Các sơi cơ nhanh và chậm

Bài tập yếm khí và sự thiếu oxy

Trong suốt bài tập ngắn nhưng cường độ cao, thí dụ như chạy nước rút hay nâng tạ, các cơ đang tập luyện dùng chủ yếu ATP từ sự chuyển đổi creatine phosphate thành creatine và từ sự hô hấp yếm khí. Glycogen được bẻ gãy từ glucose trong các sợi cơ và trong gan. Glucose được giải phóng từ gan vào hệ tuần hoàn và được các sợi cơ giữ lấy. Hô hấp yếm khí trong các sợi cơ chuyển đổi các phân tử glucose thành ATP và axit lactic. Hơi thở tăng cường và hô hấp ưa khí gia tăng sau khi tập luyện một phần là do sự thiếu hụt ôxy xảy ra trong khi tập luyện do sự chuyển đổi creatin thành creatine phosphate và chuyển đổi axit lactic dư thừa thành glucose, là sản phẩm một lần nữa lại được dự trữ dưới dạng glycogen trong cơ và trong gan. Mức độ thiếu ôxy phụ thuộc vào cường độ tập luyện, khoảng thời gian duy trì sự thiếu ôxy, và tình trạng thể chất của người tập. Người có tình trạng thể chất yếu thì không có năng lực thực hiện hô hấp ưa khí tốt bằng các vận động viên được huấn luyện chuyên nghiệp.

CÁC SỢI CƠ NHANH VÀ CHẬM

Không phải mọi cơ bắp đều có năng lực chức năng như nhau. Chúng khác nhau nhiều khía cạnh, bao gồm việc có các sợi cơ chứa các dạng myosin hơi khác nhau một ít. Myosin của các sợi cơ chậm làm cho các sợi cơ này co chậm hơn, và những tế bào cơ này kháng lại sự mệt mỏi nhiều hơn, trong khi myosin  của các sợi cơ nhanh làm cho sợi cơ này co nhanh  và các tế bào mệt nhanh hơn (bảng 9.5). Tỉ lệ các loại sợi cơ thay đổi theo từng cơ.

Sợi cơ ôxy hóa co chậm

Sợi cơ ôxy hóa co chậm (SO), hoặc sợi cơ loại I co chậm hơn, có đường kính nhỏ hơn, có nguồn cung cấp máu phát triển tốt hơn, có nhiều ty thể (mitochondria) hơn và đề kháng với sự mệt mỏi tốt hơn các sợi cơ co nhanh. Sợi cơ co chậm phản ứng khá chậm đối với sự kích thích thần kinh. Các enzym trên các đầu myosin chịu trách nhiệm bẻ gãy ATP gọi là myosin ATPase. Các sợi co chậm bẻ gãy ATP một cách chậm chạp vì đầu myosin có một dạng myosin ATPase chậm. Sự bẻ gãy ATP khá chậm có nghĩa là hoạt động cầu chữ thập diễn ra chậm chạp, cũng chính là điều làm cho cơ bắp co chậm. Hô hấp ưa khí là nguồn tổng hợp ATP chính trong cơ co chậm, và năng lực thực hiện hô hấp ưa khí được nâng cao do nguồn cung cấp máu dồi dào và sự có mặt của vô số ty thể. Chúng được gọi là các sợi cơ ôxy hóa vì năng lực tăng cường thực hiện sự hô hấp ưa khí của nó. Các sợi cơ co chậm cũng chứa một lượng lớn myoglobin, một sắc tố đậm giống như hemoglobin trong tế bào máu đỏ, là tế bào gắn ôxy và hoạt động như một nguồn dự trữ cơ dành cho ôxy khi máu không cung cấp một lượng đủ dùng. Myoglobin do đó tăng cường năng lực của các sợi cơ bắp trong việc thực hiện hô hấp ưa khí.

Các sợi cơ co nhanh

Các sợi cơ co nhanh, cơ loại II, phản ứng nhanh đối với sự kích thích thần kinh và các đầu myosin của chúng có một dạng ATPase myosin nhanh, vốn cho phép chúng bẻ gãy ATP nhanh hơn các sợi cơ chậm. Điều này cho phép hoạt động cầu chữ thập (cross-bridge) của chúng giải phóng và hình thành nhanh hơn so với ở sợi cơ chậm. Các cơ chứa nhiều phần trăm các sợi cơ dạng này có nguồn cung cấp máu kém phát triển hơn các cơ bắp có chứa nhiều phần trăm sợi cơ chậm. Thêm vào đó, các sợi cơ co nhanh có rất ít myoglobin và có ty thể ít hơn và nhỏ hơn. Các sợi cơ co nhanh tích tụ nhiều glycogen và thích nghi tốt với sự thực hiện hô hấp ưa khí. Hô hấp ưa khí của các sợi cơ co nhanh, tuy nhiên, không thích nghi được với sự cung cấp lượng lớn ATP trong một khoảng thời gian dài. Các sợi cơ này có khuynh hướng co nhanh trong thời gian ngắn và mệt khá nhanh. Các sợi cơ co nhanh xuất phát từ hai nguồn, hai nguồn này được phân biệt chủ yếu do năng lực chuyển hóa của chúng. Hai loại là loại IIa, hay các sợi ôxy hóa glycolytic (FOG), và loại IIb, hay các sợi co nhanh glycolytic (FG) (xem bảng 9.5). Loại sợi IIa phụ thuộc vào cả sản phẩm ATP yếm khí và ưa khí, trong khi loại sợi IIb phụ thuộc đặc biệt chủ yếu vào sự thủy phân gluco yếm khí để cho ra sản phẩm ATP.

