện nay không có điều trị hiệu quả nào cho DMD hay BMD, mặc dù đặc tính của cơ sở di truyền cho các bệnh này đã cung cấp tiềm năng cho liệu pháp gen trong tương lai.
Bài viết cùng chuyên mục
Synap thần kinh trung ương: Receptor kích thích hay ức chế tại màng sau synap
Thay đổi về quá trình chuyển hóa nội bào ví dụ như làm tăng số lượng thụ thể màng kích thích hoặc giảm số lượng thụ thể màng ức chế cũng có thể kích thích hoạt động của tế bào thần kinh.
Cơ bắp trong tập thể thao: sức mạnh, năng lượng và sức chịu đựng
Người đàn ông được cung cấp đầy đủ testosterone hoặc những người đã tăng cơ bắp của mình thông qua một chương trình tập luyện thể thao sẽ tăng sức mạnh cơ tương ứng.
Thành phần của hệ renin angiotensin
Khi huyết áp động mạch giảm, phản ứng nội tại trong thận tạo ra nhiều phân tử prorenin trong các tế bào cận cầu thận để phân cắt và giải phóng renin.
Điểm nhiệt chuẩn trong điều nhiệt cơ thể
Điểm nhiệt chuẩn tới hạn của vùng dưới đồi, mà ở đó ở dưới mức run cơ và trên mức bắt đầu đổ mồ hôi, được xác định chủ yếu bởi hoạt động của receptor càm nhận nhiệt trong vùng trước thị-trước dưới đồi.
Miễn dịch ở trẻ sơ sinh
Trẻ sơ sinh hiếm khi bị dị ứng. Tuy nhiên, vài tháng sau đó, khi kháng thể của nó bắt đầu được hình thành, những trạng thái dị ứng nặng có thể tiến triển.
TSH từ thùy trước tuyến yên kiểm soát bài tiết hormon giáp
Kết hợp TSH với receptor đặc hiệu trên bề mặt màng tế bào tuyến giáp, hoạt hóa adenylyl cyclase ở màng tế bào, cuối cùng cAMP hoạt động như một chất truyền tin thứ 2 hoạt hóa protein kinase.
Đo lưu lượng máu não và tác động của hoạt động não bộ trên lưu lượng máu não
Chứng minh tác động của hoạt động thần kinh tại chỗ trên lưu lượng máu não bằng cách chỉ ra sự gia tăng đặc hiệu lưu lượng máu vùng chẩm ghi lại trên não một con mèo khi chiếu ánh sáng mạnh vào mắt nó trong một phút rưỡi.
Kiểm soát tích cực lưu lượng máu cục bộ
Cơ chế thay đổi chuyển hóa mô hoặc lượng oxy máu làm thay đổi dòng máu vẫn chưa được hiểu đầy đủ, nhưng 2 giả thuyết chính này đến nay đã được đưa ra: giả thuyết co mạch và giả thuyêt về nhu cầu oxy.
Hô hấp trong tập luyện thể thao
Có một mối quan hệ tuyến tính. Cả tiêu thụ oxy và tổng thông khí phổi tăng gấp khoảng 20 lần từ trạng thái nghỉ ngơi và cường độ tập luyện tối đa ở các vận động viên được tập luyện tốt.
Kiểm soát hành vi đối với nhiệt độ cơ thể
Kiểm soát hành vi đối với nhiệt độ cơ thể là một cơ chế điều nhiệt hữu hiệu hơn nhiều các nhà sinh lý học từng thừa nhận trước đây, nó là một cơ chế thực sự hữu hiệu để duy trì nhiệt độ trong các môi trường rất lạnh.
Dinh dưỡng cho phôi
Khi các tế bào lá nuôi phôi tràn vào màng rụng, tiêu hoá và hấp thu nó, các chất dinh dưỡng được lưu trữ trong màng rụng được phôi sử dụng cho sự sinh trưởng và phát triển.
Đại cương sinh lý tiêu hóa
Bài tiết ra các enzym và nước để thủy phân thức ăn, biến thức ăn từ chỗ xa lạ đối với cơ thể thành những sản phẩm tiêu hóa mà cơ thể có thể thu nhận được.
