tiểu luận sinh hóa thể dục thể thao

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO HÀ NỘI
KHOA Y HỌC THỂ DỤC THỂ THAO

TIỂU LUẬN
SINH HOÁ THỂ DỤC THỂ THAO

CÁC PHẢN ỨNG CO CƠ TẠO NÊN KHẢ NĂNG CO DUỖI CỦA
CƠ BẮP. HÃY NÊU NHỮNG HIỂU BIẾT CỦA ANH CHỊ VỀ
THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA SỢI CƠ, CƠ CHẾ CO CƠ VÀ
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG CUNG CẤP CHO HOẠT ĐỘNG
CO CƠ. LIÊN HỆ GIỮA CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG CO CƠ
VỚI HOẠT ĐỘNG THỂ CHẤT.

HÀ NỘI NĂM 2021


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THỂ DỤC THỂ THAO HÀ NỘI
KHOA Y HỌC THỂ DỤC THỂ THAO

TIỂU LUẬN
SINH HOÁ THỂ DỤC THỂ THAO

CÁC PHẢN ỨNG CO CƠ TẠO NÊN KHẢ NĂNG CO DUỖI CỦA
CƠ BẮP. HÃY NÊU NHỮNG HIỂU BIẾT CỦA ANH CHỊ VỀ
THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA SỢI CƠ, CƠ CHẾ CO CƠ VÀ
CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG CUNG CẤP CHO HOẠT ĐỘNG
CO CƠ. LIÊN HỆ GIỮA CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG CO CƠ
VỚI HOẠT ĐỘNG THỂ CHẤT.

HÀ NỘI NĂM 2021

A. PHẦN MỞ ĐẦU
Rèn luyện thân thể và thể dục thể thao (TDTT) là cơ sở để bảo vệ và phát triển
sức khỏe toàn diện cho con người. Để học tập, nghiên cứu, kinh doanh buôn bán hay
để sản xuất và bảo vệ sản xuất con người đều phải cần đến sức khỏe. Khơng có sức
khỏe con người khơng làm được gì cho mình và cho xã hội.
Nên ai ai cũng cần có một sức khỏe tồn diện. Đó là một sự mong muốn chính
đáng nhất của con người. Để có đủ sức khỏe làm bất cứ việc gì, kể những cơng việc rất
nặng nhọc, cần phải có sức khỏe dẻo dai để làm việc lâu dài mà vẫn nhanh nhẹn, tháo
vát, khéo léo, kiên cường, dũng cảm để giành lấy những kết quả và hiệu suất lao động
lớn nhất trong mỗi q trình làm việc của mình mà khơng biết mệt mỏi.
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 adenosine triphosphate (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 đổi 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 hóa 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 béo, được sử dụng để tạo năng lượng trong quá trình tập thể dục nhịp điệu.
Các hệ thống năng lượng hiếu khí mất nhiều thời gian hơn để tạo ra ATP và đạt hiệu
suất cao nhất và đòi hỏi nhiều bước sinh hóa hơn, nhưng tạo ra nhiều ATP hơn đáng kể
so với q trình đường phân kỵ khí. Mặt khác, cơ tim có thể dễ dàng tiêu thụ bất kỳ
chất dinh dưỡng đa lượng nào trong số ba chất dinh dưỡng đa lượng (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.
1

B. PHẦN NỘI DUNG:
I. ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ
Cơ thể người có khoảng 650 cơ. Cơ gồm có ba loại: Cơ vân, cơ trơn, cơ tim. Cơ
chiếm khoảng 40 -42% trọng lượng cơ thể. Chức năng quan trọng nhất của cơ là co và
dãn. Năng lượng hố học của q trình co cơ là ATP.

Cấu tạo hệ thống cơ vân xương

Cấu tạo tế bào cơ vân xương
2


II. SIÊU CẤU TRÚC CƠ VÂN:

Hình ảnh siêu cấu trúc cơ vân xương

3


* Cấu tạo của đơn vị cơ ( sarcomer)
+ Một tơ cơ có khoảng vài trăm đơn vị cơ (sarcomer).

+ Độ dài sarcomer trung bình từ 2500-3000 nm.
- Đĩa A (đĩa dị hướng): ở giữa sarcomer, l~ 1500-1600 nm. Gồm: Xơ dầy(myosin) +
xơ mảnh (actin). Vùng H: ở trung tâm đĩa A, có khúc xạ kép yếu hơn. Vạch M: Cắt
đơi vùng H. Vùng H, vạch M chỉ có thể thấy được nhờ kính hiển vi điện tử.
- Đĩa I (đĩa đẳng hướng): ở 2 bên đĩa A, l ~ 1000 nm. Vạch Z: chia đĩa I thành 2 nửa
đều nhau. Gồm các xơ mảnh (actin).
+ Xơ mảnh bắt đầu từ vạch Z, đi qua đĩa I  đĩa A, dừng lại ở vùng H (đĩa A).

