Sự lão hóa cơ xương

Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học CHƯƠNG 17: SỰ LÃO HÓA CỦA CƠ XƯƠNG I Giới thiệu Sự dần khối lượng suy giảm chức ghi nhận nhiều nghiên cứu phụ nữ lẫn nam giới, nhiều động vật Hệ dần khối lượng chức nghiêm trọng như: giảm khả vận động, dễ bị ngã thể trạng yếu người cao tuổi Do việc tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến bệnh quan trọng cần thiết Nhiều nghiên cứu đưa nhiều mâu thuẫn Tuy nhiên có điểm quán dự đoán trước biến đổi khó Bởi mềm dẻo, linh động sợi tùy thuộc vào đáp ứng tế bào, tuổi thể, biến đổi môi trường nhu cầu hoạt động thể Ví dụ: hoạt động thường xuyên tập aerobic thể dục giúp thích ứng với tăng vận động nhanh Cùng với tuổi già có thay đổi tiêu cực hoạt động hệ thần kinh, hoạt động sinh lý khác, thay đổi xương tất yếu Nhưng biến đổi môi trường nhu cầu hoạt động lại phụ thuộc vào yếu tố khác Ví dụ: có chức trì tư bị ảnh hưởng lớn trọng lượng thể lại bị ảnh hưởng biến đổi hoạt động thể chất già Ngược lại, hoạt động thể có tác dụng lớn tới sợi tham gia vào trình hoạt động Tình trạng sức khỏe ảnh hưởng tới chức Ví dụ: Florini 1989 cho khác chức theo tuổi loài gặm nhấm theo nghiên cứu phòng thí nghiệm có liên quan tới tình trạng sức khỏe chúng (SPF: tình trạng mầm bệnh) Toàn hệ động vật người trưởng thành cấu tạo từ số dạng sợi Dạng 1: sợi chậm, dạng sợi nhanh Sợi dạng chia làm hai nhóm: nhóm không mệt (Type IIA), nhanh mệt (Type IIB IIX) Vai trò quan trọng việc phân loại sợi tìm hiểu chế lão hóa trình hoạt động đơn vị cử động ( tế bào thần kinh số lượng sợi loại định) hoạt hóa bới hệ thần kinh theo nguyên tắc từ nhỏ (thường loại sợi I) đến lớn (thường IIB) Do hoạt động theo nhịp bình thường chủ yếu liên quan đến loại sợi chậm (I) Còn hoạt động bắt buộc lại II đảm nhận Do hoạt động thể chất giảm già chủ yếu liên quan đến dạng sợi loại II loại I Kiểu hoạt động quan Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học trọng: hoạt động co sử dụng nhiều lượng hoạt động giãn Sự di chuyển thể thường liên quan đến hoạt động theo cặp đối kháng co phần lớn giãn bị lão hóa cấp độ khác Trong trình xác định chế lão hóa động vật mô hình, người ta so sánh tuổi thọ cá thể nghiên cứu (tất nhiên loài giai đoạn khác giai đoạn) Người ta không so sánh loài chuột 24 tháng với người 24 tháng Thậm chí không so sánh chủng khác loài Ví dụ nghiên cứu Turturo đồng nghiệp 1999 cho thấy chuột đực F344 nuôi ad libitum có tuổi thọ trung bình 25 tháng tối đa 30 tháng Ngược lại, chuột F344XBNF1 nuôi điều kiện tương tự tuổi thọ trung bình 33 tối đa 38 Tuổi thọ chuột khác so với chuột đực.Ở người tuổi thọ nam nữ có khác Như lão hóa phụ thuộc vào giới, chủng loài Do người ta tính toán lão hóa thông qua so sánh giai đoạn trình phát triển Ví dụ người ta so sánh chuột F344 25 tháng với chuột F344XBNF1 33 tháng, tuổi thọ thể tuổi thọ trung bình chủng/ giống Nhưng người ta không so sánh E344 30 tháng với F344XBNF1 30 tháng chúng không giống Phần nhiều nghiên cứu nghiên cứu chân, di chuyển phần lớn phụ thuộc vào chân Tuy nhiên có cần ý lão hóa chân không giống vị trí khác Nghiên cứu Fujisawa 1974 cho thấy, mức độ teo chân chuột già thấp so với khác (thể hình 17.1) khẳng định quan điểm Mục đích chương tổng hợp kết nghiên cứu cơ, sợi nhiều loài, nhiều vị trí thể Và đánh giá điểm giống khác nghiên cứu Đầu tiên tìm hiểu thay đổi lượng thịt nạc người loài gặm nhấm Bởi xương thành phần thịt nạc chuột động vật mô hình nghiên cứu trình lão hóa Sau đó, người ta xem xét đến hệ thống thần kinh biến đổi già Điều quan trọng Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học cách tiếp cận mang tính hệ thống nhân tố hoạt động chuỗi phản ứng Vì từ chức thành phần ảnh hưởng tới thành phần khác chuỗi Ví dụ: thoái hóa màng vân hay giảm số