Khám phá cấu tạo, chức năng và hoạt động của hệ cơ

Cơ là một hệ thống quan trọng trong cơ thể con người đảm nhiệm nhiều chức năng thiết yếu, giúp chúng ta thực hiện các hoạt động hàng ngày và duy trì sự sống.

Hệ cơ là gì?

Mô mềm này tồn tại ở đa số động vật và chứa các tế bào cơ có actin và myosin – hai loại protein trượt qua nhau để tạo độ co giãn, thay đổi hình dạng và chiều dài của tế bào. Cơ có nhiệm vụ tạo lực và thực hiện chuyển động, đặc biệt trong việc duy trì và thay đổi tư thế cũng như các hoạt động của cơ quan bên trong, như nhịp tim và di chuyển thức ăn trong ruột.

Cấu tạo hệ cơ

Hệ cơ bao gồm ba loại cơ: cơ tim, cơ trơn và cơ vân.

Cơ vân

Cơ vân chịu trách nhiệm cho việc di chuyển các bộ phận bên ngoài và các chi của cơ thể. Chúng bao phủ xương và định hình cơ thể, với mỗi cơ vân đều có một cơ tương tự ở bên đối diện, khoảng 320 cặp cơ vân giống nhau. Khi một cơ vân co lại, cơ đối diện sẽ giãn ra, tạo điều kiện cho xương di chuyển. Cơ vân kết nối với gân, và gân kết nối trực tiếp với xương.

Điều khiển có ý thức, cơ vân thực hiện hầu hết các chuyển động như di chuyển mắt, đầu, cánh tay, ngón tay, chạy, đi bộ, nói chuyện và biểu cảm khuôn mặt. Ngoài ra, chúng cũng tự điều chỉnh để duy trì tư thế và giữ cho các khớp ổn định. Khi cơ co lại, chúng tạo ra nhiệt giúp duy trì nhiệt độ cơ thể.

Cơ trơn

Cơ trơn đảm nhiệm các chuyển động ở dạ dày, ruột, động mạch và các cơ quan rỗng khác. Chúng hoạt động tự động, không phụ thuộc vào ý thức của chúng ta. Ví dụ, cơ trơn trong ruột đảm nhận việc di chuyển thức ăn về phía trước, và cơ trơn trong tử cung giúp đẩy thai nhi ra ngoài trong quá trình sinh nở. Chúng cũng được tìm thấy trong bàng quang, phế quản và pili mảng trong da, giúp làm dựng tóc.

Cơ tim

Cơ tim, một loại cơ riêng chỉ có ở trái tim, co bóp để tạo ra nhịp tim và hoạt động liên tục cả ngày lẫn đêm. Chúng hoạt động tự động nhưng có thể bị ảnh hưởng bởi các kích thích tố và kích thích từ hệ thần kinh. Nhịp tim tăng lên khi chúng ta sợ hãi. Cơ tim co lại để bơm máu khắp cơ thể và giãn ra để máu trở lại.

Chức năng của hệ cơ

Hệ cơ trong cơ thể thực hiện các chức năng chính sau:

Chuyển động

Cơ thể có khả năng thực hiện các chuyển động thô (như đi dạo, chạy, bơi lội) và các chuyển động tinh tế (như viết, nói, biểu cảm khuôn mặt). Các cơ xương nhỏ chủ yếu đảm nhận vai trò trong chuyển động tinh tế, trong khi hầu hết các chuyển động được kiểm soát bởi ý thức.

Ổn định

Gân cơ giúp ổn định các khớp, đặc biệt quan trọng ở khớp gối và khớp vai. Các cơ cốt lõi như cơ bụng, lưng và xương chậu cũng góp phần vào sự ổn định và hỗ trợ trong các hoạt động như nâng tạ.

Tư thế

Hệ cơ giữ cho tư thế đúng khi ngồi hoặc đứng. Sự khỏe mạnh và linh hoạt của cơ bắp quyết định tư thế tốt. Cơ bắp yếu, cứng hoặc căng sẽ ảnh hưởng đến tư thế và có thể gây ra.

có thể gây đau ở vai, lưng, cổ và các vị trí khác.