+ Xơ dầy bắt đầu từ vạch M, đi qua đĩa A, dừng lại ở đĩa I.
+ 6 xơ mảnh bao quanh 1 xơ dầy , 3 xơ dầy sắp xếp quanh 1 xơ mảnh

4


III. THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA CƠ VÂN
Các chất
Nước
Chất khơ
Protid
Glycogen
Phospholipid
Cholesterol
CÁC PROTID CƠ

% m cơ tươi
72 - 80
20 - 28
16,5 - 20,9
0,3 - 3,0
0,4 - 1,0
0,06 - 0,2

Các chất
Creatin và Creatin.P
A.a tự do
Acid Lactic
Na+
K+

Ca++

% m cơ tươi
0,2 - 0,55
0,1 - 0,7
0,01 - 0,02
0,08
0,32
0,07

MYOSIN
* Cấu trúc
- KLPT ~ 500.000 Da
- l: 150 - 160 nm
- Gồm một đầu hình cầu và
một phần đuôi rất dài.
- 2 chuỗi nặng (xoắn  )  tạo
khối cầu và đuôi
- 4 chuỗi nhẹ
* Phân cắt myosin

* Tính chất
+ Hoạt tính ATPase
- Ca++ hoạt hố và Mg++ ức chế.
5


- Duy trì bởi nồng độ KCl.
- Có 2 pH tối thích là 6.0 và 9.5 .
- Phụ thuộc vào 2 loại SH trong phân tử myosin: Loại nhóm SH ức chế: khi bị khố lại

thì hoạt tính ATPase của myosin tăng lên. Loại nhóm SH hoạt hố (cần thiết cho thuỷ
phân ATP): khi bị khố lại thì hoạt tính ATPase hồn tồn mất.
- Hoạt tính ATPase của myosin khư trú ở SF 1 (mỗi mảnh SF1
có 2 trung tâm chứa 2 loại nhóm SH trên):
+ Trung tâm ATPase
+ Trung tâm kết hợp với actin
- Để gắn ATP vào phần đầu của myosin cần có:
+ Các chuỗi nhẹ ở phần đầu của phân tử myosin.
+ 1 chuỗi polypeptid là octapeptid( 8 aminoacid, ở
phần cuối cùng của phần đầu myosin).
+ Cơ chế gắn và tách ATP với myosin:

M

+ ATP

M.ATP

( 1)
+

M.ATP + H2O

M*.ADP.Pi

+ H

M*.ADP.Pi

M.ADP.Pi

+ W

M.ADP.Pi

M + ADP + Pi

(1) - Gắn ATP vào myosin
(2) - Hình thành cấu hình NL cao của myosin(M*.ADP.Pi)
(3) - Bẻ gãy phức hợp cao năng giải phóng năng lượng
(4) - M.ADP.Pi mất NL phân ly thành myosin tự do ban đầu
+ Khả năng kết hợp với actin
6

( 2)
( 3)
(4 )


- Myosin gắn với actin ở 2 trung tâm đặc hiệu  actomyosin.
- Hoạt tính ATPase của actomyosin được cả Mg ++ và Ca++ hoạt hoá (Khác với ATPase
của myosin là Ca++ hoạt hoá và ion Mg++ ức chế).
ACTIN

* Cấu trúc

- Actin hình cầu ( G-actin) có KLPT = 46.000  actin sợi ( F- actin)

n ( G-actin - ATP)

( G-actin - ADP)n + nPi
actin sợi

- 2 chuỗi G-actin xoắn lại với nhau thành một xoắn kép F- actin.
ACTOMYOSIN

* Tính chất:
- Có tính chất ATPase rất mạnh.
- Liên quan chặt chẽ với hiện trượng co duỗi
cơ.
- Mỗi phân tử myosin có thể kết hợp với
nhiều F-actin bằng các “cầu ngang”
- Có độ nhớt thấp hơn myosin.

* PROTEIN phụ của tơ cơ:
- Protein C. Protein M. Tropomyosin.
Phức hệ troponin: Troponin T, Troponin C, Troponin I.

