Variklis arba motorinis blokas yra skaidulų grupė, kurią inervuoja vienas motorinis neuronas. Viename vienete esančių skaidulų skaičius gali skirtis priklausomai nuo raumens funkcijos. Kuo mažesni judesiai, tuo mažesnis variklio blokas ir tuo mažiau pastangų reikia jį sužadinti.
Varikliai: jų klasifikacija
Šios temos studijoje yra svarbus punktas. Yra kriterijai, pagal kuriuos galima apibūdinti bet kurį variklio bloką. Fiziologija kaip mokslas išskiria du kriterijus:
- susitraukimo greitis reaguojant į impulsų laidumą;
- nuovargio greitis.
Atitinkamai, remiantis šiais rodikliais, galima išskirti tris variklių agregatų tipus.
- Lėtas, nevarginantis. Jų motoriniuose neuronuose yra daug mioglobino, kuris turi didelį afinitetą deguoniui. Raumenys, kuriuose yra daug lėtųjų motorinių neuronų, dėl specifinės spalvos vadinami raudonais. Jie būtini norint išlaikyti žmogaus laikyseną ir išlaikyti pusiausvyrą.
- Greitas, pavargęs. Tokie raumenys per trumpą laiką gali atlikti daugybę susitraukimų. Jų skaidulose yra daug energetinės medžiagos, iš kurios naudojant oksidacinį fosforilinimą galima gauti ATP molekules.
- Greitas, atsparus nuovargiui. Šiose skaidulose yra nedaug mitochondrijų, o ATP susidaro irstant gliukozės molekulėms. Šie raumenys vadinami b altais, nes jiems trūksta mioglobino.
Pirmojo tipo vienetai
Pirmojo tipo variklis arba lėtas nenuilstantis, dažniausiai randamas dideliuose raumenyse. Tokie motoneuronai turi žemą sužadinimo slenkstį ir nervinio impulso greitį. Centrinis nervinės ląstelės procesas išsišakoja galinėje dalyje ir inervuoja nedidelę skaidulų grupę. Lėto variklio blokų iškrovimo dažnis yra nuo šešių iki dešimties impulsų per sekundę. Motorinis neuronas gali išlaikyti šį ritmą kelias dešimtis minučių.
Pirmojo tipo motorinių agregatų stiprumas ir susitraukimo greitis yra pusantro karto mažesni nei kitų tipų variklių. To priežastis yra mažas ATP susidarymo greitis ir lėtas kalcio jonų išsiskyrimas į išorinę ląstelės membraną, kad prisijungtų prie troponino.
Antrojo tipo vienetai
Šio tipo motorinis blokas turi didelį motorinį neuroną su storu ir ilgu aksonu, kuris inervuoja didelį raumenų skaidulų pluoštą. Šios nervinės ląstelės turi aukščiausią sužadinimo slenkstį ir didžiausią nervinių impulsų greitį.
Esant maksimaliai įtampairaumenų, nervinių impulsų dažnis gali siekti penkiasdešimt per sekundę. Bet motorinis neuronas nepajėgia ilgai išlaikyti tokio laidumo greičio, todėl greitai pavargsta. Antrojo tipo raumenų skaidulų stiprumas ir susitraukimo greitis yra didesni nei ankstesnio, nes joje yra daugiau miofibrilių. Skaiduloje yra daug fermentų, kurie skaido gliukozę, bet mažiau mitochondrijų, mioglobino b altymų ir kraujagyslių.
Trečiojo tipo vienetai
Trečiojo tipo motorinis blokas reiškia greitas, bet nuovargiui atsparias raumenų skaidulas. Pagal savo charakteristikas jis turėtų užimti tarpinę reikšmę tarp pirmojo tipo variklių blokų ir antrojo. Tokių raumenų raumenų skaidulos yra stiprios, greitos ir ištvermingos. Jie gali naudoti ir aerobinius, ir anaerobinius energijos išgavimo būdus.
Greito ir lėto skaidulų santykis yra nulemtas genetiškai ir gali skirtis kiekvienam žmogui. Štai kodėl kažkam sekasi bėgti ilgas distancijas, kažkas lengvai įveikia šimto metrų sprintą, o kažkam labiau tinka sunkioji atletika.
Ištempimo refleksas ir motorinių neuronų telkinys
Tempiant bet kurį raumenį, pirmiausia reaguoja lėtos skaidulos. Jų neuronai sušaudo iki dešimties impulsų per sekundę. Jei raumuo ir toliau tempiasi, generuojamų impulsų dažnis padidės iki penkiasdešimties. Tai sukels trečiojo tipo motorinių vienetų susitraukimą ir dešimt kartų padidins raumenų jėgą. Attolesnis tempimas sujungs antrojo tipo motorines skaidulas. Tai padidins raumenų jėgą dar keturis ar penkis kartus.
Motorinį raumenų bloką valdo motorinis neuronas. Nervinių ląstelių rinkinys, sudarantis vieną raumenį, vadinamas motorinių neuronų telkiniu. Viename telkinyje vienu metu gali būti neuronų iš skirtingų motorinių vienetų kokybinių ir kiekybinių pasireiškimų. Dėl šios priežasties raumenų skaidulų dalys aktyvuojamos ne tuo pačiu metu, o didėjant nervinių impulsų įtampai ir greičiui.
Didumo principas
Raumens motorinis vienetas, priklausomai nuo jo tipo, susitraukia tik pasiekus tam tikrą slenkstinę apkrovą. Motorinių vienetų sužadinimo tvarka stereotipinė: pirmiausia susitraukia smulkieji motoriniai neuronai, vėliau nerviniai impulsai pamažu pasiekia didelius. Šį modelį dvidešimtojo amžiaus viduryje pastebėjo Edwoodas Hennemanas. Jis pavadino tai „didumo principu“.
Brownas ir Bronkas prieš pusę amžiaus paskelbė savo darbus apie skirtingų tipų raumenų vienetų veikimo principą. Jie pasiūlė, kad yra du būdai kontroliuoti raumenų skaidulų susitraukimus. Pirmasis iš jų – padidinti nervinių impulsų dažnį, o antrasis – į procesą įtraukti kuo daugiau motorinių neuronų.