lượng kênh vận chuyển ion Ca màng dẫn tới suy giảm liên kết sợi actin myosin tơ trình co Nếu phần số liên kết actin myosin tơ bị tổn thương biến đổi già cấu trúc protein (ví dụ bị oxi hóa, bị đường hóa) ảnh hưởng tới trình tạo lực ++ Những nghiên cứu khoa học có giá trị thoái hóa theo thời gian phần lớn tập chung nghiên cứu phần yếu tố cần cho hoạt động Nếu tất yếu tố, thành phần xảy trình lão hóa, gặp phải hàng loạt rối loạn hoạt động dễ tử vong Bởi vân thường mất, giảm dần chức cách từ từ Điều thể lão hóa diễn thời gian khác loại sợi khác Kết công trình nghiên cứu Lexell đồng nghiệp 1988 ra, diễn biến trình lão hóa theo thời gian không tuyến tính Trong giai đoạn trưởng thành lượng giữ mức tương đối ổ định Và sau 60 tuổi người ta thấy có biểu lão hóa Những nhân tố ảnh hưởng đến lão hóa chưa xác định, thảo luận phần sau Sự suy giảm chức nặng teo cơ, để lại hậu nghiêm trọng Trong trường hợp can thiệp điều trị tập luyện, thể dục có tác dụng việc cải thiện tình hình Vì việc xác định chế khối lượng theo độ tuổi quan trọng hiên tượng dẫn tới teo II Những thay đổi khối lượng thành phần A Khối lượng thịt thể Ở phụ nữ nam giới từ 30 tuổi trở việc dần khối lượng thịt theo thời gian tuyến tính (theo Holloszy Khort 1995) Và có chứng cho thấy suy giảm khối lượng đồng nghĩa với suy giảm khối lượng thịt thể nam giới nhanh so với nữ phần thể nhanh Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học phần (Janssen & cộng 2000) Và mát thành phần tế bào lại nhanh thành phần bên tế bào collagen Hình 17.1 Những tác động thời gian đến teo cẳng chân đùi giai đoạn khác Mức độ teo việc phần đen tăng lên, tốc độ teo khác giai đoạn khác loại khác thể McCarter 1990, Fujisawa 1974 Vì biến đổi phần khối lượng thịt già theo hướng giảm chất co tăng chất không co Frontera đồng nghiệp 2000a ước tính 90% biến đổi theo tuổi tác 130 người từ 60 tuổi trở lên chủ yếu liên quan đến biến đổi khối lượng chất lượng Các công trình nghiên cứu loài gặm nhấm cho thấy chúng tăng khối lượng theo thời gian 20% thời gian cuối đời chúng có biểu lão hóa (Yu & cộng 1982) Do dự liệu chuột không đại diện cho Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học loài khác điều kiện nuôi cấy môi trường khác so với tự nhiên Ngoài khác so với động vật khác, ví dụ người giai đoạn dần chức diễn suốt từ lúc trưởng thành đến chết Nhưng Olfert đồng nghiệp 2004 nghiên cứu chuột đực F344XBNF1 cho thấy dự liệu thu lại giống người: giai đoạn từ 12 – 24 tháng, khối lượng thịt nạc tương đổi ổn định từ 24 – 35 tháng tuổi có suy giảm đáng kể Tác giả cho biết có số bị dần chức từ tháng thứ 12 như: tibialis anterior, gastrocnemius, plantaris B Vùng số lượng sợi Việc dần khối lượng theo tuổi số lượng sợi teo Những biến đổi khó xác định cách xác người có chứa nhiều sợi Tuy nhiên Lexell & đồng nghiệp 1988 thực tính toán đo đạc vastus lateral đùi nam giới chết từ 50 tuổi trở lên Kết suy giảm theo tiến trình số lượng sợi vùng liên kết chéo sợi Nghiên cứu với kết nghiên cứu khác cho thấy việc dần sợi người độ tuổi 25 – 70 tuổi người 25% số lượng sợi (Rogers Evans 1993) lượng sợi loại I thay đổi Nhưng loại II 26% từ trưởng thành đến năm 80 tuổi (lexell & đồng nghiệp 1988) Cũng có nghiên cứu khác lại khác biệt giới trình giảm số lượng Theo Doherty cộng 1993, Aniansson & cộng 1981 cho biết, vùng loại I phụ nữ lớn nam giới, vùng loại II phụ nữ lại nhỏ Tức phụ nữ trình sợi loại II nhanh nam giới Đối với loài chuột, nghiên cứu lão hóa phức tạp dù người tập trung nghiên cứu chân Ví dụ: Degens đồng nghiệp 1995 thấy thay đổi theo độ tuổi từ – 25 tháng tuổi plantaris ( PL, chủ yếu chứa sợi loại II) chuột Wistar Tác giả có biến đổi nhỏ tuổi tác liên quan đến tích lũy chất không cô đặc cơ, giống với liệu nghiên cứu người Mặt khác Payne đồng nghiệp 