Hệ thống cơ bắp đóng một vai trò thiết yếu trong cơ thể vì nó tạo ra sự chuyển động và cung cấp sự bảo vệ và hỗ trợ của các cơ quan khác nhau. Các loại hoạt động khác nhau đòi hỏi cơ bắp phải hoạt động theo những cách khác nhau trong khi nhiều hoạt động này đòi hỏi cơ bắp phải co lại. Các tế bào cơ chứa một lượng lớn sợi Actin và myosin chuyên dùng để co bóp [1]. Các sợi cơ có thể được chia thành ba loại chính là cơ trơn, cơ xương và cơ tim. Co thắt cơ tim và cơ trơn là một phản ứng không tự nguyện trong khi sự co thắt của cơ xương là tự nguyện. Sự co cơ có thể được phân loại là đẳng trương hoặc đẳng cự tùy theo sự sắp xếp của lực căng tạo ra [2].
Cơ xương được gọi là cơ quan hợp đồng bao gồm nhiều đơn vị vận động. Mỗi đơn vị bao gồm các sợi cơ được kết nối với một nơron vận động duy nhất [1]. Nếu có một lực tác động đối lập với cơ bắp, chẳng hạn như trọng lượng chẳng hạn, các sợi cơ sẽ căng ra do đó dẫn đến sự gia tăng sức căng. Sự co thắt có thể không đủ để tạo ra chuyển động, nhưng chúng giữ cho cơ ở mức độ căng hoặc nghỉ [3]. Trương lực cơ là sự căng thẳng khi nghỉ ngơi trong cơ xương và nó giúp ổn định vị trí của xương và khớp.
Cụm từ 'co thắt đẳng hướng' được định nghĩa trực tiếp là 'cùng một lực căng' trong khi từ 'đẳng hướng' bắt nguồn từ hai từ Hy Lạp: 'iso' có nghĩa là 'giống nhau' và 'tonikos' có nghĩa là 'căng thẳng' đối với cơ bắp [1] . Như tên cho thấy, một cơn co thắt đẳng trương là một trong đó các cơ sẽ duy trì độ căng giống như khi nó co lại hoặc rút ngắn. Trong các cơn co thắt đẳng trương, một lực căng hoặc lực sẽ phát triển đến một mức nhất định. Sau mức này, độ căng không đổi trong khi chiều dài của cơ sau đó sẽ thay đổi. Các đơn vị vận động trong cơ xương thực sự được kích hoạt do đó cho phép sự căng thẳng cần thiết trong cơ phát triển [4]. Các cơn co thắt đẳng trương thường được sử dụng khi cử động chân tay. Các ví dụ phổ biến của các hoạt động này bao gồm đi bộ, chạy hoặc thậm chí nâng vật.
Hai loại protein chính được tìm thấy trong cơ bắp chịu trách nhiệm cho các cơn co thắt đẳng trương. Đây là các protein actin và myosin. Trong các cơn co thắt đẳng trương, các sợi myosin dày và các sợi actin mỏng di chuyển lên nhau. Chuyển động trượt này dẫn đến giảm kích thước trong từng tế bào cơ riêng lẻ và trong toàn bộ cơ [4].
Tùy thuộc vào lượng lực tác dụng lên cơ thể của một cá nhân, một trong hai loại co thắt đẳng trương sẽ diễn ra. Đây là những cơn co thắt đồng tâm và cơn co lệch tâm [5]. Các cơn co thắt đồng tâm xảy ra khi các cơ rút ngắn trong khi lực căng của nó lớn hơn lực đối diện với nó [2]. Mặt khác, các cơn co thắt lệch tâm xảy ra khi các cơ kéo dài. Lực trong các cơn co thắt lệch tâm thường lớn hơn lực căng cơ gây ra sự kéo dài. Việc kéo dài cơ bắp trong các cơn co thắt lập dị gây ra mức độ căng thẳng cao cho các cơ bắp làm việc và do đó khả năng chấn thương cơ bắp cao hơn nhiều so với khi co thắt đồng tâm [3].
Ví dụ về sự co thắt đồng tâm xảy ra khi một cá nhân cuộn tròn cánh tay của họ. Trong quá trình uốn, các cơ sẽ ngắn lại khi cánh tay uốn cong ở khuỷu tay [4]. Mở rộng khuỷu tay, đi xuống cầu thang hoặc ngồi trên ghế sẽ là một ví dụ hoàn hảo cho một cơn co thắt lệch tâm giúp kiểm soát tốc độ di chuyển. Khi cánh tay được mở rộng, cùng một cơ bắp sẽ kéo dài và duy trì sự căng thẳng.
Isometric được định nghĩa trực tiếp là 'cùng độ dài', theo đó 'iso' có nghĩa là giống nhau và 'số liệu' có nghĩa là 'chiều dài' khi đề cập đến cơ bắp [5]. Trong các cơn co thắt đẳng cự, bản thân cơ không thay đổi về chiều dài trong khi lực căng không bao giờ vượt quá tải phải mang. Điều này có nghĩa là trong khi cơ bắp không rút ngắn, sức căng sẽ không bao giờ vượt quá lực đối nghịch.