Đặc điểm của sự bài tiết ở dạ dày
Khi bị kích thích, các tế bào viền bài tiết dịch acid chứa khoảng 160mmol/L acid chlohydric, gần đẳng trương với dich của cơ thể. Độ pH của acid này vào khoảng 0.8 chứng tỏ tính rất acid của dịch.
Kiểm soát lưu lượng máu mô bằng các yếu tố thư giãn hoặc co thắt có nguồn gốc từ nội mô
Điều quan trọng nhất của các yếu tố giãn mạch nội mô là NO, một khí ưa mỡ được giải phóng từ tế bào nội mô đáp ứng với rất nhiều kích thích hóa học và vật lý.
Một số tác dụng của cortisol ngoài chuyển hóa và chống viêm và stress
Cortisol làm giảm số lượng bạch cầu ái toan và tế bào lympho trong máu; tác dụng này bắt đầu trong vòng vài phút sau khi tiêm cortisol và rõ ràng trong vòng vài giờ.
Hấp thu các chất dinh dưỡng ở ruột non
Hấp thu carbohydrate, hấp thu glucose, hấp thu protein dưới dạng dipeptit, tripeptit hoặc axit amin, hấp thu chất béo và hấp thu các monosaccharide khác.
Sinh lý điều hòa lưu lượng máu não
Lưu lượng máu não của một người trưởng thành trung bình là 50 đến 65 ml/100 gam nhu mô não mỗi phút. Với toàn bộ não là từ 750 đến 900 ml/ phút. Theo đó, não bộ chỉ chiếm 2% trọng lượng cơ thể nhưng nhận 15% cung lượng tim lúc nghỉ.
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 vận động: vai trò của phản xạ gân
Các thụ thể ở gân cũng có đáp ứng động và đáp ứng tĩnh giống như suốt cơ, đáp ứng mạnh mẽ với sự thay đổi đột ngột trương lực cơ rồi ngay sau đó giảm xuống, đáp ứng một cách yếu hơn nhưng bền vững hơn để duy trì trạng thái trương lực cơ mới.
Hormone tuyến giáp làm tăng phiên mã số lượng lớn các gen
Hầu hết các tế bào cơ thể, lượng lớn các enzym protein, protein cấu trúc, protein vận chuyển và chất khác được tổng hợp, kết quả đều làm tăng hoạt động chức năng trong cơ thể.
Tái lập chênh lệch nồng độ ion natri và kali sau khi điện thế hoạt động màng tế bào kết thúc và vấn đề của chuyển hóa năng lượng
Các ion natri đã khuếch tán vào bên trong các tế bào trong suốt quá trình điện thế hoạt động và các ion kali vừa khuếch tán ra ngoài phải được trả lại trạng thái ban đầu.
Thông khí phế nang: khoảng chết và tác động của chúng
Trong thì thở ra, khí trong khoảng chết được thở ra đầu tiên, trước khi bất kỳ khí từ phế nang. Do đó, khoảng chết không thuận lợi cho loại bỏ khí thở ra từ phổi.
Phức bộ QRS: hình dạng giãn rộng bất thường
Phức bộ QRS được xem là không bình thường khi kéo dài ít hơn 0,09s; khi nó giãn rộng trên 0,12s- tình trạng này chắc chắn gây ra bởi bệnh lý block ở 1 phần nào đó trong hệ thống dẫn truyền của tim.
Áp lực thủy tĩnh mao mạch
Dịch đã được lọc vượt quá những gì được tái hấp thu trong hầu hết các mô được mang đi bởi mạch bạch huyết. Trong các mao mạch cầu thận, có một lượng rất lớn dịch.
Tính chất cơ bản của Protein trong cơ thể
Thành phần chính của protein là các amino acid, phân tử protein được tạo thành từ nhiều chuỗi peptid hơn là từ một chuỗi duy nhất, và những chuỗi được liên kết với nhau bởi các liên kết khác nhau.
