Motor nebo motorická jednotka je skupina vláken, která jsou inervována jedním motorickým neuronem. Počet vláken obsažených v jedné jednotce se může lišit v závislosti na funkci svalu. Čím menší pohyby poskytuje, tím menší je motorická jednotka a tím menší úsilí je potřeba k jejímu vybuzení.
Motorové jednotky: jejich klasifikace
Ve studiu tohoto tématu je důležitý bod. Existují kritéria, podle kterých lze charakterizovat jakoukoli motorickou jednotku. Fyziologie jako věda rozlišuje dvě kritéria:
- rychlost kontrakce v reakci na vedení impulsu;
- rychlost při únavě.
Podle těchto ukazatelů lze rozlišit tři typy motorických jednotek.
- Pomalý, neunavující. Jejich motorické neurony obsahují hodně myoglobinu, který má vysokou afinitu ke kyslíku. Svalům, které mají velký počet pomalých motorických neuronů, se říká červené kvůli jejich specifické barvě. Jsou nezbytné k udržení pozice člověka a jeho udržení v rovnováze.
- Rychlý, unavený. Takové svaly jsou schopny vykonat velké množství kontrakcí v krátkém časovém úseku. Jejich vlákna obsahují spoustu energetického materiálu, ze kterého lze pomocí oxidativní fosforylace získat molekuly ATP.
- Rychlý, odolný proti únavě. Tato vlákna obsahují málo mitochondrií a ATP se tvoří v důsledku rozpadu molekul glukózy. Tyto svaly se nazývají bílé, protože jim chybí myoglobin.
Jednotky prvního typu
Motorová jednotka prvního typu nebo pomalá neúnavná, nejčastěji se vyskytující ve velkých svalech. Takové motoneurony mají nízký práh excitace a rychlost nervového impulsu. Centrální výběžek nervové buňky se větví v jejím terminálním úseku a inervuje malou skupinu vláken. Frekvence výbojů do pomalých motorických jednotek je od šesti do deseti impulsů za sekundu. Motorický neuron dokáže udržet tento rytmus několik desítek minut.
Síla a rychlost kontrakce motorických jednotek prvního typu je jedenapůlkrát menší než u jiných typů motorických jednotek. Důvodem je nízká rychlost tvorby ATP a pomalé uvolňování iontů vápníku do vnější buněčné membrány pro vazbu na troponin.
Jednotky druhého typu
Motorická jednotka tohoto typu má velký motorický neuron s tlustým a dlouhým axonem, který inervuje velký svazek svalových vláken. Tyto nervové buňky mají nejvyšší práh excitace a nejvyšší rychlost nervových impulsů.
Při maximálním napětísvaly, frekvence nervových impulsů může dosáhnout padesáti za sekundu. Ale motorický neuron není schopen udržet takovou rychlost vedení po dlouhou dobu, proto se rychle unaví. Síla a rychlost kontrakce svalového vlákna druhého typu je vyšší než u předchozího, protože počet myofibril v něm je větší. Vláknina obsahuje mnoho enzymů, které štěpí glukózu, ale méně mitochondrií, bílkovin myoglobinu a krevních cév.
Jednotky třetího typu
Motorová jednotka třetího typu označuje rychlá, ale únavě odolná svalová vlákna. Podle svých charakteristik by měl zaujímat střední hodnotu mezi prvním typem motorických jednotek a druhým. Svalová vlákna těchto svalů jsou silná, rychlá a odolná. K extrakci energie mohou využívat aerobní i anaerobní cesty.
Poměr rychlých a pomalých vláken je dán geneticky a může se lišit od člověka k člověku. Proto je někdo dobrý v běhu na dlouhé tratě, někdo snadno zdolá sprint na sto metrů a někdo se hodí spíše na vzpírání.
Napínací reflex a bazén motorických neuronů
Při protahování jakéhokoli svalu reagují pomalá vlákna jako první. Jejich neurony vystřelí až deset pulzů za sekundu. Pokud se sval nadále protahuje, pak se frekvence generovaných impulsů zvýší na padesát. To povede ke kontrakci třetího typu motorických jednotek a desetinásobnému zvýšení síly svalu. Vdalší protahování spojí motorická vlákna druhého typu. Tím se síla svalu znásobí ještě čtyřikrát až pětkrát.
Motorická svalová jednotka je řízena motorickým neuronem. Soubor nervových buněk, které tvoří jeden sval, se nazývá pool motorických neuronů. Jeden pool může současně obsahovat neurony z různých kvalitativních a kvantitativních projevů motorických jednotek. Z tohoto důvodu nejsou části svalových vláken aktivovány současně, ale se zvyšujícím se napětím a rychlostí nervových vzruchů.
Princip velikosti
Motorická jednotka svalu se v závislosti na jeho typu smršťuje pouze při dosažení určité prahové zátěže. Pořadí buzení motorických jednotek je stereotypní: nejprve se stahují malé motorické neurony, poté se nervové impulsy postupně dostávají k velkým. Tohoto vzoru si všiml v polovině dvacátého století Edwood Henneman. Nazval to „princip velikosti“.
Brown a Bronk půl století předtím publikovali své práce o studiu principu fungování svalových jednotek různých typů. Navrhli, že existují dva způsoby, jak kontrolovat kontrakce svalových vláken. Prvním z nich je zvýšení frekvence nervových impulsů a druhým zapojení co největšího počtu motorických neuronů do procesu.
