المحرك أو الوحدة الحركية عبارة عن مجموعة من الألياف التي تغذيها خلية عصبية حركية واحدة. قد يختلف عدد الألياف المضمنة في وحدة واحدة اعتمادًا على وظيفة العضلة. كلما كانت الحركات التي يوفرها أصغر ، كلما كانت وحدة المحرك أصغر وقل الجهد المبذول لإثارة ذلك.
الوحدات الحركية: تصنيفها
هناك نقطة مهمة في دراسة هذا الموضوع. هناك معايير يمكن من خلالها تمييز أي وحدة محرك. يميز علم وظائف الأعضاء كعلم معيارين:
- سرعة الانكماش استجابة للتوصيل النبضي ؛
- سرعة التعب
وفقًا لهذه المؤشرات ، يمكن تمييز ثلاثة أنواع من الوحدات الحركية.
- بطيئة ، غير متعبة. تحتوي الخلايا العصبية الحركية الخاصة بهم على الكثير من الميوغلوبين ، الذي يحتوي على نسبة عالية من الأكسجين. تسمى العضلات التي تحتوي على عدد كبير من الخلايا العصبية الحركية البطيئة باللون الأحمر بسبب لونها المحدد. إنها ضرورية للحفاظ على وضعية الشخص وإبقائه في حالة توازن.
- سريع ، مرهق. هذه العضلات قادرة على أداء عدد كبير من الانقباضات في فترة زمنية قصيرة.تحتوي أليافها على الكثير من مواد الطاقة ، والتي يمكن من خلالها الحصول على جزيئات ATP باستخدام الفسفرة المؤكسدة.
- سريع ومقاوم للتعب. تحتوي هذه الألياف على عدد قليل من الميتوكوندريا ، ويتكون ATP بسبب انهيار جزيئات الجلوكوز. تسمى هذه العضلات بيضاء لأنها تفتقر إلى الميوغلوبين.
وحدات من النوع الأول
وحدة محرك من النوع الأول أو بطيئة بلا كلل ، توجد غالبًا في العضلات الكبيرة. هذه العصبونات الحركية لديها عتبة منخفضة من الإثارة وسرعة النبضات العصبية. العملية المركزية لفروع الخلايا العصبية في قسمها الطرفي وتعصب مجموعة صغيرة من الألياف. إن تواتر عمليات التفريغ لإبطاء الوحدات الحركية هو من ستة إلى عشرة نبضات في الثانية. يمكن للخلايا العصبية الحركية الحفاظ على هذا الإيقاع لعدة عشرات من الدقائق.
قوة وسرعة انكماش الوحدات الحركية من النوع الأول أقل مرة ونصف من تلك الأنواع الأخرى من الوحدات الحركية. والسبب في ذلك هو انخفاض معدل تكوين ATP والإفراج البطيء عن أيونات الكالسيوم إلى غشاء الخلية الخارجي للارتباط بالتروبونين.
وحدات من النوع الثاني
تحتوي الوحدة الحركية من هذا النوع على خلية عصبية حركية كبيرة ذات محور عصبي سميك وطويل يعصب حزمة كبيرة من ألياف العضلات. هذه الخلايا العصبية لديها أعلى عتبة من الإثارة وأعلى سرعة للنبضات العصبية.
عند أقصى جهدالعضلات ، يمكن أن يصل تواتر النبضات العصبية إلى خمسين في الثانية. لكن العصبون الحركي غير قادر على الحفاظ على مثل هذه السرعة للتوصيل لفترة طويلة ، لذلك سرعان ما يتعب. تكون قوة وسرعة تقلص الألياف العضلية من النوع الثاني أعلى من الألياف العضلية السابقة ، لأن عدد اللييفات العضلية فيها أكبر. تحتوي الألياف على العديد من الإنزيمات التي تكسر الجلوكوز ، ولكن تحتوي على عدد أقل من الميتوكوندريا وبروتين الميوغلوبين والأوعية الدموية.
وحدات النوع الثالث
وحدة المحرك من النوع الثالث تشير إلى ألياف عضلية سريعة ولكنها مقاومة للإجهاد. وفقًا لخصائصها ، يجب أن تحتل قيمة وسيطة بين النوع الأول من وحدات المحرك والنوع الثاني. الألياف العضلية لهذه العضلات قوية وسريعة وصلبة. يمكنهم استخدام كل من المسارات الهوائية واللاهوائية لاستخراج الطاقة.
يتم تحديد نسبة الألياف السريعة والبطيئة وراثيا وقد تختلف من شخص لآخر. هذا هو السبب في أن شخصًا ما جيد في الجري لمسافات طويلة ، ويتغلب شخص ما بسهولة على سباق مئات الأمتار ، ويكون الشخص أكثر ملاءمة لرفع الأثقال.
تمدد المنعكس ومجموعة الخلايا العصبية الحركية
عند شد أي عضلة ، فإن الألياف البطيئة هي أول من يتفاعل. تُطلق عصبوناتهم ما يصل إلى عشر نبضات في الثانية. إذا استمرت العضلات في التمدد ، فإن تواتر النبضات المتولدة سيرتفع إلى خمسين. سيؤدي ذلك إلى تقلص النوع الثالث من الوحدات الحركية وزيادة قوة العضلات عشرة أضعاف. فيمزيد من التمدد سوف يربط الألياف الحركية من النوع الثاني. سيضاعف هذا قوة العضلة من أربع إلى خمس مرات أخرى.
يتم التحكم في وحدة العضلات الحركية بواسطة عصبون حركي. تسمى مجموعة الخلايا العصبية التي تتكون منها عضلة واحدة مجموعة الخلايا العصبية الحركية. يمكن أن تحتوي مجموعة واحدة في وقت واحد على الخلايا العصبية من مختلف المظاهر النوعية والكمية للوحدات الحركية. لهذا السبب ، لا يتم تنشيط أجزاء من ألياف العضلات في نفس الوقت ، ولكن مع زيادة توتر وسرعة النبضات العصبية.
مبدأ المقدار
الوحدة الحركية للعضلة ، حسب نوعها ، تتقلص فقط عند الوصول إلى عتبة معينة. ترتيب إثارة الوحدات الحركية نمطية: أولاً ، تتقلص الخلايا العصبية الحركية الصغيرة ، ثم تصل النبضات العصبية تدريجياً إلى النبضات الكبيرة. لوحظ هذا النمط في منتصف القرن العشرين من قبل Edwood Henneman. أطلق عليه "مبدأ المقدار".
قام براون وبرونك قبل نصف قرن بنشر أعمالهما حول دراسة مبدأ تشغيل الوحدات العضلية من أنواع مختلفة. اقترحوا أن هناك طريقتين للتحكم في تقلصات ألياف العضلات. الأول هو زيادة وتيرة النبضات العصبية ، والثاني هو إشراك أكبر عدد ممكن من الخلايا العصبية الحركية في هذه العملية.
