Bài giảng Chức năng vận động của hệ thần kinh Trung Ương - Bài 1: Cơ chế vận động ngoại vi

Chức năng vận đ ộng  của hệ tk trung ươ ng 
Bài 1 
Cơ chế vận đ ộng ngoại vi 
( sinh lý cơ) 
 - Cơ vân (cơ vân xương ): hô hấp và cử đ ộng cơ thể . 
- Cơ trơn : vận đ ộng các cơ quan nội tạng. 
- Cơ tim : là loại cơ đ ặc biệt ... 
Cơ thể có ba loại cơ: 
1.Cấu trúc cơ vân. 
- Chiếm # 50% k/lượng cơ thể . 
- 1 bắp cơ: nhiều bó sợi cơ 
- 1 sợi cơ (fiber) là một TB cơ, dài # 50-60mm,  10-100  m. 
- Trong tế bào: nhiều nhân nằm sát màng sợi cơ ( sarcolemma ), nhiều tơ cơ (myofibril) và các b/quan . 
sinh lý cơ vân 
1.1-Đơn vị co cơ ( Sarcomer ). 
Dải Z 
Băng I 
Băng A 
Dải H 
Myosin 
Actin 
Tơ cơ (myofibril). 
 Mỗi tơ cơ gồm : tơ mập (myosin) và tơ mảnh (actin),  - 1 Tơ mập myosin: có # 300-500 phân tử myosin.  Pt myosin có hai phần : phần đ uôi (hay tiểu phần nặng ) gồm 2 chuỗi polypeptid . 
đ ầu myosin (hay tiểu phần nhẹ ) có phần nh ô ra gọi là cầu ngang (cross-bridge) có h/tính ATPase . 
Cầu ngang hướng về đ ầu tự do của sợi , cách đ ều nhau 14,3nm và lệch nhau 120 0 . 
 * Tơ mảnh actin có : 
- Dạng cầu (G-actin) dạng sợi (F-actin). 
- Mỗi sợi F-actin # 300-400 p/tử G-actin, gồm 2 chuỗi xoắn = chu kỳ gồm 7 phân tử G-actin. 
- Trên p/tử G-actin có đ iểm hoạt đ ộng (active site) có chứa ADP. 
 Tropomyosin : 
Ngăn chặn sự tương tác của actin và myosin. 
Hai đ ầu của mỗi vòng xoắn của F-actin là Troponin , có 3 đơn vị : 
Troponin I, 
Troponin T 
Troponin C 
Có Hệ thống ống ngang ( hệ thống T). 
 Hệ thống ống dọc ( hệ thống L) không thông trực tiếp với ngoại bào, 
 * Lưới nội cơ tương . 
( sarcoplasmic reticulum ) 
1.2. Sự chi phối thần kinh của cơ. 
 Mỗi cơ đư ợc một nhánh của sợi TK. 
. Các cúc tận , túi synap chứa acetylcholin và nhiều ty lạp thể 
1.2. Sự chi phối thần kinh của cơ. 
. khe synap # 20-30nm 
. mật độ receptor 20.000-25.000/1  m 2 . 
. cholinesterase . 
2. Đ ặc tính của cơ vân. 
 Tính đàn hồi và tính hưng phấn . 
2.1. Tính đàn hồi . 
Khi cơ chịu tác đ ộng của một lực , cơ sẽ thay đ ổi hình dáng ; khi lực đó thôi tác đ ộng , cơ sẽ trở về hình dáng ban đ ầu . 
Giới hạn đó kh ả năng đàn hồi # 40% so với chiều dài sợi cơ. 
Nếu kích thích lên cơ hoặc sợi thần kinh vận đ ộng chi phối cơ  cơ sẽ co . 
2.2.1. Các kiểu co cơ. 
Cơ co đẳng trương (isotonic): cơ co rút ngắn chiều dài mà không tăng trương lực . Loại co cơ này sẽ tạo ra công , di chuyển .. 