Lưu thông

Cơ tim giúp bơm máu khắp cơ thể. Nó hoạt động tự động và không bị ý thức kiểm soát. Cơ trơn trong động mạch và tĩnh mạch cũng đóng góp quan trọng trong việc lưu thông máu. Các cơ này giúp giữ huyết áp ổn định và đảm bảo tuần hoàn máu, đặc biệt khi mất máu hoặc mất nước.

Hô hấp

Quá trình thở sử dụng cơ hoành, một cơ hình vòm dưới phổi. Khi cơ hoành co lại, khoang ngực mở rộng và lấp đầy không khí vào phổi. Khi cơ hoành giãn ra, nó đẩy không khí ra khỏi phổi. Các cơ bụng, lưng và cổ cũng hỗ trợ trong việc hít thở sâu.

Tiêu hóa

Cơ trơn kiểm soát chuyển động trong tiêu hóa và tiểu tiện. Cơ trơn co lại và giãn ra để đẩy thức ăn từ thực quản vào dạ dày. Cơ trên dạ dày giãn ra để thức ăn đi vào, trong khi cơ dưới giúp trộn thức ăn với axit và enzyme. Thức ăn di chuyển từ dạ dày đến ruột thông qua nhu động, sau đó cơ co bóp đẩy thức ăn ra khỏi cơ thể dưới dạng phân.

Đi tiểu

Trong hệ tiết niệu, cơ trơn và cơ vân hiện diện ở các cơ quan như bọng đái, thận, dương vật hoặc âm đạo, tuyến tiền liệt, niệu quản và niệu đạo. Các cơ và dây thần kinh kết hợp để giữ và giải phóng nước tiểu từ bàng quang. Tổn thương dây thần kinh truyền tín hiệu khiếm khuyết có thể gây ra vấn đề về tiết niệu.

Sinh con

Cơ trơn trong tử cung giãn ra và co lại trong quá trình sinh nở, giúp đẩy em bé qua âm đạo. Cơ sàn chậu cũng hỗ trợ hướng đầu em bé xuống ống sinh.

Tầm nhìn

Sáu cơ vân xung quanh mắt giúp kiểm soát chuyển động của mắt. Chúng giữ cho hình ảnh ổn định và cho phép quan sát cũng như theo dõi các vật thể di chuyển.

Bảo vệ nội tạng

Hệ cơ chịu trách nhiệm bảo vệ cơ quan nội tạng từ phía trước, hai bên và phía sau cơ thể. Các xương cột sống và xương sườn cũng hỗ trợ bảo vệ các nội tạng. Cơ bắp hấp thụ sốc và giảm ma sát ở các khớp.

Điều chỉnh thân nhiệt

Hệ cơ bắp giúp điều chỉnh nhiệt độ cơ thể bình thường. Khi nhiệt độ giảm, cơ vân tăng cường hoạt động để tạo nhiệt, như việc run rẩy. Cơ trong mạch máu cũng co lại để duy trì nhiệt độ cơ thể. Nhiệt độ cơ thể được điều chỉnh bằng cách giãn cơ trơn trong mạch máu, tăng lưu lượng máu và giải phóng nhiệt dư thừa qua da.

Hệ cơ hoạt động như thế nào?

điện thế hoạt động mở cửa các kênh canxi trong cơ. Các ion canxi sẽ vào trong tế bào chất chứa các sợi actin và myosin.

Các ion canxi kết hợp với troponin-tropomyosin nằm trong các rãnh của sợi actin. Troponin thay đổi hình dạng và đẩy tropomyosin ra khỏi rãnh, làm lộ các vị trí gắn actin-myosin.

Myosin liên kết với actin, giúp cơ tạo ra lực và rút ngắn lại bằng việc hình thành cầu nối chéo.

Sau khi các điện thế hoạt động đã kết thúc, các cửa canxi bị đóng lại và bơm canxi trên lưới nội bào sẽ loại bỏ canxi khỏi tế bào chất.

Khi canxi được bơm trở lại vào lưới nội bào, các ion canxi rời khỏi troponin, khiến troponin trở lại hình dạng ban đầu và cho phép tropomyosin che phủ các vị trí liên kết actin-myosin trên sợi actin.

Do không có sự liên kết, các cầu nối chéo không thể hình thành và cơ giãn ra.