Protein

KLPT (Da)

Đặc điểm
7

Vai trò


140.000

- Khá dài (~35 nm)

Bó các phân tử

- Liên kết chặt chẽ với

myosin

phần đi myosin
M1 ~ 150.000

nhau
Bó các phân tử

M2 ~ 88.000

myosin lại (chỉ ở

Protein C

Protein M

Phức hệ troponin

vào

với

- Protein cầu lớn

vạch M)
- Đảm bảo việc liên

- Gồm 3 dưới đ.vị:

kết với Tm

+ Troponin T (TnT)

- Tạo liên kết với

+ TroponinC (TnC)

ion Ca++

+ Troponin I (TnI)

- Ngăn cản tác
động tương hỗ giữa

~ 70.000

- Gồm 2 chuỗi

actin và myosin
- Ngăn cản actin và

polypeptid

myosin liên kết

(KLPT 33.000 và 37.000)

Tropo –myosin
(Tm)

- Xoắn  (~40 nm)
- Theo chiều dài tương
ứng với G-actin
- Chỉ tiếp xúc với 1
trong 2 sợi F-actin

2.2. CÁC CHẤT KHÁC
* Các chất chứa nitơ quan trọng: ATP, ADP, AMP, GTP, UTP, creatinphosphat,
creatin…
8


- ATP
+ Có nhiều nhất ở tổ chức cơ.
+ Là nguồn năng lượng trực tiếp cho co cơ.
+ Nồng độ ATP của cơ lúc nghỉ khoảng 5.10-6 mol/g.
- Creatin-P
+ Nguồn năng lượng dự trữ quan trọng/co cơ.
* Các chất không chứa nitơ của cơ
- Glucid: Chủ yếu là glycogen (0,3 - 2%). Hoạt động mạnh  thối biến yếm khí chủ
yếu  acid lactic.
- Các muối vô cơ: K+ và Na+ có nồng độ lớn nhất, có vai trị trong hoạt động cơ, Ion
K+ có ở trong sợi tơ cơ, Na+ chủ yếu có ở gian bào.
- Lipid: Gồm lipid trung tính, phospholipid và các lipid khác. Nồng độ lipid

(Phosphlipid): 0,5 - 1% m cơ tươi có liên quan tới chức năng cơ.
IV. CƠ CHẾ CO CƠ
- Sự tương tác giữa actin và myosin  co cơ.
- Sự tương tác bị ức chế bởi troponin khi khơng có Ca++ cơ.
2+
Ca

Troponin

Tropomyosin

Actin

Myosin

- Thay đổi chiều dài tuyết đối của các đơn vị cơ  Co cơ.
* Khi cơ nghỉ :  ở cơ tương nồng độ Mg2+ cao, Ca2+ thấp  các đầu myosin gắn chặt
2 phân tử ATP  troponin che khuất trung tâm gắn myosin của G-actin hoặc giữ nó ở
dạng cấu hình khơng phản ứng do tác dụng của TnI của troponin  ức chế khả năng
gắn của G-actin.
9


+ Cơ chế gắn và tách ATP với myosin:
M

+ ATP

M.ATP

( 1)

M.ATP + H2O

M*.ADP.Pi + H

M*.ADP.Pi

M.ADP.Pi

M.ADP.Pi

M + ADP + Pi

+

+ W

( 2)
( 3)
(4 )

(1) - Gắn ATP vào myosin
(2) - Hình thành cấu hình NL cao của myosin
(M*.ADP.Pi)
(3) - Bẻ gãy phức hợp cao năng giải phóng năng
lượng
(4) - M.ADP.Pi mất NL phân ly thành myosin tự do
ban đầu.
ACTOMYOSIN

Các tế bào cơ gồm có sợi actin và sợi myosin. Các sợi này được xếp xen kẽ với
nhau, sự co cơ là do sự trượt của các sợi actin và myosin. Khi chúng trượt lên nhau sẽ
làm thay đổi chiều dài của bó sợi cơ, dẫn đến sự co và dãn của cơ.
10


V. NĂNG LƯỢNG CO CƠ
1. Thí nghiệm
- Cho cơ co cường độ nhẹ trong điều kiện ưa khí.
- Cho cơ co cường độ cao trong điều kiện ưa khí.
- Cho cơ co trong điều kiện yếm khí.
- Cho cơ co trong điều kiện yếm khí + ức chế phân giải Glycogen.
2. Kết luận
- Glycogen là nguồn năng lượng chủ yếu cung cấp cho co cơ
- Năng lượng thoái hoá glycogen không được sử dụng trực tiếp cho co cơ mà nó được
sử dụng gián tiếp.
- Năng lượng cung cấp trực tiếp cho co cơ là ATP
- Có nhiều con đường để đảm bảo cung cấp đủ ATP cho co cơ.