Sự phân bố các sợi cơ co chậm và nhanh

Các cơ bắp của nhiều động vật được cấu tạo chủ yếu từ các sợi chậm hoặc nhanh. Trong khi thịt trắng của gà hoặc ức chim/gà, vốn cấu tạo chủ yếu từ các sợi nhanh trông có vẻ rất trắng vì nguồn cung cấp máu của nó khá nghèo nàn và thiếu myoglobin. Các cơ bắp được thích nghi để co nhanh trong thời gian ngắn nhưng lại mau mệt. Thịt đùi gà hay ức vịt đỏ, hay sậm màu được cấu tạo từ các sợi co chậm và nhìn sậm màu hơn vì nguồn cung cấp máu phát triển tương đối tốt và có một lượng lớn myoglobin. Những cơ bắp này được thích nghi để co chậm trong trong thời gian dài hơn và lâu mệt hơn. Sự phân bố các sợi cơ co chậm và nhanh tương đồng với hành vi của những động vật này. Ví dụ, gà lôi có thể bay khá nhanh một quãng ngắn, và vịt bay chậm hơn qua một quãng đường dài hơn.

Ở người không có sự phân chia các sợi cơ nhanh và chậm rõ ràng ở từng cơ. Hầu hết các cơ có cả hai loại sợi, mặc dù số lượng của mỗi loại thay đổi tùy từng cơ. Cơ bắp lớn giữ tư thế chứa nhiều sợi chậm hơn, trong khi cơ bắp chi trên chứa nhiều sợi nhanh hơn.

Sự phân bố các sợi chậm và nhanh trong một cơ cho trước là khá cố định đối với từng cá nhân và rõ ràng là được thiết lập do quá trình phát triển. Những người là vận động viên chạy nước rút giỏi có các sợi cơ co nhanh nhiều hơn, trong khi những vận động viên chạy đường trường giỏi có phần trăm các sợi co chậm nhiều hơn ở chi dưới. Các vận động viên có khả năng thực hiện các bài tập yếm khí và ưa khí có khuynh hướng có hỗn hợp cân bằng hơn các sợi cơ co nhanh và chậm.

Câu hỏi

So sánh các khác biệt về cấu trúc và chức năng giữa sợi cơ co nhanh và chậm

 Giải thích sự phân bố và sự thích nghi chức năng cho từng loại

Tác động và Bài tập

Các sợi chậm hay nhanh không thể dễ chuyển đổi sang loại khác mà không có sự tập luyện chuyên biệt. Tập luyện có thể tăng gia kích cỡ và năng lực của cả hai loại sợi cơ nhằm thực hiện động tác hiệu quả hơn. Các bài tập cường độ cao tạo ra sự hô hấp yếm khí, như nâng tạ, gia tăng sức mạnh và khối lượng cơ bắp và tạo ra sự làm cho lớn ra của các sợi cơ nhanh hơn là sợi cơ chậm. Bài tập ưa khí gia tăng hệ mạch của cơ và tạo ra sự làm lớn các sợi cơ chậm. Luyện tập các bài tập ưa khí có thể chuyển đổi các sợi cơ nhanh mệt nhanh (loại IIb) thành các sợi cơ nhanh đề kháng sự mệt mỏi (loại IIa). Thêm vào các thay đổi trong myosin, thì có một sự gia tăng số lượng ty thể trong các tế bào cơ và gia tăng nguồn cung cấp máu của chúng. Tập tạ sau một thời gian nghỉ ngơi có thể chuyển đổi một số sợi cơ bắp từ loại Iia thành loại Iib. Tuy nhiên, loại sợi I không thể chuyển đổi thành loại II được, và ngược lại. Thông qua sự tập luyện chuyên biệt, một người có nhiều sợi cơ co nhanh có thể chạy đường trường, và một người có nhiều sợi cơ co chậm có thể tăng gia tốc độ chạy của mình.