2.2. Tính hưng phấn (co cơ). 
Co cơ đẳng trường (isometric): co cơ không rút ngắn chiều dài, nhưng trương lực cơ tăng lên. Loại co cơ để gi ữ cố đ ịnh một vật , hay để xách một vật . 
 2.2..2. Các dạng co cơ. 
*Co cơ đơn đ ộc . 
 Khi kích đơn lẻ  một co cơ nhanh và ngắn. 
 Th/gian 100msec và đư ờng ghi co cơ gồm 3 giai đoạn . 
 Thời gian co của cơ mắt: 7,5msec, của cơ lưng dài : 100msec, của cơ đ ùi ếch : 100msec. 
C 
* Cơ co cứng . 
 - Khi tác đ ộng lên cơ nhiều KT liên tiếp cường độ nh ư nhau th ì  tập cộng . 
 - Nếu khoảng cách giữa hai kích thích nhỏ hơn thời gian của một co cơ đơn giản  co cứng . 
Có hai hình thức cơ co cứng : 
- Cơ co cứng không hoàn toàn (hay cơ co cứng răng cưa). 
-co cứng hoàn toàn (hay cơ co cứng phẳng, co tetanos ). 
 ở trạng thái yên nghỉ , các sợi actin và myosin tách rời nhau , tropomyosin chặn lên các vị trí hoạt đ ộng của actin 
3. Cơ chế co cơ. 
Khi sợi cơ bị kích thích : đ iện thế hoạt đ ộng đ ến vùng triad, làm giải phóng Ca ++ từ các bể tận cùng . 
3. Cơ chế co cơ. 
	 4.1. Hệ năng lượng phosphogen  Hệ năng lượng phosphogen gồm ATP và creatinphosphat .  +H2O  ATP ADP + H 3 PO 4 + 12.000 calo .  ATPase  
4. Nguồn năng lượng cho co cơ. 
Gồm 3 hệ : hệ năng lượng phosphogen , 
hệ năng lượng lactic và hệ năng lượng oxy hoá. 
ATP bảo đảm cho 3 qu á trình : 
- Hoạt đ ộng “bơm natri -kali” . 
- Đảm bảo qu á trình " trượt " của các sợi actin và sợi myosin, 
- Hoạt đ ộng "bơm calci " cần thiết cho qu á trình giãn cơ. 
	Song ATP ở cơ # 5mmol/gam cơ, đủ cho cơ h/đ # 1/2 giây đ ến 1 giây . 
	 Phosphocreatin transferase 
Creatinphosphat + ADP ATP + creatin 
4.2. Hệ năng lượng lactic. 
Hệ năng lượng do con đư ờng đường phân yếm khí (anaerobic - không có oxy). 
 LDH 
 Acid pyruvic + NADH 2 acid lactic + NAD + 
enzym lactat dehydrogenase (LDH). 
 Lượng creatinphosphat gấp 4-6 lần ATP, đủ cho cơ co tối đa trong 5-7 giây , sau đó cơ phải sử dụng năng lượng do oxy hoá glucid ( glucogen và glucose) và lipid . 
1 glucose  2 acid lactic, gf : từ glucose đư ợc 2 ATP, từ glycogen sẽ đư ợc 3 ATP. 
 Con đư ờng này rất quan trọng , vì tốc độ nhanh gấp 2,5 lần con đư ờng oxy hoá có oxy. 
Thực tế sự phân ly glycogen yếm khí xảy ra ngay khi bắt đ ầu hoạt đ ộng cơ và đạt mức độ tối đa sau 30-40 giây 
H/đ ộng cơ kéo dài  thiếu oxy  CH yếm khí tăng  tăng acid lactic máu và bị ứ lại ở cơ  đau mỏi cơ và sẽ làm ức chế các enzym của qu á trình đư ờng phân . 