2003 thấy tăng lên khoảng trống tế bào soleus ( chủ yếu sợi loại I) 28 %, extensor digitorum longus (EDL chủ yếu gồm sợi loại II) 55% chuột F344 đực từ 12 – 28 tháng tuổi Khối lượng Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học hai loại giảm đáng kể theo tuổi tác, 13% Do có ảnh hưởng tới tích lũy chất không co xung quanh tế bào Ngược lại, nghiên cứu Payne 2003, nghiên cứu chủng F344 loài chuột SPF, Urbanchek đồng nghiệp 2001 thấy thay đổi khối lượng EDL chuột từ – 29 tháng Nhưng nghiên cứu Payne ủng hộ nhiều nghiên cứu khác sử dụng kỹ thuật tiên tiến Hatakenaka & cộng 2001, Overend cộng 1992 Những nghiên cứu cho khối lượng chủ yếu tìm thầy có tỷ lệ loại II cao Ngược với phán đoán suy luận trên, Brooks Faulkner 1988 cho thấy có giảm lượng sợi nhỏ đáng kể có SOL EDL chuột từ 26 – 28 tháng tuổi Và SOL chuột -3 tháng tương tự với 26 -27 tháng Nhưng lượng EDL giảm đáng kể chuột già so với chuột trẻ Một nghiên cứu ấn tượng đầy đủ Larsson Edstrom 1986, nghiên cứu SOL, EDL TA chuột đực Wistar từ – 24 tháng, họ cho thấy có giảm đáng kể khối lượng, số sợi vùng SOL theo độ tuổi Nhưng EDL AT biến đổi lớn số lượng sợi hay vùng khối lượng TA tăng theo tuổi tác Tương tự nghiên cứu trên, Walters đồng nghiệp 1990 thấy biến đổi số cơ, vùng, khối lượng, thành phần FDL chuột đực F344 từ 6-28 tuổi Cuối Brown Hasser 1996 nghiên cứu SOL, EDL, PL, GASTR chuột đực F344XBN từ 6-36 tháng Hầu hết chủng chuột nhắc đến có tuổi thọ trung bình 24 tháng, chủng F344xBN 33 tháng, tối đa 38 tháng Nên nghiên cứu giai đoạn 36 tháng tuổi biến đổi liên quan đến tuổi tác giai đoạn cuối đời Khối lượng EDL không thay đổi đáng kể, SOL, PL GASTR lại giảm đáng kể từ 28-36 tháng Như giai đoạn từ 6-28 tháng biến đổi, hay không biến đổi giai đoạn từ lúc trưởng thành đến tuổi thọ trung bình Ở SOL sợi loại I IIA giảm đáng kể theo tuổi Đối với vùng giảm theo tuổi lớn so với khối lượng (5-16%) Điều lần có tăng thành phần tế bào, chất không co đặc già Có biến đổi lớn vùng theo tuổi tác kể người chuột Ví dụ: Aniasson đồng nghiệp 1992 thấy kích thước sợi tăng (so với người khác) nam giới tuổi từ 69-80 tích cựu hoạt động thể chất Hepple đồng nghiệp 2004 kích thước sợi giảm phần trắng lại tăng phần màu đỏ gastronemius Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học chuột F344XBNF1 Những dự liệu chứng tỏ sợi lại phải phình to để bù lại cho sợi bị teo Một yếu tố kết không quán xác định Holloszy đồng nghiệp1991 Các tác giả nghiên cứu teo không mang trọng lượng chuột SPF từ 9-28 tháng tuổi Họ cho biết mang trọng lượng chân SOL, PL, GASTR quadriceps giảm khối lượng đáng kể Còn không mang trọng lượng epitrochlearis, forearm, adductor longus thigh không giảm Trong PL có sợi loại I IIB giảm loại IIA không Nhưng chuột già số lượng sợi loại IIA gần 50% Tóm lại, hầu hết tất có suy giảm khổi lượng theo tuổi tác, giảm khối lượng phần thịt dù suy giảm xảy giai đoạn cuối đời Sự giảm chất co đặc lớn thể thay vào giảm chất co đặc bù lại chất không co đặc, thành phần bên tế bào…Tuy nhiên ý nghĩa chức việc tăng thành phần bên tế bào gây tranh cãi Sự sợi vùng bù đắp tăng sợi lại Sự suy giảm ảnh hưởng tới trình hoạt động thể Vùng sợi loại II suy giảm nhanh vùng khác Và ảnh hưởng giới lên suy giảm chưa nghiên cứu có hệ thống, thêm vào cần có nhiều nghiên cứu phần chân người động vật gặm nhấm III Sự suy giảm neuron cử động theo tuổi già Có chứng cho thấy suy giảm neuron cử động người động vật nghiên cứu Tất sợi gắn với neuron cử động thuộc loại Nghiên cứu gần Dedkov đồng nghiệp 2003 đáp ứng với loại bỏ dây thần kinh vận động chuột đực từ -24 tháng Kết nghiên cứu cho thấy loại II teo nhanh chóng tốc độ lại khác Ở SOL sợi loại I II có mức độ teo tương tự TA sợi loại II teo nhanh sau hai tháng bị loại bỏ tác động dây thần