Một trong những sự thật quan trọng về các cơn co thắt đẳng cự là các cơ không thay đổi về chiều dài trong quá trình co bóp. Thay vào đó, họ sẽ duy trì chiều dài bình thường của họ. Ví dụ, hãy xem xét một người giữ một trọng lượng ở một vị trí cố định ở phía trước cơ thể của họ [3]. Không có bất kỳ lực cản nào, trọng lượng sẽ kéo cánh tay người xuống sàn, tuy nhiên khi họ áp dụng một số hình thức kháng cự, căng thẳng dẫn đến sẽ dẫn đến một sự co thắt đẳng cự ở bắp tay của cánh tay trên. Lượng lực được tạo ra trong quá trình co thắt đẳng cự sẽ làm tăng chiều dài của cơ bị ảnh hưởng.
Các ví dụ phổ biến về các hoạt động trong đó cơ bắp sử dụng sự co thắt đẳng cự bao gồm giữ một vật nặng ở một nơi nhất định trên mặt đất hoặc đẩy một vật thể ban đầu đứng yên [2]. Như đã đề cập, chiều dài của toàn bộ cơ bắp sẽ không thay đổi trong quá trình co thắt đẳng cự, tuy nhiên, các sợi cơ tương ứng sẽ rút ngắn, từ đó dẫn đến việc tăng cường sức mạnh của cơ bắp.
Trong khi các cơn co thắt đẳng trương và đẳng hướng tạo thành các bộ phận thiết yếu của hệ thống co cơ, tuy nhiên có sự khác biệt lớn giữa chúng. Trong một cơn co thắt đẳng trương, các cơ duy trì cùng một lực căng khi nó rút ngắn trong khi ở một sự co thắt đẳng cự, cơ vẫn giữ nguyên chiều dài khi lực căng thay đổi [5]. Các cơn co thắt đẳng trương được biết là có thời gian co bóp và thư giãn ngắn hơn trong khi các cơn co thắt đẳng cự có thời gian co bóp và thư giãn lâu hơn. Thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến từng loại co thắt khác nhau. Mặc dù sự gia tăng nhiệt độ làm tăng thời gian rút ngắn cơ bắp trong quá trình co thắt đẳng trương, tuy nhiên nó làm giảm thời gian thực hiện cho một cơn co thắt đẳng cự [3]. Các cơn co thắt đẳng trương giải phóng một lượng nhiệt lớn trong quá trình co cơ làm cho việc giảm năng lượng này hiệu quả hơn trong khi các cơn co thắt đẳng áp giải phóng ít nhiệt hơn, làm cho đây là một hình thức co bóp hiệu quả năng lượng hơn. Ngoài ra, các cơn co thắt đẳng trương xảy ra ở giữa một cơn co thắt trong khi các cơn co thắt đẳng cự xảy ra ở đầu và cuối.
Hoạt động hàng ngày liên quan đến sự kết hợp của cả hai cơn co thắt đẳng trương và đẳng trương. Thiết lập sự khác biệt giữa hai loại co thắt này rất quan trọng vì nó có thể giúp các cá nhân hiểu điều gì xảy ra khi cơ bắp của họ chịu một số dạng căng thẳng về thể chất. Ngoài ra, sự hiểu biết này sẽ giúp xác định lại công việc của họ theo thói quen và giúp họ chăm sóc cơ thể tốt hơn.
Co thắt đẳng trương | Co thắt đẳng |
Chiều dài cơ bắp khác nhau | Chiều dài cơ vẫn như cũ |
Sự căng thẳng là không đổi | Sự căng thẳng khác nhau |
Thời gian tiềm ẩn ngắn hơn, thời gian co ngắn hơn và thời gian thư giãn dài hơn. | Thời gian tiềm ẩn dài hơn, thời gian co lại dài hơn và thời gian thư giãn ngắn hơn |
Nhiệt độ tăng làm tăng thời gian rút ngắn | Sự gia tăng nhiệt độ làm giảm sức căng đẳng phương |
Các cơn co thắt đẳng trương ít tiết kiệm năng lượng hơn do tỏa nhiệt nhiều hơn | Các cơn co thắt đẳng áp có hiệu quả năng lượng hơn vì ít tỏa nhiệt hơn |
Có công việc bên ngoài đang được thực hiện khi rút ngắn xảy ra | Không có công việc bên ngoài đang được thực hiện vì không có sự rút ngắn xảy ra |
Co thắt đẳng trương xảy ra ở giữa cơn co cơ | Các cơn co thắt xảy ra ở đầu và cuối của tất cả các cơn co thắt cơ |
Trong các cơn co thắt cơ, đồng vị của sự co lại giảm khi tải tăng | Trong các cơn co thắt cơ, pha co đẳng tăng khi tải tăng |