Khi cơ hoạt đ ộng kéo dài - Đư ờng phân ái khí (aerobic- có oxy): C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O + 38 ATP  Nếu p/tử glucose đư ợc tách từ glycogen, sẽ cho 39 ATP. - 1g glucid : 4,1 Kcal - hiệu quả/1đ.vị oxy là 6,34 - 1g lipid: 9,3Kcal - hiệu quả/1đ.vị oxy là 5,61.  
4.3. Hệ năng lượng oxy hoá.  
5. Đơn vị vận đ ộng .  
 Tất cả các sợi cơ đư ợc đ iều khiển bởi một sợi TK 
	 - ĐVVĐ chậm : Các neuron VĐ có kích thước nhỏ , tốc độ DT chậm , co cơ bền bỉ kéo dài, lực không lớn .  - ĐVVĐ nhanh : Các neuron VĐ lớn , tốc độ DT nhanh , sức co cơ mạnh tốc độ nhanh , nhưng thời gian co cơ ngắn, sức bền không cao . 
5.1- ĐVVĐ nhanh và ĐVVĐ chậm : 
sinh lý cơ trơn 
1. Đ ặc đ iểm cấu trúc của cơ trơn . 
 TB cơ trơn thường có hình thoi , đư ờng kính nhỏ 8-15  m, dài 200-500  m và chỉ có một nhân . 
 - Mặt ngoài TB cơ trơn bao phủ bởi màng đáy mỏng , là hỗn hợp các sợi collagen và elastin . 
Trong TB có ít cơ tương , có tơ actin và myosin, lưới nội cơ tương không phát triển - Màng TB cơ nhiều kênh Na + và kênh Ca ++ . 
- Các tế bào cạnh nhau tiếp xúc với nhau ở các đ iểm nối (nexus), tạo thành mạng lưới nh ư một hợp bào . 
- Đ iện thế hoạt đ ộng từ TB cơ trơn này lan sang các sợi cơ lân cận nhanh , làm cho chúng co đ ồng thời một lúc . 
- Các tơ myosin có ít , nằm giữa các tơ actin, tỷ lệ tơ actin/myosin là 12/1 đ ến 14/1. 
Tơ actin từ hai thể đ ặc ở hai phía gối vào tơ myosin ở giữa tạo nên đơn vị co cơ trơn 
2. Đ ặc đ iểm chức năng của cơ trơn . 
2.1. Đ ặc đ iểm co bóp . 
 Cơ trơn co bóp có tính tự đ ộng , chậm chạp và bền bỉ . 
 - Thời gian tiềm tàng lớn , đạt 50-100 mgy ( của cơ vân là 10 mgy ). 
- Năng lượng cần cho duy tr ì co cơ trơn cũng ít  duy tr ì sự co bóp nhịp nhàng trong suốt cả ngày . 
- Cơ trơn (cơ trơn tạng rỗng ) có kh ả năng duy tr ì lực co ban đ ầu khi bị kéo căng hoặc co ngắn. 
Do hệ TK thực vật , gồm những sợi hoặc riêng rẻ , hoặc tạo thành đám rối ...  cơ trơn co bóp có tính tự đ ộng . 
TKTV t/đ thông qua chất TGHH: acetylcholin hoặc catecholamin . 
2.3-Đặc đ iểm t/động của các yếu tố TD. 
 TB cơ trơn rất nhạy cảm với các yếu tố hoá học , nh ư các chất hormon : acetylcholin , adrenalin, serotonin, histamin , vasopressin v.v... 
2.2-Đặc đ iểm chi phối TK lên cơ trơn . 
Khi hormon + receptor ức chế  mở kênh K + , đ óng kênh Na + và kênh Ca ++ ,  ưu phân cực , ức chế sự co cơ. 
Một số yếu tố hoá học tại chỗ : thiếu oxy, tăng cacbonic , tăng nồng độ H + , tăng nồng độ acid lactic...  giãn cơ trơn thành mạch tại chỗ , làm tăng lưu thông máu 
 Khi hormon + receptor kích thích  mở kênh Na + hoặc kênh Ca ++  khử cực màng ,  đ iện thế hoạt đ ộng  co cơ. 
Hết