Motor of motoreenheid is een groep vezels die wordt geïnnerveerd door een enkel motorneuron. Het aantal vezels in één eenheid kan variëren afhankelijk van de functie van de spier. Hoe kleiner de bewegingen die het biedt, hoe kleiner de motoreenheid en hoe minder inspanning het kost om het te prikkelen.
Motoreenheden: hun classificatie
Er is een belangrijk punt in de studie van dit onderwerp. Er zijn criteria waarmee elke motoreenheid kan worden gekarakteriseerd. Fysiologie als wetenschap onderscheidt twee criteria:
- snelheid van contractie als reactie op impulsgeleiding;
- vermoeidheidssnelheid.
Dienovereenkomstig kunnen op basis van deze indicatoren drie typen motorunits worden onderscheiden.
- Langzaam, niet vermoeiend. Hun motorneuronen bevatten veel myoglobine, dat een hoge affiniteit voor zuurstof heeft. Spieren met een groot aantal langzame motorneuronen worden rood genoemd vanwege hun specifieke kleur. Ze zijn nodig om iemands houding te behouden en hem in evenwicht te houden.
- Snel, vermoeid. Dergelijke spieren zijn in staat om in korte tijd een groot aantal contracties uit te voeren. Hun vezels bevatten veel energiemateriaal, waaruit ATP-moleculen kunnen worden verkregen met behulp van oxidatieve fosforylering.
- Snel, bestand tegen vermoeidheid. Deze vezels bevatten weinig mitochondriën en ATP wordt gevormd door de afbraak van glucosemoleculen. Deze spieren worden wit genoemd omdat ze geen myoglobine hebben.
Eenheden van het eerste type
Motoreenheid van het eerste type of langzaam onvermoeibaar, het meest gevonden in grote spieren. Dergelijke motoneuronen hebben een lage prikkeldrempel en de snelheid van de zenuwimpuls. Het centrale proces van de zenuwcel vertakt zich in het eindgedeelte en innerveert een kleine groep vezels. De frequentie van ontladingen naar langzame motoreenheden is van zes tot tien impulsen per seconde. Het motorneuron kan dit ritme enkele tientallen minuten volhouden.
De kracht en snelheid van samentrekking van motor units van het eerste type is anderhalf keer minder dan die van andere typen motor units. De reden hiervoor is de lage snelheid van ATP-vorming en de langzame afgifte van calciumionen aan het buitenste celmembraan voor binding aan troponine.
Eenheden van het tweede type
Motoreenheid van dit type heeft een groot motorneuron met een dik en lang axon dat een grote bundel spiervezels innerveert. Deze zenuwcellen hebben de hoogste prikkeldrempel en de hoogste snelheid van zenuwimpulsen.
Bij maximale spanningspieren, kan de frequentie van zenuwimpulsen vijftig per seconde bereiken. Maar het motorneuron kan zo'n geleidingssnelheid niet lang volhouden, daarom wordt het snel moe. De kracht en snelheid van samentrekking van de spiervezel van het tweede type is hoger dan die van de vorige, omdat het aantal myofibrillen daarin groter is. Vezels bevatten veel enzymen die glucose afbreken, maar minder mitochondriën, myoglobine-eiwit en bloedvaten.
Derde type eenheden
Motoreenheid van het derde type verwijst naar snelle, maar vermoeidheidsresistente spiervezels. Volgens zijn kenmerken zou het een tussenwaarde moeten innemen tussen het eerste type motoreenheden en het tweede. De spiervezels van dergelijke spieren zijn sterk, snel en winterhard. Ze kunnen zowel aerobe als anaerobe routes gebruiken om energie te extraheren.
De verhouding tussen snelle en langzame vezels is genetisch bepaald en kan van persoon tot persoon verschillen. Daarom is iemand goed in langeafstandslopen, overwint iemand gemakkelijk de sprint van honderd meter en is iemand meer geschikt voor gewichtheffen.
Stretch reflex en motorneuron pool
Bij het strekken van een spier, zijn langzame vezels de eerste die reageren. Hun neuronen vuren tot tien pulsen per seconde af. Als de spier zich blijft uitrekken, zal de frequentie van de gegenereerde impulsen toenemen tot vijftig. Dit zal leiden tot een samentrekking van het derde type motor units en een vertienvoudiging van de kracht van de spier. Bijverder uitrekken zal motorvezels van het tweede type verbinden. Dit zal de kracht van de spier nog eens vier tot vijf keer vermenigvuldigen.
De motorspiereenheid wordt aangestuurd door een motorneuron. De reeks zenuwcellen waaruit één spier bestaat, wordt de motorneuronpool genoemd. Eén pool kan tegelijkertijd neuronen bevatten van verschillende kwalitatieve en kwantitatieve manifestaties van motor units. Hierdoor worden delen van spiervezels niet tegelijkertijd geactiveerd, maar naarmate de spanning en snelheid van zenuwimpulsen toenemen.
Principe van grootte
De motoreenheid van een spier trekt, afhankelijk van het type, alleen samen wanneer een bepaalde drempelbelasting wordt bereikt. De volgorde van excitatie van motoreenheden is stereotiep: eerst trekken kleine motorneuronen samen, daarna bereiken zenuwimpulsen geleidelijk de grote. Dit patroon werd halverwege de twintigste eeuw opgemerkt door Edwood Henneman. Hij noemde het het 'principe van de grootte'.
Brown en Bronk publiceerden een halve eeuw eerder hun werk over de studie van het werkingsprincipe van spiereenheden van verschillende typen. Ze suggereerden dat er twee manieren zijn om de samentrekkingen van spiervezels te beheersen. De eerste is om de frequentie van zenuwimpulsen te verhogen en de tweede is om zoveel mogelijk motorneuronen bij het proces te betrekken.