Vòng Cori

Creatin - Creatinphosphat - Creatinin:
Gan

Glycin + arginin

Glycoxyamin + ornitin

Glycoxyamin + methionin

Creatin + homocystein

11


Cơ

Khi cơ hoạt
động

Creatin + ATP

Creatin - P + ADP

Creatin - P + ADP

ATP + creatinin + H2O

VI. CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG CHO CƠ HOẠT ĐỘNG TRONG ĐIỀU
KIỆN YẾM KHÍ, ƯA KHÍ:
1. Các nguồn năng lượng cho hoạt động cơ:
- ATP là nguồn năng lượng trực tiếp cung cấp năng lượng cho hoạt động cơ.
- Dự trữ ATP trong cơ không nhiều chỉ có 5 mmol / 1kg cơ tươi, chỉ đủ để co cơ trong
cường độ tối đa là 0,5 – 1 giây.
- Để đảm bảo đáp ứng cho cơ hoạt động thì cần, phải tổng hợp ATP với tốc độ tương
ứng với q trình phân giải.
Ví dụ: ATP + H2O

ADP + H3PO4 + G

* ATP được tái tạo theo các con đường:
- Tái tổng hợp ATP trong điều kiện yếm khí gọi là hệ năng lượng yếm khí.
- Từ q trình phân giải glucid yếm khí tạo thành ATP và axit lactic (gọi là hệ yếm khí
lactic) hay là quá trình gluco phân.
- Tạo ATP từ hợp chất cao năng (ADP và CP) gọi là hệ yếm khí phi lactac.
- Tái tổng hợp ATP trong điều kiện ưa khí gọi là hệ năng lượng ưa khí. Các hệ năng
lượng được đánh giá bằng 3 tiêu chuẩn là công suất, dung lượng và hiệu quả.
2. Các con đường tái tổng hợp ATP trong hệ cơ xương (cơ vân):
12


a. Tái tổng hợp ATP trong phản ứng Creatin Phosphokinasc: CPK
a.1) Phương trình phản ứng:
CP + ADP

ATP + Creatin (YK lactat)

a.2) Cơ chất (Nguồn chất): CP, ADP, CPK.
a.3) Tốc độ phản ứng: Phản ứng xảy ra ngày từ những giây đầu tiên của quá trình vận
động và đạt tốc độ lớn nhất ở những giây thứ 2 và có khả năng kéo dài từ 10 đến 15
giây rồi sau đó giảm dần vì trong những giây đầu tiên thực hiện cơng việc, khi nồng độ
CP trong có cịn cao thì hoạt tính của CPK được dự trữ ở mức cao. Phản ứng này thu
hút phần lớn lượng ADP “ tín hiệu” được tạo ra khi phân hủy ATP.
a.4) Ý nghĩa: Phản ứng CPK – AZA là cơ sở sinh hóa của sức bền cơ cục bộ, nó đóng
vai trị quyết định trong việc đảm bảo năng lương cho các bài tập ngắn và cường độ
cực hạn, như chạy cự ly ngắn, nhảy, ném.
- Đảm bảo khả năng chuyển nhanh từ trạng thái tĩnh, sang trạng thái động làm thay đổi
đột ngột nhịp độ động tác hoặc tốc độ khi đến đích.
b. Tái tổng hợp ATP trong q trình gluco phân:

b.1) Phản ứng:
C6H12O6+2ADP +2H3PO4 → 2C3H6O3 + 2ATP
Gluco

axit lactic

(C6H10O5)n+ 3ADP +3H3PO4 → 2C3H6O3 + 3ATP + (C6H10O5)n-2
Glucozen

axit lactic

Phản ứng xảy ra trong điều kiện yếm khí.
b.2) Có chất: (Glucoza, glucozen, cơ)
b.3) Tốc độ phản ứng:
13


