موتور یا واحد حرکتی گروهی از فیبرها هستند که توسط یک نورون حرکتی عصب دهی می شوند. تعداد فیبرهای موجود در یک واحد ممکن است بسته به عملکرد عضله متفاوت باشد. هرچه حرکات کوچک‌تر باشد، واحد حرکتی کوچک‌تر است و تلاش کمتری برای تحریک آن لازم است.
واحدهای موتور: طبقه بندی آنها
در بررسی این موضوع نکته مهمی وجود دارد. معیارهایی وجود دارد که با آن می توان هر واحد موتوری را مشخص کرد. فیزیولوژی به عنوان یک علم دو معیار را متمایز می کند:
- سرعت انقباض در پاسخ به هدایت ضربه؛
- سرعت خستگی.
بر این اساس، بر اساس این شاخص ها، سه نوع واحد حرکتی قابل تشخیص است.
- آهسته، خسته کننده نیست. نورون های حرکتی آنها حاوی مقدار زیادی میوگلوبین است که تمایل زیادی به اکسیژن دارد. ماهیچه هایی که تعداد زیادی نورون کند حرکتی دارند به دلیل رنگ خاصشان قرمز نامیده می شوند. آنها برای حفظ وضعیت بدن و حفظ تعادل او ضروری هستند.
- سریع، خسته. چنین عضلاتی قادرند تعداد زیادی انقباض را در مدت زمان کوتاهی انجام دهند.الیاف آنها حاوی مواد انرژی زیادی است که می توان مولکول های ATP را با استفاده از فسفوریلاسیون اکسیداتیو از آن به دست آورد.
- سریع و مقاوم در برابر خستگی. این فیبرها حاوی تعداد کمی میتوکندری هستند و ATP به دلیل تجزیه مولکول های گلوکز تشکیل می شود. این ماهیچه ها سفید نامیده می شوند زیرا فاقد میوگلوبین هستند.
واحدهای نوع اول
واحد حرکتی نوع اول یا کند خستگی ناپذیر که اغلب در عضلات بزرگ یافت می شود. چنین نورون های حرکتی آستانه تحریک و سرعت تکانه عصبی پایینی دارند. فرآیند مرکزی سلول عصبی در قسمت انتهایی خود منشعب می شود و گروه کوچکی از الیاف را عصب دهی می کند. فرکانس تخلیه به واحدهای موتور کند از شش تا ده ضربه در ثانیه است. نورون حرکتی می تواند این ریتم را برای چند ده دقیقه حفظ کند.
قدرت و سرعت انقباض واحدهای حرکتی نوع اول یک و نیم برابر کمتر از سایر انواع واحدهای حرکتی است. دلیل این امر سرعت کم تشکیل ATP و آزاد شدن آهسته یون های کلسیم به غشای سلول خارجی برای اتصال به تروپونین است.
واحدهای نوع دوم
واحد حرکتی این نوع دارای یک نورون حرکتی بزرگ با آکسون ضخیم و بلند است که دسته بزرگی از فیبرهای عضلانی را عصب دهی می کند. این سلول های عصبی بالاترین آستانه تحریک و بالاترین سرعت تکانه های عصبی را دارند.
در حداکثر ولتاژماهیچه ها، فرکانس تکانه های عصبی می تواند به پنجاه در ثانیه برسد. اما نورون حرکتی قادر به حفظ چنین سرعت رسانایی برای مدت طولانی نیست، بنابراین به سرعت خسته می شود. قدرت و سرعت انقباض فیبر عضلانی نوع دوم بیشتر از نوع قبلی است، زیرا تعداد میوفیبریل ها در آن بیشتر است. فیبر حاوی آنزیم های زیادی است که گلوکز را تجزیه می کند، اما میتوکندری، پروتئین میوگلوبین و عروق خونی کمتری دارد.
واحد نوع سوم
واحد حرکتی نوع سوم به فیبرهای عضلانی سریع اما مقاوم در برابر خستگی اشاره دارد. با توجه به ویژگی های آن، باید یک مقدار متوسط بین واحدهای موتور نوع اول و دوم را اشغال کند. فیبرهای عضلانی این گونه عضلات قوی، سریع و مقاوم هستند. آنها می توانند از مسیرهای هوازی و بی هوازی برای استخراج انرژی استفاده کنند.
نسبت فیبرهای سریع و کند از نظر ژنتیکی تعیین می شود و ممکن است از فردی به فرد دیگر متفاوت باشد. به همین دلیل است که کسی در دویدن مسافت طولانی خوب است، کسی به راحتی بر دوی صد متر غلبه می کند و کسی برای وزنه برداری مناسب تر است.
استخر رفلکس کششی و نورون حرکتی
هنگام کشش هر عضله، فیبرهای کند اولین کسانی هستند که واکنش نشان می دهند. نورون های آن ها تا ده پالس در ثانیه شلیک می کنند. اگر عضله به کشش ادامه دهد، فرکانس تکانه های ایجاد شده به پنجاه افزایش می یابد. این امر منجر به انقباض واحدهای حرکتی نوع سوم و افزایش ده برابری قدرت عضله می شود. درکشش بیشتر باعث اتصال فیبرهای موتور نوع دوم می شود. این قدرت عضله را چهار تا پنج برابر دیگر می کند.
واحد عضله حرکتی توسط یک نورون حرکتی کنترل می شود. مجموعه سلول های عصبی که یک عضله را تشکیل می دهند، حوضچه نورون حرکتی نامیده می شود. یک استخر می تواند به طور همزمان حاوی نورون هایی از تظاهرات کمی و کیفی مختلف واحدهای حرکتی باشد. به همین دلیل، بخش هایی از تارهای عضلانی به طور همزمان فعال نمی شوند، اما با افزایش تنش و سرعت تکانه های عصبی.
اصل قدر
واحد حرکتی یک عضله، بسته به نوع آن، تنها زمانی منقبض می شود که به یک بار آستانه مشخص رسیده باشد. ترتیب تحریک واحدهای حرکتی کلیشه ای است: ابتدا نورون های حرکتی کوچک منقبض می شوند، سپس تکانه های عصبی به تدریج به تکانه های بزرگ می رسند. این الگو در اواسط قرن بیستم توسط Edwood Henneman مورد توجه قرار گرفت. او آن را «اصل قدر» نامید.
براون و برانک نیم قرن قبل آثار خود را در مورد مطالعه اصل عملکرد واحدهای عضلانی انواع مختلف منتشر کردند. آنها پیشنهاد کردند که دو راه برای کنترل انقباضات فیبرهای عضلانی وجود دارد. اولین مورد افزایش فرکانس تکانه های عصبی است و دومی این است که تا آنجا که ممکن است نورون های حرکتی در این فرآیند درگیر شوند.
