Моторна или моторна единица е група от влакна, които се инервират от един-единствен моторен неврон. Броят на влакната, включени в една единица, може да варира в зависимост от функцията на мускула. Колкото по-малки са движенията, толкова по-малък е двигателният блок и толкова по-малко усилия са необходими, за да го възбудите.
Моторни агрегати: тяхната класификация
Има важен момент в изучаването на тази тема. Има критерии, по които всеки двигателен агрегат може да бъде характеризиран. Физиологията като наука разграничава два критерия:
- скорост на свиване в отговор на провеждане на импулса;
- скорост на умора.
Съответно, въз основа на тези индикатори, могат да се разграничат три типа двигателни единици.
- Бавно, не изморително. Техните моторни неврони съдържат много миоглобин, който има висок афинитет към кислорода. Мускулите, които имат голям брой бавни моторни неврони, се наричат червени поради специфичния им цвят. Те са необходими за поддържане на стойката на човек и поддържането му в равновесие.
- Бързо, уморено. Такива мускули са в състояние да извършват голям брой контракции за кратък период от време. Техните влакна съдържат много енергиен материал, от който могат да се получат АТФ молекули чрез окислително фосфорилиране.
- Бърз, устойчив на умора. Тези влакна съдържат малко митохондрии и АТФ се образува поради разграждането на глюкозните молекули. Тези мускули се наричат бели, защото им липсва миоглобин.
Единици от първия тип
Моторна единица от първи тип или бавно неуморна, намираща се най-често в големите мускули. Такива мотоневрони имат нисък праг на възбуждане и скорост на нервния импулс. Централният израстък на нервната клетка се разклонява в крайната си част и инервира малка група влакна. Честотата на разрядите на бавни двигателни единици е от шест до десет импулса в секунда. Моторният неврон може да поддържа този ритъм за няколко десетки минути.
Силата и скоростта на свиване на двигателните единици от първия тип е един и половина пъти по-малка от тази на другите видове двигателни единици. Причината за това е ниската скорост на образуване на АТФ и бавното освобождаване на калциеви йони към външната клетъчна мембрана за свързване с тропонина.
Единици от втория тип
Моторна единица от този тип има голям моторен неврон с дебел и дълъг аксон, който инервира голям сноп мускулни влакна. Тези нервни клетки имат най-високия праг на възбуждане и най-високата скорост на нервните импулси.
При максимално напрежениемускулите, честотата на нервните импулси може да достигне до петдесет в секунда. Но моторният неврон не е в състояние да поддържа такава скорост на проводимост за дълго време, поради което бързо се уморява. Силата и скоростта на свиване на мускулното влакно от втория тип е по-висока от тази на предишния, тъй като броят на миофибрилите в него е по-голям. Фибрите съдържат много ензими, които разграждат глюкозата, но по-малко митохондрии, миоглобинов протеин и кръвоносни съдове.
Единици от трети тип
Моторна единица от трети тип се отнася до бързи, но устойчиви на умора мускулни влакна. Според своите характеристики той трябва да заема междинна стойност между първия тип двигателни единици и втория. Мускулните влакна на такива мускули са силни, бързи и издръжливи. Те могат да използват както аеробни, така и анаеробни пътища за извличане на енергия.
Съотношението на бързи и бавни влакна е генетично обусловено и може да се различава от човек на човек. Ето защо някой е добър в бягането на дълги разстояния, някой лесно преодолява спринта сто метра, а някой е по-подходящ за вдигане на тежести.
Рефлекс на разтягане и басейн на моторни неврони
При разтягане на който и да е мускул, бавните влакна са първите, които реагират. Техните неврони изстрелват до десет импулса в секунда. Ако мускулът продължи да се разтяга, тогава честотата на генерираните импулси ще се увеличи до петдесет. Това ще доведе до свиване на третия тип двигателни единици и ще увеличи силата на мускула десетократно. Впо-нататъшното разтягане ще свърже моторни влакна от втория тип. Това ще умножи силата на мускула с още четири до пет пъти.
Моторната мускулна единица се контролира от моторен неврон. Наборът от нервни клетки, които изграждат един мускул, се нарича пул на моторните неврони. Един пул може едновременно да съдържа неврони от различни качествени и количествени прояви на двигателни единици. Поради това участъците от мускулните влакна не се активират едновременно, а с увеличаване на напрежението и скоростта на нервните импулси.
Принцип на величината
Моторната единица на мускула, в зависимост от неговия тип, се свива само при достигане на определено прагово натоварване. Редът на възбуждане на двигателните единици е стереотипен: първо малките моторни неврони се свиват, след това нервните импулси постепенно достигат до големи. Този модел е забелязан в средата на ХХ век от Едууд Хенеман. Той го нарече „принцип на величината“.
Браун и Бронк половин век преди публикуват своите трудове за изследване на принципа на действие на мускулни единици от различни видове. Те предполагат, че има два начина за контролиране на контракциите на мускулните влакна. Първата от тях е да се увеличи честотата на нервните импулси, а втората е да се включат възможно най-много моторни неврони в процеса.