kinh vận động tác giả kết luận phản ứng trình loại bỏ dây thần kinh chủ yếu phụ thuộc vào kiểu kiểu sợi Một nghiên cứu tương tự khác Kanda Hashizume 1989 neuron cử động nhanh chậm Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học gatrocnemius chuột SPF F344 Du Cri từ 10 đến 14 tháng từ 23 đến 30 tháng Họ thấy đơn vi cử động chậm tăng kích thước, đơn vị nhanh lại giảm kích thước tốc độ dẫn truyền neuron giảm theo tuổi tác Tuy nhiên khác biệt phân bố đơn vị nhanh hay chậm tuổi khác chuyển dạng từ loại sợi sang loại sợi khác Các tác giả nhấn mạnh quan trọng liên kết đến tuổi tác đặc trưng, phân bố neuron cử động phụ thuộc vào vị trí chức Urbanchek đồng nghiệp 2001 đo đạc số lượng sợi dây thần kinh EDL chuột đực SPF F344 tháng 27 – 29 tháng Thấy số lượng tăng gấp lần 27 – 29 tháng so với tháng, điều giải thích thực chức già lại giảm khoảng 10% Nhưng Brown Hasser 1996 lại thấy ảnh hưởng dây thần kinh việc thực chức SOL, EDL, PL chuột F344XBN tuổi tháng, 12, 28 36 tháng Walter đồng nghiệp 1996 thấy thay đổi việc thực chức FDL nhóm 6-8, 16-18, 26-28 tháng kích thích cách trực tiếp hay gián tiếp thông qua neuron cử động Từ nghiên cứu kết luận dần dây thần kinh vận động tái phân bố dây thần kinh xảy suốt đời ảnh hưởng dần dây thần kinh vận động độ tuổi định nhỏ Hình 17.2 thể dần neuron vận động người từ 3-96 tuổi EDB Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học Hầu hết nghiên cứu mát đáng kể neuron nhanh có khác biệt hai giới Vùng dây chậm có tăng nữ giới, vùng dây nhanh tăng nam giới.(Doherty cộng 1993, Aniauson 1981, EssenGustavssonet al., 1986; Frontera et al., 2000b) Kết nghiên cứu Doherty đồng nghiệp 1993 người 60 tuổi có 50% số lượng tế bào neuron vận động loại α so với người 20 tuổi Roubenoff 2003 cho neuron vận động nhân tố quan trọng trình lão hóa người Nhiều nghiên cứu trước ủng hộ quan điểm Stalberg đồng nghiệp 1982 , Tesch đồng nghiệp 1984 Tomlinson Irving 1977 1993) IV Sự kết nối – thần kinh bị thay đổi theo tuổi tác 1985 Rosenheimer Smith nghiên cứu SOL, EDL, DPH chuột F344 từ 10 đến 30 tháng tuổi Cơ DPH có tăng nhánh đầu mút dây thần kinh già, lại số lượng nhánh thần kinh bị giảm xuống Và chuột tập luyện bắt buộc số lượng dây nhánh thần kinh SOL EDL có tăng (Hình 17.3) Nghiên cứu Cardasis La Fontaine 1987 thay đổi đột ngột số lượng synap thần kinh SOL, DPH chuột CD-CrL:COBSB thấy thời kì trước 20 tháng tuổi sợi SOL dần synap với thần kinh, sau 20 tháng tuổi nhanh DPH synap tu sửa suốt đời 1990 Jacob Robbins thấy giảm điện màng xương chuột theo độ tuổi Nhưng 1987, Andonian Fahim thấy tăng đáng kể vùng, chiều dài, số lượng nhánh dây thần kinh theo tuổi tác V Mối tương quan kích thích co Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học Điện màng hoạt hoá màng phụ thuộc vào số phân tử acetylcholin giải phóng từ màng xinap thành phần receptor màng tế bào Đến lượt điện màng lại chuyển thành điện hoạt động vùng xung quanh màng chứa kênh ion K+ Na+ Tín hiệu sau truyền đến vùng tế bào thông qua hệ thống mạng ống dẫn dẫn đến giải phóng Ca2+ SR Sự giải phóng Ca2+ tượng phụ thuộc vào mức độ tái phân cực (depolarization) màng tương tác receptor tiếp nhận dihydropyridine (DHPR) màng kênh giải phóng Ca2+ SR (receptor tiếp nhận ryanodine RyR) Nếu tái phân cực thấp hay kết hợp receptor dẫn tới suy giảm hoạt động xương Nghiên cứu Delbono cộng 1995, Delbono cộng sự1997, Wang cộng 2000 cho suy giảm thụ cảm thể DHPRs (dihydropyridine receptors) RyRs (ryanodinereceptors) dẫn đến giảm thực chức ba loại (trơn, tim, vân) chế lão hóa (Delbono cộng 1995; Delbono cộng sự1997; Wang cộng 2000) Nhiều nghiên cứu động vật ủng hộ quan điểm ngược lại quan điểm tỏ chưa xác nghiên cứu người Ryan động nghiệp 2003 báo cáo thay đổi số lượng thụ cảm thể DHPRs tế bào