Motor lub jednostka motoryczna to grupa włókien, które są unerwione przez pojedynczy neuron ruchowy. Liczba włókien zawartych w jednej jednostce może się różnić w zależności od funkcji mięśnia. Im mniejsze ruchy zapewnia, tym mniejsza jest jednostka motoryczna i tym mniej wysiłku wymaga jej wzbudzenie.
Jednostki silnikowe: ich klasyfikacja
Jest ważny punkt w badaniu tego tematu. Istnieją kryteria, według których można scharakteryzować każdą jednostkę motoryczną. Fizjologia jako nauka wyróżnia dwa kryteria:
- szybkość skurczu w odpowiedzi na przewodzenie impulsu;
- prędkość zmęczenia.
W związku z powyższym, na podstawie tych wskaźników można wyróżnić trzy rodzaje jednostek motorycznych.
- Powolny, nie męczący. Ich neurony ruchowe zawierają dużo mioglobiny, która ma duże powinowactwo do tlenu. Mięśnie, które mają dużą liczbę wolnych neuronów ruchowych, nazywane są czerwonymi ze względu na ich specyficzny kolor. Są niezbędne do utrzymania postawy osoby i utrzymania jej w równowadze.
- Szybki, zmęczony. Takie mięśnie są w stanie wykonać dużą liczbę skurczów w krótkim czasie. Ich włókna zawierają dużo materiału energetycznego, z którego można uzyskać cząsteczki ATP za pomocą fosforylacji oksydacyjnej.
- Szybki, odporny na zmęczenie. Włókna te zawierają niewiele mitochondriów, a ATP powstaje w wyniku rozpadu cząsteczek glukozy. Mięśnie te nazywane są białymi, ponieważ nie mają mioglobiny.
Jednostki pierwszego typu
Jednostka motoryczna pierwszego typu lub powolna niestrudzona, występująca najczęściej w dużych mięśniach. Takie neurony ruchowe mają niski próg pobudzenia i prędkość impulsu nerwowego. Centralny proces komórki nerwowej rozgałęzia się w swojej końcowej części i unerwia niewielką grupę włókien. Częstotliwość wyładowań do wolnych jednostek motorycznych wynosi od sześciu do dziesięciu impulsów na sekundę. Neuron ruchowy może utrzymać ten rytm przez kilkadziesiąt minut.
Siła i szybkość skurczu jednostek motorycznych pierwszego typu jest półtora raza mniejsza niż innych typów jednostek motorycznych. Powodem tego jest niska szybkość tworzenia ATP i powolne uwalnianie jonów wapnia do zewnętrznej błony komórkowej w celu wiązania się z troponiną.
Jednostki drugiego typu
Jednostka motoryczna tego typu ma duży neuron ruchowy z grubym i długim aksonem, który unerwia dużą wiązkę włókien mięśniowych. Te komórki nerwowe mają najwyższy próg pobudzenia i najwyższą prędkość impulsów nerwowych.
Przy maksymalnym napięciumięśnie, częstotliwość impulsów nerwowych może osiągnąć pięćdziesiąt na sekundę. Ale neuron ruchowy nie jest w stanie długo utrzymać takiej prędkości przewodzenia, dlatego szybko się męczy. Siła i szybkość skurczu włókna mięśniowego drugiego typu jest wyższa niż w poprzednim, ponieważ liczba miofibryli w nim jest większa. Błonnik zawiera wiele enzymów rozkładających glukozę, ale mniej mitochondriów, białka mioglobiny i naczyń krwionośnych.
Jednostki trzeciego typu
Jednostka motoryczna trzeciego typu odnosi się do szybkich, ale odpornych na zmęczenie włókien mięśniowych. Zgodnie z jego charakterystyką powinien zajmować wartość pośrednią między pierwszym typem jednostek motorycznych a drugim. Włókna mięśniowe takich mięśni są mocne, szybkie i wytrzymałe. Do pozyskiwania energii mogą wykorzystywać zarówno tlenowe, jak i beztlenowe ścieżki.
Proporcja włókien szybkich i wolnych jest uwarunkowana genetycznie i może różnić się w zależności od osoby. Dlatego ktoś jest dobry w biegach długodystansowych, ktoś z łatwością pokonuje sprint na sto metrów, a ktoś bardziej nadaje się do podnoszenia ciężarów.
Odruch rozciągający i pula neuronów ruchowych
Podczas rozciągania dowolnego mięśnia, wolne włókna reagują jako pierwsze. Ich neurony wysyłają do dziesięciu impulsów na sekundę. Jeśli mięsień nadal się rozciąga, częstotliwość generowanych impulsów wzrośnie do pięćdziesięciu. Doprowadzi to do skurczu trzeciego typu jednostek motorycznych i dziesięciokrotnie zwiększy siłę mięśnia. Na dalsze rozciąganie połączy włókna motoryczne drugiego typu. To zwielokrotni siłę mięśni o kolejne cztery do pięciu razy.
Jednostka mięśnia ruchowego jest kontrolowana przez neuron ruchowy. Zespół komórek nerwowych tworzących jeden mięsień nazywa się pulą neuronów ruchowych. Jedna pula może jednocześnie zawierać neurony z różnych jakościowych i ilościowych przejawów jednostek motorycznych. Z tego powodu odcinki włókien mięśniowych nie są aktywowane w tym samym czasie, ale wraz ze wzrostem napięcia i szybkości impulsów nerwowych.
Zasada wielkości
Jednostka motoryczna mięśnia, w zależności od jego rodzaju, kurczy się dopiero po osiągnięciu określonego obciążenia progowego. Kolejność wzbudzania jednostek motorycznych jest stereotypowa: najpierw kurczą się małe neurony ruchowe, a następnie impulsy nerwowe stopniowo osiągają duże. Ten wzór zauważył w połowie XX wieku Edwood Henneman. Nazwał to „zasadą wielkości”.
Brown i Bronk pół wieku wcześniej opublikowali swoje prace dotyczące badania zasady działania jednostek mięśniowych różnych typów. Zasugerowali, że istnieją dwa sposoby kontrolowania skurczów włókien mięśniowych. Pierwszym z nich jest zwiększenie częstotliwości impulsów nerwowych, a drugim zaangażowanie w ten proces jak największej liczby neuronów ruchowych.
