1. Mô cơ là gì?
Cơ (hay còn gọi là mô cơ) là một mô mềm có ở hầu hết các loại động vật. Tế bào cơ chứa các sợi protein actin và myosin trượt qua nhau, tạo ra sự co lại làm thay đổi cả chiều dài và hình dạng của tế bào. Cơ bắp có chức năng tạo ra lực và chuyển động. Chúng chịu trách nhiệm chính trong việc duy trì và thay đổi tư thế, vận động cũng như chuyển động của các cơ quan nội tạng, chẳng hạn như sự chuyển động của các cơ quan nội tạng, chẳng hạn như sự co bóp của tim và di chuyển của thức ăn qua hệ tiêu hoá thông qua nhu động.
Các mô cơ có nguồn gốc từ lớp trung bì của tế bào mầm phôi trong một quá trình được gọi là quá trình sinh cơ. Có ba loại cơ, đó là mô cơ vân, mô cơ tim và mô cơ trơn. Hoạt động của cơ có thể được phân loại là tự nguyện hoặc không tự nguyện. Cơ tim và cơ trơn co lại mà không cần suy nghĩ có ý thức và được gọi là không tự chủ, trong khi cơ vân co lại theo lệnh. Cơ vân lần lượt có thể được chia thành các sợi co giật nhanh và chậm. Cơ bắp chủ yếu được cung cấp bởi quá trình oxy hoá chất béo và carbonhydrate, nhưng các phản ứng hoá học kỵ khí cũng được sử dụng, đặc biệt là bởi các sợi cơ giật nhanh.
2. Phân loại mô cơ
Mô cơ là một mô mềm, là một trong bốn loại mô cơ bản có ở động vật. Có ba loại mô cơ được biết ở động vật có xương sống:
- Mô cơ vân (hay còn gọi là cơ xương) được gắn vào bởi các gân vào xương và được sử dụng để tác động đến chuyển động của xương như vận động và duy trì tư thế. Mặc dù kiểm soả tư thế này thường được duy trì như một phản xạ vô thức, các cơ chịu trách nhiệm phản ứng với kiểm soát có ý thức giống như các cơ không tư thế. Một nam giới trưởng thành trung bình chiếm 42% cơ xương và một nữ giới trưởng thành trung bình chiếm 36%.
- Cơ trơn được tìm thấy trong thành của các cơ quan và cấu trúc như thực quản, dạ dày, ruột, phế quản, tử cung, niệu đạo, bàng quang, mạch máu và pili arrector trên da (trong đó nó kiểm soát sự cương cứng của lông trên cơ thể). Không giống với cơ vân, cơ trơn không chịu sự kiểm soát có ý thức.
- Cơ tim có cấu trúc giống với cơ vân, chỉ được tìm thấy ở tim.
Cơ tim và cơ vân giống nhau ở chỗ chúng có chứa các sarcomeres được đóng gói thành các bó sắp xếp đều đặn; các myofibrils của tế bào cơ trơn không được sắp xếp thành các sarcome và do đó không có cân. Cơ vân co lại và thư gian trong các đợt ngắn, cường độ mạnh trong khi đó cơ trơn duy trì các cơn co kéo dài hơn hoặc thậm chí gần như vĩnh viễn.
3. Sinh lý học của mô cơ
3.1. Sự co lại
Ba loại cơ có sự co lại khác biệt rất đáng kể. Tuy nhiên, cả ba đều sử dụng chuyển động của actin chống lại myosin để tạo ra sự co lại. Trong cơ xương, sự co lại được kích thích bởi các xung điện truyền từ các dây thần kinh, đặc biệt là các dây thần kinh vận động. Các cơn co thắt cơ rim và cơ trơn được kích thích bởi các thế nào tạo nhịp tim bên trong thường xuyên co bóp và truyền các cơn co thắt đến các tế bào cơ khác mà chúng tiếp xúc. Tất cả các cơ xương và nhiều cơ trơn co bóp đều được tạo điều kiện thuận lợi bởi chất dẫn truyền thầng kinh acetylcholine.
Hành động mà cơ tạo ra được xác định bởi điểm gốc và vị trí chèn. Diện tích mặt cắt ngang của cơ xác định lực mà nó tạo ra bằng cách xác định số lượng "sarcomeres" có thể hoạt động song song. Mỗi cơ xương chứa các đơn vị dài được gọi là myofibrils. Vì sự co thắt xảy ra đồng thời với tất cả các sarcome được kết nối trong tế bào cơ, các chuỗi này ngắn lại với nhau do đó làm ngắn sợi cơ, dẫn đến thay đổi chiều dài của tổng thể. Lực tác dụng lên môi trường bên ngoài được xác định bởi cơ học đòn bẩy, cụ thể là tỷ lệ giữa đòn bẩy trong và đòn bẩy ngoài.