vân người Có lẽ giải thích đơn giản hoạt động gen mà cho protein bị biến đổi loài phụ thuộc vào vị trí giải phẫu VI Đặc điểm chế Chức xương trình cử động thể Điều thực sợi có hai đặc tính: khả kéo dài trì chiều dài mức căng trì Sự thay đổi chiều dài suốt trình cử động bao gồm việc co giãn gọi chung thuật ngữ co Trong lượng cho trình co lớn trình giãn Ngoài người già tích lũy nhiều chất bên tế bào mô liên kết làm giảm khả căng A Sự đàn hồi thụ động Sự kháng lại căng yếu tố đàn hồi bên bên tế bào (Purslow, 1989; Wang et al., 1991) Sự đàn hồi thụ động biến đổi theo tuổi tác cho hệ tăng khối lượng mô liên kết bên tế bào Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học (Alnaqeeb et al., 1984) Tuy nhiên ko có liệu liên quan đến thay đổi độ cứng hay thành phần đàn hồi bên tế bào nên câu hỏi mở Các thông tin có giá trị chiều dài bị biến đổi theo tuổi tác Yamada, 1970 đàn hồi McCarter and Kelly, 1993) Kết nghiên cứu tác giả sau có thay đổi dộ cứng theo tuổi cụ thể kiểu sợi Ví dụ hình 17.4 ta nhìn thấy soleus thể tăng đáng kể mức độ đàn hồi thụ đông theo tuổi, ngược lại LOMO có xu hướng trì đàn hồi suốt giai đoạn từ đến 24 tháng Tuy nhiên DPH lại có tăng độ cứng Các nghiên cứu thí nghiệm chuột F344 nuôi nhốt toàn đời Việc tăng độ đàn hồi thụ động theo tuổi dẫn tới hậu nghiêm trọng liên quan tới chi phí lượng cho qúa trình hít thở Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học Hình 17.4 mối liên hệ co thụ động chiều dài khác giai đoạn khác Hình từ tháng đến già chuột F344 hình co chuột F344 24 tháng mức độ co đạt cực đại DHP chuột 24 tháng chiều dài tăng 30% Hình 17.5 ghi nhận mức độ tích lũy Hydroxyprolin SOL LOMO chuột F344 theo thời gian chuột nuôi ad libitum hoàn toàn 40% cho giai đoạn sống Đặc điểm lượng collagen cụ thể hình 17.5.kết thực Mc Carter McGee 1987 chuột đực SPF Fischer 344 đưoc nuôi hoàn toàn ad libitum Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học cho ăn chế độ hạn chế calo Mặc dù tuổi thọ nhóm có khác nhau, lượng collagen (được đo thông qua lượng hydroxypolin) từ đến 12 tháng có tăng, tương đối ổn định suốt giai đoạn sống Cơ SOL có lượng collagen cao LOMO B Sự co chủ động Sự co chủ động tối đa đạt chiều dài trì suốt trình Một tín hiệu kích thích giúp co không cho phép trì vòng tuần hoàn cầu nối liên kết sợ dày va mỏng tơ để đạt co tối đa Vì thay đổi căng tính toán dựa kích thích lặp lại, đủ để tạo lực tổi đa, tơ đựoc xếp theo chiều dài thành đơn vị gọi myofibril, lực toàn sợi tổng hợp toàn lực tạo myofibril Bởi xếp tương xứng myofibril mà lực thưòng biểu vùng định Do việc chức theo tuổi không đơn vị tạo lực sợi hay myofibril mà lực vùng tạo Điều sau có lẽ nảy sinh từ tăng lên chất không co theo tuổi tác giảm khả tạo lực tơ cơ, hậu giảm phá huỷ cấu trúc, ảnh hưởng đến hoạt động protein co thàh phần cấu tạo tơ Các nhà khoa học ý độ mạnh tiên đoán tỉ lệ tử vong nam nữ giới (nói chung yếu cho hậu không tránh tuổi già, có nhiều công trình ủng hộ quan điểm e.g., Grimby & Saltin, 1983; Roubenoff, 2003) Tuy nhiên có ý kiến khác đáng quan tâm suy giảm chức có theo giới, ví dụ Hughes and colleagues (2001) tính toán sức mainh tạo linh hoạt đầu gối khuỷu tay 130 người nam lẫn nữ khoảng 60 tuổi khoẻ mạnh liên tục 10 năm Đối với đầu gối giới độ mạnh khoảng 1% năm Nhưng phụ nữ có khuỷu tay ko bị suy giảm theo thời gian nam giới điều chứng minh lão hoá có phụ thuộc vào giới Lynch đồng nghiệp năm 1999 phát thay đổi chất lượng theo thời gian nam nữ Chất lượng định nghĩa lực tối đa đơn vị khối lượng Nghiên cứu 703 người từ 19 – 93 tuổi Trong số có 502 người đo khối lượng tay chân, 703 người trải qua đo đạc lực tối đa tay chân thông qua hoạt động co giãn, Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học với nghiên cứu khác tác giả kết luận