Motor alebo motorická jednotka je skupina vlákien, ktoré sú inervované jediným motorickým neurónom. Počet vlákien zahrnutých v jednej jednotke sa môže líšiť v závislosti od funkcie svalu. Čím menšie pohyby poskytuje, tým menšia je motorická jednotka a tým menej úsilia je potrebné na jej vybudenie.
Motorové jednotky: ich klasifikácia
Pri štúdiu tejto témy je dôležitý bod. Existujú kritériá, podľa ktorých možno charakterizovať akúkoľvek motorickú jednotku. Fyziológia ako veda rozlišuje dve kritériá:
- rýchlosť kontrakcie v reakcii na vedenie impulzu;
- rýchlosť únavy.
Podľa týchto ukazovateľov možno rozlíšiť tri typy motorických jednotiek.
- Pomalý, neunavujúci. Ich motorické neuróny obsahujú veľa myoglobínu, ktorý má vysokú afinitu ku kyslíku. Svaly, ktoré majú veľký počet pomalých motorických neurónov, sa nazývajú červené kvôli ich špecifickej farbe. Sú potrebné na udržanie tela človeka a jeho udržanie v rovnováhe.
- Rýchly, unavený. Takéto svaly sú schopné vykonať veľké množstvo kontrakcií v krátkom časovom období. Ich vlákna obsahujú množstvo energetického materiálu, z ktorého možno pomocou oxidačnej fosforylácie získať molekuly ATP.
- Rýchle, odolné voči únave. Tieto vlákna obsahujú málo mitochondrií a ATP sa tvorí v dôsledku rozkladu molekúl glukózy. Tieto svaly sa nazývajú biele, pretože im chýba myoglobín.
Jednotky prvého typu
Motorová jednotka prvého typu alebo pomalá neúnavná, vyskytujúca sa najčastejšie vo veľkých svaloch. Takéto motoneuróny majú nízky prah excitácie a rýchlosť nervového impulzu. Centrálny výbežok nervovej bunky sa vetví v jej terminálnom úseku a inervuje malú skupinu vlákien. Frekvencia výbojov do pomalých motorických jednotiek je šesť až desať impulzov za sekundu. Motorický neurón dokáže udržať tento rytmus niekoľko desiatok minút.
Sila a rýchlosť kontrakcie motorických jednotiek prvého typu je jedenapolkrát menšia ako u iných typov motorických jednotiek. Dôvodom je nízka rýchlosť tvorby ATP a pomalé uvoľňovanie vápenatých iónov do vonkajšej bunkovej membrány pre väzbu na troponín.
Jednotky druhého typu
Motorická jednotka tohto typu má veľký motorický neurón s hrubým a dlhým axónom, ktorý inervuje veľký zväzok svalových vlákien. Tieto nervové bunky majú najvyšší prah excitácie a najvyššiu rýchlosť nervových impulzov.
Pri maximálnom napätísvalov, frekvencia nervových impulzov môže dosiahnuť päťdesiat za sekundu. Ale motorický neurón nie je schopný udržať takú rýchlosť vedenia po dlhú dobu, preto sa rýchlo unaví. Sila a rýchlosť kontrakcie svalového vlákna druhého typu je vyššia ako u predchádzajúceho, pretože počet myofibríl v ňom je väčší. Vláknina obsahuje veľa enzýmov, ktoré štiepia glukózu, ale menej mitochondrií, proteínu myoglobínu a krvných ciev.
Jednotky tretieho typu
Motorová jednotka tretieho typu označuje rýchle, no únave odolné svalové vlákna. Podľa svojich charakteristík by mal zaberať strednú hodnotu medzi prvým typom motorických jednotiek a druhým. Svalové vlákna takýchto svalov sú silné, rýchle a odolné. Na extrakciu energie môžu využívať aeróbne aj anaeróbne cesty.
Pomer rýchlych a pomalých vlákien je daný geneticky a môže sa líšiť od človeka k človeku. Preto niekomu ide beh na dlhé trate, niekto ľahko zdolá šprint sto metrov a niekomu sa viac hodí vzpieranie.
Naťahovací reflex a bazén motorických neurónov
Pri naťahovaní akéhokoľvek svalu ako prvé reagujú pomalé vlákna. Ich neuróny vypália až desať impulzov za sekundu. Ak sa sval naďalej naťahuje, frekvencia generovaných impulzov sa zvýši na päťdesiat. To povedie ku kontrakcii tretieho typu motorických jednotiek a desaťnásobne zvýši silu svalu. oďalšie naťahovanie spojí motorické vlákna druhého typu. Tým sa sila svalu znásobí ešte štyri až päťkrát.
Motorická svalová jednotka je riadená motorickým neurónom. Súbor nervových buniek, ktoré tvoria jeden sval, sa nazýva zásoba motorických neurónov. Jedna skupina môže súčasne obsahovať neuróny z rôznych kvalitatívnych a kvantitatívnych prejavov motorických jednotiek. Z tohto dôvodu sa časti svalových vlákien neaktivujú súčasne, ale so zvyšovaním napätia a rýchlosti nervových impulzov.
Princíp veľkosti
Motorická jednotka svalu sa v závislosti od jeho typu sťahuje až po dosiahnutí určitej prahovej záťaže. Poradie excitácie motorických jednotiek je stereotypné: najprv sa stiahnu malé motorické neuróny, potom sa nervové impulzy postupne dostanú k veľkým. Tento vzor si všimol v polovici dvadsiateho storočia Edwood Henneman. Nazval to „princíp veľkosti“.
Brown a Bronk pol storočia predtým publikovali svoje práce o štúdiu princípu fungovania svalových jednotiek rôznych typov. Navrhli, že existujú dva spôsoby, ako kontrolovať kontrakcie svalových vlákien. Prvým z nich je zvýšenie frekvencie nervových impulzov a druhým je zapojiť do procesu čo najviac motorických neurónov.