3.2. Kiểm soát thần kinh
Các chân ly tâm của hệ thần kinh ngoại vi có trách nhiệm truyền đạt mệnh lệnh cho cơ bắp và các tuyến, cuói cùng chịu trách nhiệm về chuyển động tự nguyện. Các dây thần kinh vận động các cơ để phản ứng với các tín hiệu tự nguyện và tự chủ từ não. Các cơ sâu, cơ bề ngoài, cơ mặt và cơ bên trong đều tương ứng với các vùng chuyên dụng trong vỏ não vận động chính của não, trực tiếp trước vỏ trung tâm - nơi phân chia thuỳ trán và thuỳ đỉnh.
Ngoài ra, các cơ phản ứng với các kích thích thần kinh theo phản xạ không phải lúc nào cũng gửi tín hiệu đến não. Trong trường hợp này, tín hiệu từ sợi hướng tâm không đến não nhưng tạo ra chuyển động phản xạ bằng các kết nối trực tiếp với các dây thần kinh hướng tâm ở cột sống. Tuy nhiên, phần lớn các hoạt động của cơ là theo chủ đề và là kết quả của sự tương tác phức tạp giữa các vùng khác nhau của não.
Các dây thần kinh điều khiển cơ xương ở động vật có vú tương ứng với các nhóm tế bào thần kinh dọc theo vỏ vận động sơ cấp của vỏ não. Các lệnh được chuyển qua hạch nền và được sửa đổi bởi đầu vào từ tiểu não trước khi được chuyển tiếp qua đường kim tự tháp đến tuỷ sống và từ đó đến tấm cuối vận động ở cơ. Trên đường đi, phản hồi, chẳng hạn như phản hồi của hệ thống ngoại tháp đóng góp tín hiệu để ảnh hưởng đến phản ứng và tưởng lực cơ. Các cơ sâu hơn như những cơ liên quan đến tư thế thường được kiểm soát từ các nhân trong thân não và hạch nền.
3.3. Cảm nhận trạng thái
Trong cơ xương, các trục cơ truyền thông tin về mức đô dài và căng của cơ tới hệ thần kinh trung ương để hỗ trợ duy trì tư thế và vị trí khớp. Ý thức về vị trí của các vùng khác nhau trên cơ thể tại một thời điểm. Một số khu vực trong não phối hợp chuyển động và vị trí với thông tin phản hồi thu được từ sự khởi đầu. Tiểu não và nhân đỏ nói riêng liên tục lấy mẫu vị trí chống lại chuyển động và thực hiện các chỉnh sửa nhỏ để đảm bảo chuyển động trơn tru.
3.4. Tiêu thụ năng lượng
Hoạt động của cơ bắp chiếm nhiều năng lượng tiêu hao của cơ thể. Tất cả các tế bào cơ đều tạo ra các phân tử ATP được sử dụng để cung cấp năng lượng cho chuyển động của các đầu myosin. Cơ bắp có một kho năng lượng ngắn hạn dưới dạng creatine phosphate, được tạo ra từ ATP và có thể tái tạo ATP khi cần thiết với creatine kinase. Cơ bắp cũng giữ một dạng dự trữ của glucose dưới dạng glycogen. Glycogen có thể nhanh chóng được chuyển thành glucose khi cần năng lượng để duy trì các cơn co thắt mạnh mẽ. Trong cơ xương tự nguyện, phân tử glucose có thể được chuyển hoá kỵ khí trong một quá trình được gọi là đường phân tạo ra hai ATP và hai phân tử axit lactic trong quá trình này. Các tế bào cơ cũng chứa các giọt chất bén, được sử dụng để tạo năng lượng. Các hệ thống năng lượng hiếu khí mất nhiều thời gian để tạo ATPvà đạt hiệu suất cao nhất, đòi hỏi nhiều bước sinh hoá hơn nhưng lại tạo ra nhiều ATP hơn đáng kể so với quá trình đường phân kị khí. Mặt khác, cơ tim dễ dàng tiêu thụ bất kì chất dinh dưỡng đa lượng nào trong số các chất protein, glucose và chất béo mà không cần thời gian khởi động và luôn chiết xuất năng suất ATP tối đa từ bất kỳ phân tử nào liên quan. Tim, gan và các tế bào hồng cầu cũng sẽ tiêu thụ axit lactic do cơ xương sản xuất và đào thải ra ngoài khi vận động.
Cuối cùng, chúng ta sẽ cùng trả lời câu hỏi đặt ra ở đầu bài viết: "Mô cơ có chức năng gì ?" Thông qua các kiến thức đã nêu trong bài viết chúng ta biết được mô cơ là thành phần của hệ vận động, có chức năng co giãn, tạo nên sự vận động và tạo nhiệt cho cơ thể.
