Motorisk eller motorisk enhet är en grupp fibrer som innerveras av en enda motorneuron. Antalet fibrer som ingår i en enhet kan variera beroende på muskelns funktion. Ju mindre rörelser den ger, desto mindre motorenhet och desto mindre ansträngning krävs för att excitera den.
Motorenheter: deras klassificering
Det finns en viktig punkt i studien av detta ämne. Det finns kriterier som alla motoriska enheter kan karakteriseras efter. Fysiologi som vetenskap särskiljer två kriterier:
- sammandragningshastighet som svar på impulsledning;
- trötthetshastighet.
Baserat på dessa indikatorer kan därför tre typer av motorenheter särskiljas.
- Långsamt, inte tröttsamt. Deras motorneuroner innehåller mycket myoglobin, som har en hög affinitet för syre. Muskler som har ett stort antal långsamma motorneuroner kallas röda på grund av deras specifika färg. De är nödvändiga för att bibehålla en persons hållning och hålla honom i balans.
- Snabb, trött. Sådana muskler kan utföra ett stort antal sammandragningar på kort tid. Deras fibrer innehåller mycket energimaterial, från vilket ATP-molekyler kan erhållas med oxidativ fosforylering.
- Snabb, utmattningsbeständig. Dessa fibrer innehåller få mitokondrier, och ATP bildas på grund av nedbrytningen av glukosmolekyler. Dessa muskler kallas vita eftersom de saknar myoglobin.
Enheter av den första typen
Motorenhet av den första typen eller långsam outtröttlig, finns oftast i stora muskler. Sådana motoneuroner har en låg tröskel för excitation och hastigheten på nervimpulsen. Den centrala processen av nervcellen förgrenar sig i dess terminala sektion och innerverar en liten grupp fibrer. Frekvensen av urladdningar till långsamma motoriska enheter är från sex till tio impulser per sekund. Motorneuronen kan bibehålla denna rytm i flera tiotals minuter.
Styrkan och hastigheten för sammandragning av motorenheter av den första typen är en och en halv gånger mindre än för andra typer av motorenheter. Anledningen till detta är den låga hastigheten för ATP-bildning och den långsamma frisättningen av kalciumjoner till det yttre cellmembranet för bindning till troponin.
Enheter av den andra typen
Motorenhet av denna typ har en stor motorneuron med en tjock och lång axon som innerverar ett stort knippe muskelfibrer. Dessa nervceller har den högsta tröskeln för excitation och den högsta hastigheten för nervimpulser.
Vid maximal spänningmuskler kan frekvensen av nervimpulser nå femtio per sekund. Men motorneuronen kan inte upprätthålla en sådan ledningshastighet under lång tid, därför blir den snabbt trött. Styrkan och hastigheten på sammandragningen av muskelfibern av den andra typen är högre än den för den föregående, eftersom antalet myofibriller i den är större. Fiber innehåller många enzymer som bryter ner glukos, men färre mitokondrier, myoglobinprotein och blodkärl.
Tredje typens enheter
Motorenhet av den tredje typen avser snabba, men utmattningsbeständiga muskelfibrer. Enligt dess egenskaper bör den uppta ett mellanvärde mellan den första typen av motorenheter och den andra. Muskelfibrerna i sådana muskler är starka, snabba och tåliga. De kan använda både aeroba och anaeroba vägar för att utvinna energi.
Förhållandet mellan snabba och långsamma fibrer är genetiskt bestämt och kan skilja sig från person till person. Det är därför någon är bra på långdistanslöpning, någon övervinner lätt sprinten hundra meter, och någon är mer lämpad för tyngdlyftning.
Stretchreflex och motorneuronpool
När man sträcker ut en muskel är långsamma fibrer de första som reagerar. Deras nervceller avfyrar upp till tio pulser per sekund. Om muskeln fortsätter att sträcka sig kommer frekvensen av de genererade impulserna att öka till femtio. Detta kommer att leda till en sammandragning av den tredje typen av motoriska enheter och öka styrkan i muskeln tio gånger. Påytterligare sträckning kommer att ansluta motorfibrer av den andra typen. Detta kommer att multiplicera styrkan i muskeln med ytterligare fyra till fem gånger.
Den motoriska muskelenheten styrs av en motorneuron. Uppsättningen av nervceller som utgör en muskel kallas motorneuronpoolen. En pool kan samtidigt innehålla neuroner från olika kvalitativa och kvantitativa manifestationer av motoriska enheter. På grund av detta aktiveras inte delar av muskelfibrer samtidigt, utan när spänningen och hastigheten hos nervimpulserna ökar.
Princip of magnitud
Den motoriska enheten i en muskel, beroende på dess typ, drar ihop sig endast när en viss tröskelbelastning uppnås. Ordningen för excitation av motoriska enheter är stereotyp: först dras små motorneuroner samman, sedan når nervimpulserna gradvis stora. Detta mönster uppmärksammades i mitten av 1900-talet av Edwood Henneman. Han kallade det "storhetsprincipen."
Brown och Bronk publicerade ett halvt sekel tidigare sina arbeten om studiet av principen för funktion av muskelenheter av olika typer. De föreslog att det finns två sätt att kontrollera muskelfibrernas sammandragningar. Den första av dem är att öka frekvensen av nervimpulser, och den andra är att involvera så många motorneuroner som möjligt i processen.
