Buzz
Co cơ là hiện tượng các cơ trong cơ thể bị co hoặc giãn do tác động của các dạng năng lượng sinh hóa, cơ học và khác trong cơ thể người hoặc động vật. Hiện tượng này liên quan chặt chẽ đến cơ chế vận động của hệ cơ trong các sinh vật. Nghiên cứu co cơ giúp hiểu rõ hơn về năng lượng vận động và các quá trình chuyển hóa hóa học trong cơ thể con người, từ đó giải thích các hiện tượng sinh lý học.
Hiện nay, nhiều nhà khoa học đang phát triển các phương pháp khác nhau để khám phá cấu trúc phân tử của quá trình co cơ, vì đây là nền tảng để giải thích các hiện tượng khác. Các nghiên cứu có thể được thực hiện qua các phương pháp sau:
- Nghiên cứu trực tiếp trên cơ thể nguyên vẹn (in vivo
).
- Nghiên cứu một cơ quan bằng cách tách cơ quan ra khỏi hệ thần kinh nhưng vẫn duy trì sự nuôi dưỡng qua mạch máu (in situ).
- Nghiên cứu bằng cách tách rời cơ quan, cơ thể hoặc tế bào khỏi cơ thể và nuôi dưỡng trong điều kiện giống như trong cơ thể động vật hoặc người (in vitro).
Kết hợp ba phương pháp thực nghiệm trên với việc sử dụng thiết bị đo lường điện tử và các quan sát khác, cùng với việc thay đổi các yếu tố cơ học, lý học, hóa học và môi trường, các nhà nghiên cứu có thể quan sát chức năng và thay đổi của cấu trúc cơ. Điều này giúp hiểu rõ cơ chế hoạt động, ưu nhược điểm của các tác động và đưa ra các giải thích hợp lý về các quá trình thay đổi.
Cấu trúc phân tử
Khi sợi cơ xương nhận kích thích từ xung thần kinh, các cầu nối (cross bridge) gắn vào các sợi mỏng (thin filament) và tạo ra lực. Để xảy ra hiện tượng co cơ, lực tác động lên sợi mỏng phải lớn hơn lực chống lại sự co giãn. Thuật ngữ 'co cơ' không chỉ đơn thuần là sự co ngắn mà chỉ quá trình tạo lực nhờ các cầu nối trong sợi cơ. Sau khi co cơ, quá trình tắt lực xảy ra, dẫn đến sự giảm dần sức căng và cơ trở về trạng thái thư giãn.
Khi so sánh màng sợi cơ (sarcomere) ở trạng thái giãn và co, ta thấy trong trạng thái giãn, các sợi actin chỉ mới bắt đầu gối vào nhau và vẫn cài vào các sợi myosin. Trong trạng thái co, sợi actin bị kéo vào giữa các sợi myosin, làm chúng gối lên nhau và các vạch Z bị kéo chạm vào sợi myosin. Điều này chứng tỏ hiện tượng co cơ theo cơ chế trượt.
Sự co cơ liên quan mật thiết với hệ thần kinh, năng lượng và các chất điện giải, đặc biệt là ion Ca++.
Khi xung thần kinh kích thích tế bào cơ, hiện tượng khử cực xảy ra ở màng bào tương và lan nhanh đến hệ thống ống T và lưới nội bào trơn bao quanh siêu sợi cơ. Tại lưới nội bào trơn, khử cực thay đổi điện thế màng, kích hoạt các kênh phóng thích Ca++, từ đó Ca++ được giải phóng từ lưới nội cơ trơn vào dịch cơ tương theo gradient nồng độ.