chất lượng tay tốt chân nam nữ Thêm vào có suy giảm theo tuổi (khoảng 20 đến 40%) nam giới nữ trình co, nam giới co giãn Một số nghiên cứu khác khác biệtvề lượng sợi đơn có giới, phụ nữ có tỉ lệ sợi loại I cao nam giới, tỉ lệ sợi loại II lại thấp (Essen Gustavsson & Borges, 1986; Frontera et al., 2000a) Các tác giả phát sợi to nam giới tạo lực lớn so với sợi to nữ giới Ngoài họ cho ỏ phụ nữ sợi loại I II gần tương đương tạo lực nam giới sợi loại II lại tạo lực mạnh hơ loại I Rõ rang khác giới có ảnh hưởng tới trình tạo lực, nhân tố khác từ hành vi đến yếu tố di truyền liệu có ảnh hưởng hay không chưa rõ Các nghiên cứu theo chiều dọc sức mạnh theo thời gian nghiên cứu có giá trị cụ thể ghi lại thay đổi thể theo thời gian Một nghiên cứu lĩnh vực Aniansson and colleagues (1986) Tác giả nghiên cứu người đàn ông khoẻ mạnh độ tuổi từ 73 đến 83 tuổi vòng năm Họ cho thấy sức mạnh vastus lateralis người giảm từ 10 -22% phụ thuộc tốc độ co Vùng loại I không thay đổi theo tuổi vùng loại II giảm 50% 10 năm Do vùng sợi loại II nên sức mạnh giảm Nghiên cứu Metter đồg nghiệp năm 1999 cho thấy nhân tố giới tính đóng góp khoảng 50% cho biến đổi tay khoảng 25% cho biến đổi chân Trong tính chung nhân tố tuổi giới tính 75% 50% Do tác giả kết luận lão hoá có liên quan đến tuổi nam giới nữ giới mang đặc điểm khác liên quan đến chế khác Đồng thời họ kết thu khác tuỳ thuộc vào phương pháp phân tích Điểm minh hoạ kết nghiên cứu họ đựoc hình 17.6 Sức mạnh tay thể lực vùng đơn vị lực khối lượng (được đánh giá thông qua lượng tiết urinary creatine 24 giờ) Kết nghiên cứu suy giảm đáng kể sức mạnh vùng CSA Tuy nhiên có nhiều người 15 năm lại suy giảm đáng kể sức mạnh hinh 17.6 Thay vào sức mạnh Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học tăng người khoảng đến già kết đo Creatine so với CSA bình thường Hình 17.6 trục tung mức khởi đầu nghiên cứu, trục hoành tuổi, nét liền đo sức mạnh dựa việc đo CREAT nét gạch đo dựa CSA Việc nghiên cứu chế liên qua đến tiến hành nhiều mô hình động vật gặm nhấm chuột đặc biệt SOL EDL Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học Hình 17.7 Lực tối đa sợi đơn EDL, SOL chuột trẻ (kí hiệu Y), chuột tuổi trung bình (kí hiệu MA) chuột già (O) thuộc chủng DBA FVB Nghiên cứu nhóm Gonzalez et al., 2003; Renganathan, 1997, 1998; Wang et al., 2002 suy giảm tiết lượng ion Ca sợi đơn có FDB chuột chủng FVB DBA-1) Điều xảy liên quan đến giảm hoạt động DHPR RyR chuột già ngăn chặn việc tăng yếu tố sinh trưởng giống insulin (IGF) Tóm lại FDB, EDL, SOL chuột DBA, FVB), sựu kích thích – co dường đóng vai trò quan trọng trình lão hoá cơ, suy giảm nồng độ IGF – nhân tố quan trọng qúa trình lão hoá Các tác giả thay đổi đáng kể liên quan đến tuổi dạng myosin trữ ion Ca Điều cho thấy chế lão hoá không liên quan đến biến đổi cấu trúc chức cầu nối chéo C Sự thay đổi chiều dài Cơ ngắn Các tơ vân co mức độ định tạo di chuyển chi làm cho thể cử động Cơ đặc trưng nhanh hay chậm đo tốc độ co tối đa (Vmax) không chịu trọng lực Có biến đổi Vmax theo thời gian thay đổi thành phần sợi Ví dụ việc sợi có loại II theo thời gian dẫn tới tốc độ chậm đi, sợi loại I chiếm nhiều Nhiều nghiên cứu cho Vmax không thay đổi theo thời gian chí trường hợp có teo đáng kể khả hoạt hoá co Brooks & Faulkner, 1988; Fitts et al., 1984; McCarter & McGee, 1987; Walters et al., 1990 Ngược lại nhiều nghiên cứu Larosson đồng nghiệp cho số có suy giảm Vmax Theo ông sợi chậm dạng I giảm 50% Vmax theo tuổi, có lẽ so biến đổi cấu trúc phân tử myosin theo thời gian Larsson et al., 1997; Li & Larsson, 1996; Yu et al., 1998(Hook et al., 1999) Vì tranh cãi, sử dụng chủng chuột khác nhau, khác Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học Kéo dài Tuy nhiên đo lực tối đa tạo trình co nam nữ có suy giảm chân tay Và cần nhiều nghiên cứu để khẳng định quan điểm mà Philips đồng nghiệp đưa Các nghiên cứu động vật cho hoạt động kéo giãn bị suy giảm so với hoạt động co già Ví dụ nghiên cứu Lynch đồng nghiệp 1999 cho thấy chất lượng tay nam giới tuổi từ 19 -93 giảm, nữ giới ko, kết luận rút từ việc đo đạc lực tối đa mà trình kéo giãn tạo Tuy nhiên đo lực tối đa tạo trình co nam nữ có suy giảm chân tay Và cần nhiều nghiên cứu để khẳng định quan điểm mà Philips đồng nghiệp đưa Nếu nghiên cứu áp dụng nhiều người già trình kéo dài dungđể đánh giá số khía cạnh lão hoá Tóm lại người ta dùng kích thích lặp lại để đo đạc co giãn Một cấu tạo từ nhiều sợi, sợi liên kết với theo cách xác định, lực mà tạo tổng hợp lực từ trình co giãn tơ Ở người già số lượng tơ giảm, lại thêm chất không co collagen làm giảm lực tạo Vì người già thường hay cảm thấy nhanh mệt mỏi lao động Nói chung nhận kịch thích co giãn mức tối đa (Vmax), tốc độ nhanh hay chậm phụ thuộc vào hoạt động hệ thần kinh điều khiển Nhiều nghiên cứu cho thấy Vmax thay đổi già, số khác cho sợi chậm I có giảm Vmax theo thời gian VII Môi trường hóa sinh Nhiều nghiên cứu cho thấy có thay đổi môi trường hóa sinh bên bên tê bào già Những biến đổi hormon theo tuổi tác như: giảm tiết GH, IGF-1, T3, T4… để giảm nguy tăng sinh bất thường tế bào làm giảm cân nội môi sợi dẫn đến ảnh hưởng tới hoạt động Không ngạc nhiên có nhiều báo cáo mô tả nhiều thay đổi đặc điểm hoá sinh xương nhiên thay đổi la khác có tác dụng rấtkhác lên hệ thống tế bào Ví dụ việc tổng hợp protein có giảm khác lại không, hay số lượng kênh Ca- ATP, Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học RyR giảm lượng protein gắn ion Ca lại tăng, hay tỉ lệ protein co giảm lượng protein SR lại không thay đổi theo thời gian VIII Kết luận - Lão hóa tượng phức tạp - Nhiều nghiên cứu cho thấy loại sợi II bị teo nhiều già, sợi I có không - Có chứng chức năng: Cả khả căng tối đa khả co ngắn nhanh Nhưng phần lớn ý nghĩa chức lại liên quan đến cấu trúc (mất, giảm khối lượng cơ) - Việc đánh giá so sánh kết thí nghiệm phức tạp phụ thuộc vào mẫu vật, loại nghiên cứu, protocol thí nghiệm, điều kiện môu trường nuôi cấy Đặng Thị Nhâm – K18 Cao học Sinh học Tài liệu tham khảo http://en.wikipedia.org/wiki/Sarcopenia http://www.unm.edu/~lkravitz/Article%20folder/sarcopenia.html http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/sarcopenia-age-related-muscle-wasting-andweakness-mechanisms-and-treatments-p49.412532.html http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/sarcopenia-age-related-muscle-wasting-andweakness-mechanisms-and-treatments-p1.412533.html Age-Related Changes in the Molecular Regulation of Skeletal Muscle Mass,Aaron P Russell and Bertrand Lèger http://jap.physiology.org/content/95/4/1717.full [...]... giai đoạn sống tiếp theo Cơ SOL có lượng collagen cao hơn cơ LOMO B Sự co cơ chủ động Sự co cơ chủ động tối đa đạt được khi chiều dài cơ được duy trì trong suốt quá trình cơ Một tín hiệu kích thích có thể giúp cơ co nhưng không cho phép duy trì vòng tuần hoàn giữa các cầu nối liên kết giữa các sợ dày va mỏng của tơ cơ để đạt được sự co cơ tối đa Vì vậy những thay đổi về sự căng cơ được tính toán dựa trên... trình lão hoá cơ, và có vẻ sự suy giảm nồng độ IGF – cũng là một nhân tố quan trọng đối với qúa trình lão hoá Các tác giả cũng chỉ ra không có những thay đổi đáng kể nào liên quan đến tuổi trong các dạng myosin và sự trữ ion Ca Điều này cho thấy rằng cơ chế lão hoá cơ không liên quan đến những biến đổi trong cấu trúc và chức năng của những cầu nối chéo C Sự thay đổi chiều dài cơ 1 Cơ ngắn Các tơ cơ vân... nhất định sẽ tạo ra sự di chuyển ở các chi làm cho cơ thể chúng ta cử động Cơ được đặc trưng bởi sự nhanh hay chậm được đo bằng tốc