Hệ cơ hoạt động như thế nào, bạn đã biết?

Hệ cơ hoạt động như thế nào, bạn đã biết? Những thông tin cần thiết và bổ ích dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cơ thể mình để lựa chọn những hoạt động ở mức độ phù hợp.

Cái nhìn tổng quan về hệ cơ

Cơ là mô mềm có ở hầu hết các loài động vật. Tế bào cơ có các sợi protein actin và myosin trượt lên nhau, tạo độ co giãn, làm thay đổi chiều dài và hình dạng của tế bào cơ. Cơ có chức năng tạo ra lực và chuyển động, chủ yếu là duy trì và thay đổi tư thế cũng như hoạt động của các cơ quan nội tạng, chẳng hạn như sự co bóp của tim và di chuyển thức ăn trong ruột.

Cấu trúc hệ cơ

Mô cơ là một loại mô mềm, thuộc một trong bốn loại mô cơ bản trong cơ thể. Có 3 loại mô cơ điển hình ở các loài động vật có xương sống:

• Cơ vân hay “cơ vận động có ý thức” liên kết với xương nhờ gân và khi cơ này co lại, chúng có chức năng di chuyển và duy trì tư thế;
• Cơ trơn hoặc “cơ vận động vô thức” được tìm thấy ở thành của các cơ quan và nội tạng như thực quản, dạ dày, ruột, phế quản, tử cung, niệu đạo, bàng quang, mạch máu và lỗ chân lông. Không giống như cơ vân, cơ trơn không thể điều khiển được;
• Cơ tim cũng là một “cơ vận động vô thức”, nhưng có phần giống với cấu trúc cơ vân hơn và chỉ tìm thấy ở tim.

Chức năng của các cơ trong hệ cơ

• Cơ vân tạo ra chuyển động. Chức năng chính của cơ vân là tạo ra những chuyển động có ý thức và tinh vi. Các cử động lớn bao gồm đi bộ, đứng, hái lượm, nấu ăn, xoay ghế, chạy, chơi thể thao và nâng vật nặng. Các cơ vân có tác dụng bảo vệ các cơ quan nội tạng, cơ bụng và các cơ của phần bụng dưới bảo vệ các cơ quan quan trọng trong cơ thể. Khoang bụng không được xương bảo vệ như lồng ngực bảo vệ tim và phổi, thay vào đó các cơ quan ở bụng được bảo vệ bằng các cơ ngang bụng, cơ chéo trước, cơ chéo sau và cơ thẳng bụng (cơ tạo ra 6 múi bụng);
• Cơ tim có tác dụng bơm máu. Sự co bóp của cơ tim là vô thức và chủ yếu được kiểm soát bởi hệ thống điện tim, sự co bóp của cơ tim bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác trong máu;
• Cơ trơn giúp tiêu hóa thức ăn. Các cơ trơn trong dạ dày và ruột giúp tiêu hóa các loại thực phẩm bạn hấp thụ. Các cơn co thắt không tự chủ trong dạ dày và ruột giúp tiêu hóa và di chuyển thức ăn dọc theo đường tiêu hóa. Cuối cùng, các chất không thể tiêu hóa sẽ được thải ra trực tràng. Cơ trơn đảm bảo lưu lượng máu đến khắp cơ thể. Chúng cũng có trong thành mạch máu. Khi tim co bóp, động mạch mở rộng để tống máu ra ngoài. Các cơ trơn trong động mạch sau đó sẽ co lại hoặc giãn ra để giúp lưu thông máu trong suốt hệ tuần hoàn và điều chỉnh huyết áp.

Hệ cơ hoạt động như thế nào?

Đầu tiên, tín hiệu sẽ được truyền từ hệ thần kinh trung ương xuống các dây thần kinh ngoại biên và đến vùng tiếp xúc giữa thần kinh và cơ gọi là synap thần kinh cơ, chất dẫn truyền thần kinh sẽ được tiết ra ở đây;

• Chất dẫn truyền thần kinh vượt qua khoảng synap, liên kết với một protein trên màng tế bào cơ và tạo ra một điện thế hoạt động trong tế bào cơ.
• Điện thế hoạt động nhanh chóng lan rộng dọc theo tế bào cơ và đi vào tế bào cơ thông qua ống T.
• Các điện thế hoạt động mở cửa các kênh canxi của cơ. Các ion canxi sẽ chảy vào tế bào chất, nơi chứa các sợi actin và myosin.
• Các ion canxi liên kết với các phân tử troponin-tropomyosin nằm trong các rãnh của các sợi actin, troponin sẽ thay đổi hình dạng và trượt tropomyosin ra khỏi rãnh, làm lộ các vị trí gắn actin-myosin.
• Myosin tương tác với actin bằng các cầu nối chéo. Do đó, cơ tạo ra lực và rút ngắn lại.
• Sau khi các điện thế hoạt động đã qua, các cửa canxi đóng lại và bơm canxi nằm trên lưới nội bào sẽ loại bỏ canxi từ tế bào chất.
• Khi canxi được bơm lại vào lưới nội bào, các ion canxi đi ra khỏi troponin, làm cho troponin trở lại hình dạng bình thường và cho phép tropomyosin phủ lên các vị trí liên kết actin-myosin trên sợi actin.
• Vì không có sự liên kết, cầu nối chéo không thể hình thành và cơ giãn ra.

Như bạn thấy, sự co cơ được quy định bởi mật độ của ion canxi trong tế bào chất. Trong cơ xương, ion canxi hoạt động bằng cách tác động vào các sợi actin. Chúng di chuyển phức hợp troponin-tropomyosin khỏi các vùng liên kết, cho phép actin và myosin tương tác với nhau và tạo ra sự co cơ.