Một cơ sẽ gia tăng kích thước hay phì đại (hypertrophies), và gia tăng sức mạnh và sức bền để đáp ứng với tập luyện. Ngược lại, một cơ không được sử dụng sẽ giảm kích thước, hay teo lại (atrophies). Teo cơ các chi bị nẹp bột trong nhiều tuần là một ví dụ. Bởi vì số lượng tế bào cơ không thay đổi đáng kể trong suốt đời người, nên sự teo và phì đại cơ là do thay đổi kích cỡ của sợi cơ của từng cơ. Cũng như khi các sợi gia tăng kích cỡ, thì số sợi nguyên cơ (myofibrils) và các đốt sợi cơ (sarcomeres) gia tăng trong từng sợi cơ. Số nhân trong từng tế bào cơ gia tăng để đáp ứng với tập luyện và sau đó nối với các tế bào cơ xương. Những yếu tố khác như các mạch máu, mô liên kết, và ty thể, cũng gia tăng. Teo cơ do thiếu tập luyện làm giảm tất cả các yếu tố này mà không làm giảm số tế bào cơ. Tuy nhiên teo cơ nghiêm trọng, thí dụ như xuất hiện ở người già là người không thể nhanh chóng di chuyển các chi thì có sự giảm các tế bào cơ không thể hồi phục được và dẫn đến liệt.

Sức mạnh gia tăng của cơ được tập luyện sẽ mạnh hơn nếu sức mạnh đó chỉ dựa vào sự thay đổi trong kích cỡ của cơ. Một bộ phận của sự gia tăng sức mạnh là do năng lực của hệ thần kinh có thể huy động một lượng lớn đơn vị vận động đồng thời ở người được tập để thực hiện các động tác cùng với sự phối hợp thần kinh cơ tốt hơn. Thêm vào đó, các cơ được tập luyện luôn ít bị hạn chế bởi các lớp mỡ dư thừa. Các enzyme chuyển hóa gia tăng trong các sợi cơ phì đại, tạo ra khả năng lớn hơn trong việc hấp thu chất dinh dưỡng và sản phẩm ATP. Sức bền được cải thiện trong cơ được tập luyện một phần là kết quả của sự chuyển hóa được cải thiện, tuần hoàn máu được gia tăng đối với cơ đang vận động, số lượng mao mạch gia tăng, sự hô hấp hiệu quả hơn, và năng lực bơm của tim mạnh hơn.

Câu hỏi

Các nhân tố nào góp phần vào sự gia tăng kích thước cơ, sức mạnh và sức bền?

Bài tập yếm khí và ưa khí tác động đến cơ như thế nào?

Dự đoán

Susan gần đây bắt đầu tập cưỡi xe đạp. Khi tập, bài tập của cô bao gồm đạp toàn bộ quãng đường dài ở một tốc độ đều. Khi tham dự cuộc đua đầu tiên, cô hào hứng khi thấy rằng mình có thể giữ cùng tốc độ với các tay đua khác. Tuy nhiên, ở đợt nước rút đến đích, những tay đua khác cho cô ngửi bụi, và cô là người về đích cuối cùng. Tại sao cô ấy không thể đeo bám cùng với các tay đua khác tại thời điểm nước rút? Nếu là huấn luyện viên của cô ấy, bạn sẽ cho Susan lời khuyên gì về sự tập luyện để chuẩn bị cho cuộc đua kế tiếp của cô ấy tốt hơn?

Steroid tăng đồng hóa và Hóc môn tăng trưởng

Một số người dùng hóc môn tổng hợp gọi là anabolic steroid (steroid tăng đồng hóa) để tăng kích thước và sức mạnh cơ bắp. Steroid tăng đồng hóa có liên quan đến testosterone, là một hóc môn sinh dục được tinh hoàn tiết ra, nhưng chúng được biến đổi để những tác động sinh sản của những hợp chất này được giảm thiểu nhưng những tác động lên cơ xương vẫn còn được duy trì. Testosterone và steroid tăng đồng hóa làm cho mô của cơ phì đại. Người uống liều cao steroid tăng đồng hóa thể hiện sự tăng trọng lượng cơ thể và khối lượng cơ bắp và nhiều vận động viên tin rằng steroid tăng đồng hóa cải thiện thành tích của họ do nó phụ thuộc vào sức mạnh. Rủi thay, các chứng cứ chỉ ra rằng tác động phụ có hại khi dùng steroid tăng đồng hóa là gồm các giai đoạn cáu kỉnh, teo tinh hoàn, vô sinh, và các bệnh tim mạch (thí dụ như đột quỵ và tai biến), và chức năng gan không bình thường. Hầu hết các tổ chức huấn luyện cấm dùng steroid tăng đồng hóa, và thậm chí có một số tổ chức phân tích mẫu nước tiểu ngẫu nhiên hoặc định kỳ để phát hiện việc sử dụng thuốc. Có những án phạt dành cho những vận động viên bị chứng minh là có chuyển hóa steroid tăng đồng hóa trong nước tiểu.

About Mộng Chè

Biết nói gì đây ta, tui sao thì các bạn cũng đã quá rõ rồi. Còn phần nào về tui mà các bạn hông rõ thì chính tui cũng hông rõ nốt :))
This entry was posted in tennis elbow. Bookmark the permalink.

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s