Năng lượng của sự co cơ

Bài viết của Thạc sĩ, Bác sĩ Lê Thị Minh Hương - Bác sĩ Hồi sức - Cấp cứu - Khoa Hồi sức - Cấp cứu - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Nha Trang Nguồn năng lượng trực tiếp cho cơ co là A TP (A de no sin tri pho t pha t). Tổng năng lượng trong A TP của mỗi tế bào chỉ đủ dùng cho tế bào đó trong 1 - 2 giây với cường độ tối đa. Do đó, A TP cần được hồi phục một cách đầy đủ. 1. Sự tái tổng hợp A TP A TP là hợp chất giàu năng lượng. Dự trữ A TP trong một bó cơ không nhiều (5 mmol / 1 kg cơ tươi). Để cơ co lâu dài, A TP phải luôn được hồi phục đầy đủ. Năng lượng dùng để phục hồi A TP được tạo ra bằng cách phân giải các chất dinh dưỡng khác như: đạm, mỡ, đường. Năng lượng tự do này sẽ kết hợp một nhóm pho t pha t vào A D P để tạo A TP. Có 3 hệ thống năng lượng để tái tạo A TP cung cấp năng lượng trực tiếp cho cơ hoạt động, đó là: Hệ pho t pha t gen Hệ la ct i c Hệ oxy Trong đó hệ pho t pha gen và hệ la ct i c là hệ yếm khí, còn hệ oxy là hệ ưa khí. Mức độ tham gia của 3 hệ năng lượng vào việc cung cấp năng lượng để tái tạo A TP phụ thuộc vào công suất và thời gian co cơ, điều kiện hoạt động của cơ và mức độ cung cấp oxy cho hoạt động cơ thể. 2.2. Hệ năng lượng pho t pha t gen Lượng A TP tiêu hao trong co cơ có thể được tái tổng hợp nhờ năng lượng của một hợp chất pho s pha t giàu năng lượng là C P (c re a tin pho t pha t) chứa trong cơ. A TP và C P đều thuộc nhóm pho t pha gen. Vì vậy hệ năng lượng này được gọi là hệ năng lượng pho t pha gen hay hệ A TP - C P. Đây là hệ cung cấp năng lượng đầu tiên và nhanh nhất cho cơ hoạt động của cơ thể, không phụ thuộc vào việc cung cấp oxy. Quá trình phân giải C P cung cấp năng lượng xảy ra nhanh, tốc độ tái tổng hợp A TP lớn nhất đạt được ngay sau giây thứ 2 của hoạt động co cơ. Tuy nhiên, sự dự trữ C P trong cơ lại không lớn. Nồng độ C P trong tế bào cơ vân cao gấp 3 - 5 lần nồng độ A TP (lúc cơ yên tĩnh). Hệ pho t pha gen có công suất hoạt động lớn nhất khoảng 36 Kcal / phút. Tuy nhiên dung lượng C P ít nên thực tế chỉ có thể cung cấp để tạo ra 5 Kcal nghĩa là đủ để tái tổng hợp 0, 5 mo l A TP (nên thời gian hoạt động ngắn từ 5 – 10 giây đầu) Do vậy, vai trò chủ yếu là cung cấp cấp năng lượng cho các hoạt động với công suất tối đa (chạy ngắn, ném, đẩy, nhảy, cử tạ). Năng lượng do nguồn C P cung cấp cho hoạt động cơ trong khoảng thời gian 6 - 8 giây. 3. Năng lượng do nguồn C P cung cấp cho hoạt động cơ trong khoảng thời gian 6 - 8 giây. 3. Hệ năng lượng la ct i c Trong các hoạt động tương đối dài hơn thì cơ thể sử dụng năng lượng để tái tổng hợp A TP và C P bằng cách phân giải yếm khí đường glucose. Phản ứng sẽ sinh ra a xi t la ct i c gây độc hại mệt mỏi cơ. Do đó, hệ năng lượng này có tên là hệ La ct i c hay còn gọi hệ G lu co z phân. Cơ chất của hệ năng lượng này là g ly co gen dự trữ trong cơ, glucose trong máu chuyển vào cơ và glucose từ gan vận chuyển vào máu. Hệ năng lượng này có công suất nhỏ hơn hệ Pho t pha gen (nhỏ hơn 3 lần hệ pho t pha gen và lớn hơn 1.5 lần hệ oxy) Trong hoạt động tối đa, sự phân giải g ly co gen yếm khí cũng chỉ xảy ra không quá 25 % lượng g ly co gen dự trữ. Do vậy, dung lượng của hệ năng lượng la ct i c cũng không quá lớn. Sự phân giải g ly co gen yếm khí trong thực tế xảy ra ngay từ khi bắt đầu hoạt động cơ, song hệ la ct i c có công suất lớn nhất sau 30 - 40 giây. Vì vậy, hệ la ct i c có vai trò quyết định việc cung cấp năng lượng trong hoạt động cơ kéo dài 20 giây - 2, 5 phút có sự co cơ mạnh và tốc độ cao như chạy 400 - 800 m, bơi từ 50 - 200 m. Công suất hoạt động tăng, thời gian hoạt động ngắn, vai trò của hệ năng lượng la ct i c càng cao. Công suất hoạt động tăng, thời gian hoạt động ngắn, vai trò của hệ năng lượng la ct i c càng cao. Trong hoạt động cơ bắp do hệ la ct i c đảm nhiệm việc cung cấp năng lượng, lượng g ly co gen trong cơ và trong gan không bao giờ được sử dụng đến mức cạn kiệt. Năng lượng hệ la ct i c hạn chế không phải do trữ lượng g ly co gen ít mà là do a xi t la ct i c sinh ra đã ức chế các men phân giải g ly co gen. Hệ la ct i c là hệ yếm khí, xảy ra trong các hoạt động có công suất dưới tối đa, khi sự cung cấp oxy thiếu hụt trong thời gian đầu do hệ cung cấp oxy chưa phát huy được công suất của mình và trong các hoạt động tĩnh lực. 4. Hệ năng lượng oxy Trong các hoạt động cơ bắp có công suất không lớn kéo dài và được cung cấp oxy đầy đủ, tức là trong hoạt động ưa khí, cơ thể sử dụng phản ứng oxy hóa các chất dinh dưỡng như: đường, p ro te in và chất béo để cung cấp năng lượng cho cơ thể hoạt động. Hệ năng lượng này được gọi là hệ oxy hóa. Trong 3 chất dinh dưỡng cung cấp năng lượng thì vai trò của p ro ti d cung cấp năng lượng rất nhỏ mà chủ yếu là g lu c i d và lipid. Hệ năng lượng oxy hóa này sử dụng 2 chất chính đó là: đường và chất béo để cung cấp năng lượng cho hoạt động co cơ. Hệ năng lượng oxy hóa này sử dụng 2 chất chính đó là: đường và chất béo để cung cấp năng lượng cho hoạt động co cơ. Hai chất này khác nhau rõ rệt về công suất cũng như dung lượng năng lượng. Vì vậy chúng được sử dụng trong những điều kiện vận động khác nhau. Sự oxy hóa đường: xảy ra giống như thủy phân glucose trong hệ la ct i c. Trong trường hợp này, do thiếu oxy nên đường phân yếm khí a c i d p y ru vi c sẽ chuyển thành a xi t la ct i c. Do quá trình này có oxy nên a xi t p y ru vi c không chuyển thành a xi t la ct i c mà sẽ tiếp tục bị oxy hóa thành sản phẩm cuối cùng là CO 2 và H 2 O. Oxy hoá hoàn toàn một phân tử glucose sẽ tái tạo một lượng A TP nhiều gấp 19 lần so với phân giải glucose yếm khí. Vì vậy hệ oxy có hiệu quả năng lượng lớn hơn nhiều so với hệ la ct i c yếm khí. Để phân giải glucose hay g ly co gen bằng con đường ưa khí, cơ thể cần phải hấp thụ một lượng oxy nhất định và đòi hỏi một khoảng thời gian nhất định để thực hiện quá trình oxy hóa. Do đó công suất của hệ oxy hóa đường thấp hơn so với hệ la ct i c. Dung lượng của hệ oxy hóa đường phụ thuộc vào trữ lượng g ly co gen ở cơ và gan, khả năng tái tạo glucose từ các chất khác (a xi t la ct i c, a xi t a min, a xi t p y ru vi c...) của gan với dung lượng lớn. Trong khi đó sự phân giải ưa khí chất béo sẽ sinh ra nhiều năng lượng hơn oxy hóa đường. Do mỡ trong cơ thể có trữ lượng rất lớn (trung bình từ 10 % - 30 % khối lượng cơ thể) nên có thể đủ năng lượng cho cơ thể hoạt động liên tục hàng chục ngày. Tỷ lệ đường và mỡ bị oxy hóa bị phụ thuộc vào công suất của hoạt động ưa khí. Công suất càng lớn thì tỉ lệ oxy hóa đường đóng góp vào việc cung cấp năng lượng càng lớn và tương ứng với nó, phần đóng góp của mỡ càng nhỏ. Trong các hoạt động cơ nhẹ và kéo dài, phần lớn năng lượng được cung cấp bằng sự oxy hóa mỡ. Trong các hoạt động có công suất lớn, năng lượng chủ yếu do đường cung cấp. Khi hoạt động với công suất tối đa và với thời gian ngắn vượt quá mức ưa khí thì hệ năng lượng la ct i c bắt đầu tham gia vào hoạt động. Theo dõi w e bs i te Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vin me c để nắm thêm nhiều thông tin sức khỏe, dinh dưỡng, làm đẹp để bảo vệ sức khỏe cho bản thân và những người thân yêu trong gia đình. Để đặt lịch khám tại viện, Quý khách vui lòng bấm số HO T LI NE hoặc đặt lịch trực tiếp TẠI ĐÂY. Tải và đặt lịch khám tự động trê nứng dụng My Vin me c để quản lý, theo dõi lịch và đặt hẹn mọi lúc mọi nơi ngay trên ứng dụng. Tải và đặt lịch khám tự động trê nứng dụng My Vin me c để quản lý, theo dõi lịch và đặt hẹn mọi lúc mọi nơi ngay trên ứng dụng. TÀI LIỆU THAM KHẢO ht tp s: / / w w w. u p to da te. com / con ten ts / mu s c le - e xa mi na t ion - in - the - e va lua t ion - o f - w e a k ne s s / a bs tra ct / 1 Mo x le y R T 3 r d. E va lua t ion o f ne u ro mu s cu la r f un ct ion in in f lam ma to r y my o pa t hy. AU SO R he um Di s C lin No r t h Am. 1994; 20 (4): 827. Đinh Quế Châu - Dương Hữu Long: " Giải phẫu - Sinh lý " NXB Y Học 2004 Trịnh Văn Minh: Tập tranh giải phẫu người NXB Y Học 1996.