Moottori tai moottoriyksikkö on ryhmä kuituja, joita yksi motorinen neuroni hermottaa. Yhdessä yksikössä olevien kuitujen määrä voi vaihdella lihaksen toiminnan mukaan. Mitä pienemmät liikkeet se tarjoaa, sitä pienempi moottoriyksikkö ja sitä vähemmän vaivaa se vaatii.
Moottoriyksiköt: niiden luokittelu
Tämän aiheen tutkimisessa on tärkeä kohta. On olemassa kriteereitä, joilla mikä tahansa moottoriyksikkö voidaan luonnehtia. Fysiologia tieteenä erottaa kaksi kriteeriä:
- supistumisen nopeus vasteena impulssin johtumiseen;
- väsymisnopeus.
Näiden indikaattoreiden perusteella voidaan erottaa kolme tyyppiä moottoriyksiköitä.
- Hidasta, ei väsyttävää. Niiden motoriset neuronit sisältävät paljon myoglobiinia, jolla on korkea affiniteetti happea kohtaan. Lihaksia, joissa on suuri määrä hitaita motorisia neuroneja, kutsutaan punaisiksi niiden erityisen värin vuoksi. Ne ovat välttämättömiä henkilön asennon säilyttämiseksi ja hänen tasapainonsa pitämiseksi.
- Nopea, väsynyt. Tällaiset lihakset pystyvät suorittamaan suuren määrän supistuksia lyhyessä ajassa. Niiden kuidut sisältävät paljon energiamateriaalia, josta voidaan saada ATP-molekyylejä oksidatiivisella fosforylaatiolla.
- Nopea, kestää väsymystä. Nämä kuidut sisältävät vähän mitokondrioita, ja ATP muodostuu glukoosimolekyylien hajoamisen seurauksena. Näitä lihaksia kutsutaan valkoisiksi, koska niistä puuttuu myoglobiini.
Ensimmäisen tyypin yksiköt
Ensimmäisen tyypin moottoriyksikkö tai hidas väsymätön, löytyy useimmiten suurista lihaksista. Tällaisilla motoneuroneilla on alhainen virityskynnys ja hermoimpulssin nopeus. Hermosolun keskusprosessi haarautuu pääteosassaan ja hermottaa pienen ryhmän kuituja. Purkaustaajuus hitaisiin moottoriyksiköihin on kuudesta kymmeneen impulssia sekunnissa. Motorinen neuroni voi ylläpitää tätä rytmiä useita kymmeniä minuutteja.
Ensimmäisen tyypin moottoriyksiköiden voimakkuus ja supistumisnopeus on puolitoista kertaa pienempi kuin muun tyyppisten moottoriyksiköiden. Syynä tähän on ATP:n hidas muodostumisnopeus ja hidas kalsiumionien vapautuminen solun ulkokalvolle sitoutumista varten troponiiniin.
Toisen tyypin yksiköt
Tällaisessa moottoriyksikössä on suuri motorinen neuroni, jossa on paksu ja pitkä aksoni, joka hermottaa suurta nippua lihaskuituja. Näillä hermosoluilla on korkein virityskynnys ja suurin hermoimpulssien nopeus.
Maksimijännitteellähermoimpulssien taajuus voi olla viisikymmentä sekunnissa. Mutta motorinen neuroni ei pysty ylläpitämään tällaista johtumisnopeutta pitkään, joten se väsyy nopeasti. Toisen tyypin lihaskuidun voimakkuus ja supistumisnopeus on korkeampi kuin edellisen, koska myofibrillien määrä siinä on suurempi. Kuitu sisältää monia entsyymejä, jotka hajottavat glukoosia, mutta vähemmän mitokondrioita, myoglobiiniproteiinia ja verisuonia.
Kolmannen tyypin yksiköt
Kolmannen tyypin moottoriyksikkö viittaa nopeisiin, mutta väsymystä kestäviin lihaskuituihin. Ominaisuuksiensa mukaan sen tulisi olla väliarvo ensimmäisen tyypin moottoriyksiköiden ja toisen välillä. Tällaisten lihasten lihaskuidut ovat vahvoja, nopeita ja kestäviä. He voivat käyttää sekä aerobisia että anaerobisia reittejä energian t alteenottoon.
Nopeiden ja hitaiden kuitujen suhde määräytyy geneettisesti ja voi vaihdella henkilöstä toiseen. Siksi joku on hyvä pitkän matkan juoksussa, joku ylittää helposti sadan metrin sprintin ja joku sopii paremmin painonnostoon.
Venytysrefleksi ja liikehermosolujen pooli
Lihasta venyttäessä hitaat kuidut reagoivat ensimmäisenä. Niiden neuronit ampuvat jopa kymmenen pulssia sekunnissa. Jos lihas jatkaa venytystä, generoitujen impulssien taajuus kasvaa viiteenkymmeneen. Tämä johtaa kolmannen tyyppisten motoristen yksiköiden supistumiseen ja lisää lihasten voimaa kymmenkertaiseksi. klolisävenytys yhdistää toisen tyypin moottorikuituja. Tämä moninkertaistaa lihaksen voiman vielä neljällä tai viidellä kertaa.
Motorlihasyksikköä ohjaa motorinen neuroni. Hermosolujoukkoa, joka muodostaa yhden lihaksen, kutsutaan motoristen neuronien pooliksi. Yksi pooli voi sisältää samanaikaisesti neuroneja motoristen yksiköiden eri kvalitatiivisista ja kvantitatiivisista ilmenemismuodoista. Tästä johtuen lihassyiden osat eivät aktivoidu samanaikaisesti, vaan hermoimpulssien jännityksen ja nopeuden kasvaessa.
Suuruusperiaate
Lihaksen motorinen yksikkö supistuu sen tyypistä riippuen vain, kun tietty kynnyskuormitus saavutetaan. Motoristen yksiköiden viritysjärjestys on stereotyyppinen: ensin pienet motoriset neuronit supistuvat, sitten hermoimpulssit saavuttavat vähitellen suuret. Edwood Henneman huomasi tämän mallin 1900-luvun puolivälissä. Hän kutsui sitä "suuruusperiaatteeksi".
Brown ja Bronk puoli vuosisataa ennen julkaisivat työnsä erityyppisten lihasyksiköiden toimintaperiaatteen tutkimuksesta. He ehdottivat, että on kaksi tapaa hallita lihaskuitujen supistuksia. Ensimmäinen niistä on lisätä hermoimpulssien taajuutta, ja toinen on saada mahdollisimman monta motorista neuronia mukaan prosessiin.