- Glucophân yếm khí khó xảy ra phản ứng CPK giảm tốc độ không đáp ứng được nhu
cầu năng lượng của vận động.
- Phản ứng đạt tốc độ lớn nhất ở giây 20 - 30 của quá trình vận động và dự trữ trong
khoảng 2,5 – 3 phút.
b.4) Ý nghĩa:
- Là cơ sở cung cấp năng lượng cho các bài tập có cơng suất dưới tối đa, thời gian từ
30 giây đến 2,5 phút.
Ví dụ: Chạy cự ly : 400m, 300m
Năng lượng trực tiếp là ATP
3. Tái tổng hợp ATP trong phản ứng myokinase (MK)
a) Phản ứng: ADP + ADP ATP + AMP
b) Cơ chất: ADP
c) Tốc độ phản ứng: Nhanh, như một phản ứng cấp cứu năng lượng mang tính chất tức

thời.
d) Tái tổng hợp ATP trong q trình ưa khí:
d.1) Phản ứng:
C6H12O6 + 6 O2 → 6CO2 + 6H2O +38ATP
Glucôza
(C6H10O5)n + O2 → CO2 + H2O + 39 ATP + (C6H10O5)n - 2

d.2) Tốc độ phản ứng: Đạt tốc độ lớn nhất ở phút 5’ – 6’của quá trình vận động
(Vmax = 5 6)
14


- Khả năng vận chuyển năng lượng cho cơ thể hoạt động khi kết thúc bài tập.
- Hiệu quả thì đối với hệ năng lượng yếm khí, nhưng thời gian được duy trì cao hơn,
nên phù hợp với các bài tập có sức bền.
- Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào oxi.
- V0max là khả năng hấp thụ oxi của cơ thể.
- Người bình thường thì có khả năng hấp thụ oxi 250 - 300mol/ 1 phút nhưng đối với
vận động viên: 3 4 lít / 1 phút.
4. Tỷ lệ các q trình tái tổng hợp ATP yếm khí và ưa khí trong các bài tập có
cơng suất và thời gian khác nhau:
Loại Tiêu chuẩn CPK Glucophân ưa khí cơng suất 3,8 KJ/ 1 phút2,5 KJ /
1Phút1,2 KJ/1 phút dung lượng1015’2,5 3’KTBT hiệu quả thấp 3550%56% I cực đại
I dưới cực đại I trung bình.
Trạng thái co: Khi xuất hiện xung động thần kinh → giải phóng acetylcholine tại
synap của neuron TK vận động → tạo điện thế hoạt động lan tỏa và bên trong sợi cơ
gây nên các biến đổi hóa học.
VII. LIÊN HỆ CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG TRONG CÁC HOẠT
ĐỘNG THỂ CHẤT.
Không phải cứ đến những phịng tập mới có thể tập luyện có bắp, mà ở nhà nhờ

các vật dụng trong nhà bạn cũng có thể tập cơ bắp tại nhà được. chúng ta sẽ bắt đầu
những bài tập cơ bản nhất mà không cần tới dụng cụ.
1. Bài tập hít thở cơ ngực:
Bài tập đầu tiên đối với những người tập cơ bắp tại nhà thì bài tập hít thở cơ ngực
là vơ cùng hiệu quả. Đây cũng là bài tập cơ bản nhất để có một cơ bắp chắc khỏe. Hít
thở đều và nhẹ nhàng sau mỗi buổi sáng thức dậy sẽ giúp lưu thơng đường thở hơn thế
15bạn đã cảm thấy có khá nhẹ nhàng với mình
nữa cịn giúp cơ ngực phát triển hơn. Nếu

thì chuyển sang bài tập thứ 2.
2. Bài tập cơ tay


3. Bài tập cho cơ bụng 6 múi
Nói đến cơ bụng 6 múi, hẳn nhiều người đã rất thích phải khơng ạ, bởi khơng
những nó mang lại cho bạn vẻ đẹp mà còn tạo cho bạn một sức khỏe tốt. Đối với những
bài tập cho cơ bụng 6 múi ở các phòng tập chủ yếu là tập trên máy. Nhưng nếu bạn
khơng muốn đến các phịng tập thì vẫn có16
thể luyện tập cơ bắp tại nhà với bài tập sau:
Bước 1: bạn nằm ngửa hai tay và hai chân duỗi thẳng thoải mái.
Bước 2: bạn đưa 2 tay lên gối sau đầu,sau đó đưa chân trái lên phía bụng đồng thời vai


C. PHẦN KẾT LUẬN:
Tập thể dục đóng một vai trị quan trọng trong việc xây dựng và duy trì cơ bắp và
xương chắc khỏe. Hoạt động thể chất như nâng tạ có thể kích thích xây dựng cơ bắp khi
kết hợp với lượng protein đầy đủ. Điều này là do tập thể dục giúp giải phóng các
hormone thúc đẩy khả năng hấp thụ axit amin của cơ bắp. Điều này giúp họ phát triển và
giảm sự đổ vỡ của họ. Tập thể dục có thể là một tăng cường năng lượng thực sự cho
17

những người khỏe mạnh, cũng như những người mắc các bệnh khác nhau.


18