Motor ili motorna jedinica je skupina vlakana koja su inervirana jednim motornim neuronom. Broj vlakana uključenih u jednu jedinicu može varirati ovisno o funkciji mišića. Što su pokreti manji, motorna jedinica je manja i potrebno je manje napora da se ona uzbudi.
Motorne jedinice: njihova klasifikacija
Postoji važna točka u proučavanju ove teme. Postoje kriteriji prema kojima se svaka motorna jedinica može okarakterizirati. Fiziologija kao znanost razlikuje dva kriterija:
- brzina kontrakcije kao odgovor na provođenje impulsa;
- brzina zamora.
Prema tim pokazateljima, mogu se razlikovati tri vrste motornih jedinica.
- Sporo, ne zamorno. Njihovi motorni neuroni sadrže puno mioglobina, koji ima visok afinitet prema kisiku. Mišići koji imaju veliki broj sporih motornih neurona nazivaju se crvenim zbog njihove specifične boje. Oni su neophodni za održavanje držanja osobe i održavanje ravnoteže.
- Brzo, umorno. Takvi mišići su sposobni izvesti veliki broj kontrakcija u kratkom vremenskom razdoblju. Njihova vlakna sadrže mnogo energetskog materijala iz kojeg se oksidativnom fosforilacijom mogu dobiti ATP molekule.
- Brzo, otporno na umor. Ova vlakna sadrže malo mitohondrija, a ATP nastaje zbog razgradnje molekula glukoze. Ovi se mišići zovu bijeli jer im nedostaje mioglobin.
Jedinice prve vrste
Motorička jedinica prve vrste ili spora neumorna, najčešće se nalazi u velikim mišićima. Takvi motoneuroni imaju nizak prag uzbude i brzinu živčanog impulsa. Središnji proces živčane stanice grana se u svom terminalnom dijelu i inervira malu skupinu vlakana. Učestalost pražnjenja sporim motornim jedinicama je od šest do deset impulsa u sekundi. Motorni neuron može održavati ovaj ritam nekoliko desetaka minuta.
Snaga i brzina kontrakcije motornih jedinica prve vrste je jedan i pol puta manja od one drugih tipova motornih jedinica. Razlog tome je niska stopa stvaranja ATP-a i sporo oslobađanje iona kalcija na vanjsku staničnu membranu radi vezanja na troponin.
Jedinice druge vrste
Motorička jedinica ovog tipa ima veliki motorni neuron s debelim i dugim aksonom koji inervira veliki snop mišićnih vlakana. Ove živčane stanice imaju najviši prag uzbude i najveću brzinu živčanih impulsa.
Na maksimalnom naponumišića, frekvencija živčanih impulsa može doseći pedeset u sekundi. Ali motorni neuron ne može dugo održavati takvu brzinu provođenja, stoga se brzo umara. Snaga i brzina kontrakcije mišićnog vlakna drugog tipa veća je od one prethodne, jer je broj miofibrila u njemu veći. Vlakna sadrže mnogo enzima koji razgrađuju glukozu, ali manje mitohondrija, proteina mioglobina i krvnih žila.
Jedinice treće vrste
Motorička jedinica treće vrste odnosi se na brza, ali otporna na umor mišićna vlakna. Prema svojim karakteristikama, trebao bi zauzimati srednju vrijednost između prve vrste motornih jedinica i druge. Mišićna vlakna takvih mišića su jaka, brza i izdržljiva. Mogu koristiti i aerobne i anaerobne puteve za izvlačenje energije.
Omjer brzih i sporih vlakana genetski je određen i može se razlikovati od osobe do osobe. Zato je netko dobar u trčanju na duge staze, netko lako savlada sprint stotinjak metara, a netko je prikladniji za dizanje utega.
Refleks istezanja i bazen motornih neurona
Kada istegnete bilo koji mišić, spora vlakna prva reagiraju. Njihovi neuroni ispaljuju do deset impulsa u sekundi. Ako se mišić nastavi istezati, tada će se frekvencija generiranih impulsa povećati na pedeset. To će dovesti do kontrakcije treće vrste motoričkih jedinica i deseterostruko povećati snagu mišića. Nadaljnje rastezanje spojit će motorna vlakna druge vrste. To će pomnožiti snagu mišića za još četiri do pet puta.
Jedinicu motornog mišića kontrolira motorni neuron. Skup živčanih stanica koje čine jedan mišić naziva se skup motornih neurona. Jedan bazen može istovremeno sadržavati neurone iz različitih kvalitativnih i kvantitativnih manifestacija motoričkih jedinica. Zbog toga se dijelovi mišićnih vlakana ne aktiviraju u isto vrijeme, već kako raste napetost i brzina živčanih impulsa.
Princip veličine
Motorička jedinica mišića, ovisno o njenom tipu, kontrahira se samo kada se postigne određeni prag opterećenja. Redoslijed pobuđivanja motoričkih jedinica je stereotipan: prvo se skupljaju mali motorni neuroni, a zatim živčani impulsi postupno dosežu velike. Taj je uzorak sredinom dvadesetog stoljeća uočio Edwood Henneman. Nazvao je to "principom veličine".
Brown i Bronk su pola stoljeća prije objavili svoje radove o proučavanju principa rada mišićnih jedinica različitih tipova. Predložili su da postoje dva načina za kontrolu kontrakcija mišićnih vlakana. Prvi od njih je povećati učestalost živčanih impulsa, a drugi je uključiti što više motornih neurona u proces.