độ co cơ tối đa (Vmax) khi cơ không chịu bất cứ một trọng lực nào Có rất ít sự biến đổi trong Vmax theo thời gian nếu không có những thay đổi trong thành phần sợi của cơ Ví dụ việc mất sợi có loại II theo thời gian có thể dẫn tới tốc độ cơ chậm đi, do sợi cơ loại I chiếm nhiều... dài cơ có thể được dungđể đánh giá một số khía cạnh của lão hoá cơ Tóm lại người ta dùng những kích thích lặp lại để đo đạc sự co giãn của cơ Một cơ được cấu tạo từ nhiều sợi, các sợi liên kết với nhau theo một cách xác định, lực mà một cơ tạo ra là tổng hợp lực từ quá trình co giãn các tơ cơ Ở người già số lượng tơ cơ giảm, lại thêm những chất không co như collagen đã làm giảm lực tạo ra ở một cơ Vì... kết luận rằng chất lượng cơ ở cơ tay tốt hơn cơ chân ở cả nam và nữ Thêm vào đó cũng có sự suy giảm theo tuổi (khoảng 20 đến 40%) ở cả nam giới và nữ trong quá trình co, và đối với nam giới trong cả co và giãn cơ Một số nghiên cứu khác chỉ ra sự khác biệtvề lượng sợi đơn trong những cơ có cả ở 2 giới, trong đó ở phụ nữ có tỉ lệ sợi cơ loại I cao hơn nam giới, và tỉ lệ sợi cơ loại II lại thấp hơn (Essen... tạo ra Điều sau có lẽ nảy sinh từ sự tăng lên các chất không co theo tuổi tác hoặc sự giảm khả năng tạo lực của các tơ cơ, hậu quả của sự giảm này là sự phá huỷ cấu trúc, ảnh hưởng đến hoạt động của các protein co trong thàh phần cấu tạo của tơ cơ Các nhà khoa học cũng chú ý rằng độ mạnh của cơ có thể tiên đoán tỉ lệ tử vong ở nam và nữ giới (nói chung sự yếu đi của cơ được cho là hậu quả không tránh... người này giảm từ 10 -22% phụ thuộc và tốc độ co cơ Vùng cơ loại I hầu như không thay đổi theo tuổi nhưng vùng cơ loại II giảm 50% trong 10 năm Do sự mất vùng sợi cơ loại II nên sức mạnh cơ giảm Nghiên cứu của Metter và đồg nghiệp năm 1999 cho thấy nhân tố giới tính đóng góp khoảng 50% cho những biến đổi trên cơ tay và khoảng 25% cho những biến đổi trên cơ chân Trong khi đó nếu tính chung 2 nhân tố tuổi... Cao học Sinh học Hình 17.4 mối liên hệ giữa co cơ thụ động và chiều dài cơ của 3 cơ khác nhau ở 2 giai đoạn khác nhau Hình trên cơ từ 6 tháng đến già của các con chuột F344 hình dưới là co của những con chuột F344 24 tháng mức độ co cơ đạt cực đại ở cơ DHP của chuột 24 tháng khi đó chiều dài cơ tăng 30% Hình 17.5 ghi nhận mức độ tích lũy Hydroxyprolin ở 2 cơ SOL và LOMO ở chuột F344 theo thời gian những... nguy cơ tăng sinh bất thường của tế bào nhưng cũng làm giảm sự cân bằng nội môi trong các sợi cơ dẫn đến ảnh hưởng tới hoạt động Không ngạc nhiên gì khi có nhiều báo cáo mô tả nhiều thay đổi trong đặc điểm hoá sinh của cơ xương tuy nhiên những thay đổi này la khác nhau giữa các cơ và cũng có tác dụng cũng rấtkhác nhau lên hệ thống tế bào Ví dụ thế việc tổng hợp protein ở cơ này có giảm nhưng ở cơ khác... lượng cơ tay ở nam giới tuổi từ 19 -93 giảm, nhưng ở nữ giới thì ko, kết luận này được rút ra từ việc đo đạc lực tối đa mà quá trình kéo giãn cơ tạo ra Tuy nhiên nếu đo lực tối đa được tạo ra trong quá trình co cơ thì cả nam và nữ đều có sự suy giảm cả ở cơ chân và cơ tay Và cần nhiều nghiên cứu hơn nữa để khẳng định quan điểm mà Philips và đồng nghiệp đã đưa ra Nếu nghiên cứu áp dụng trên nhiều cơ của ... biến trình lão hóa theo thời gian không tuyến tính Trong giai đoạn trưởng thành lượng giữ mức tương đối ổ định Và sau 60 tuổi người ta thấy có biểu lão hóa Những nhân tố ảnh hưởng đến lão hóa chưa... nhiều lượng hoạt động giãn Sự di chuyển thể thường liên quan đến hoạt động theo cặp đối kháng co phần lớn giãn bị lão hóa cấp độ khác Trong trình xác định chế lão hóa động vật mô hình, người... Nếu tất yếu tố, thành phần xảy trình lão hóa, gặp phải hàng loạt rối loạn hoạt động dễ tử vong Bởi vân thường mất, giảm dần chức cách từ từ Điều thể lão hóa diễn thời gian khác loại sợi khác