Trong mọi chuyển động, hiệu suất của cơ phụ thuộc vào mức độ hiệu quả mà hệ thần kinh điều khiển các đơn vị cơ. Tuyển dụng đơn vị vận động là việc kích hoạt nhiều đơn vị vận động hơn để tăng lực co cơ. Mỗi đơn vị vận động bao gồm một nơ-ron vận động và tất cả các sợi cơ mà nó chi phối. Việc điều chỉnh lực và tốc độ của cơ đạt được thông qua việc huy động hiệu quả các đơn vị vận động này.
Tuyển dụng Motor Unit là gì?Việc tuyển dụng các đơn vị vận động là cơ bản để hiểu được chuyển động của cơ. Nó không chỉ ảnh hưởng đến sức mạnh của một lần co cơ mà còn ảnh hưởng đến hiệu quả của toàn bộ chuyển động.
Nói một cách đơn giản, một đơn vị vận động bao gồm một nơ-ron vận động và nhiều sợi cơ mà nó điều khiển, chúng đan xen vào nhau. Khi một nơ-ron được kích hoạt, tất cả các sợi cơ mà nó chi phối sẽ co lại cùng lúc. Điều này có nghĩa là lần đầu tiên một nơ-ron hoạt động sẽ tạo ra sự co cơ tương đối yếu và khi có nhiều nơ-ron hoạt động hơn, sức co cơ sẽ tăng lên. Đây là một cơ chế sinh lý đơn giản nhưng lại là nền tảng quan trọng của quá trình học và rèn luyện vận động.
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng quá trình tuyển dụng đơn vị vận động diễn ra theo thứ tự kích thước, bắt đầu từ các tế bào thần kinh nhỏ nhất và dần dần đạt đến các tế bào thần kinh lớn nhất. Đây được gọi là nguyên lý kích thước của Henneman. Điều này có nghĩa là khi chúng ta thực hiện bài tập sức mạnh thường xuyên, các sợi cơ nhỏ co giật chậm sẽ được huy động trước, sau đó là các sợi cơ lớn co giật nhanh. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến cường độ tập luyện mà còn cả thời gian tập luyện.
Theo lý thuyết của Henneman, các tế bào thần kinh nhỏ được kích hoạt dễ dàng hơn, cho phép chuyển động cơ thể hiện sự cân bằng giữa hiệu quả và tính tiết kiệm.
Henneman đề xuất rằng các tế bào thần kinh vận động nhỏ có điện trở màng cao hơn do diện tích bề mặt nhỏ hơn, cho phép chúng tạo ra những thay đổi điện áp lớn hơn khi nhận được điện thế sau synap kích thích (EPSP). Cơ chế này đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu khám phá sâu hơn quá trình tuyển dụng tế bào thần kinh, mặc dù lĩnh vực này vẫn còn gây tranh cãi.
Theo phân loại của nhà nghiên cứu Burke, các đơn vị vận động có thể được chia thành ba loại: S (sợi co chậm), FR (sợi co nhanh, chống mỏi) và FF (sợi co nhanh, dễ mỏi). Những thương hiệu này đóng vai trò quan trọng trong việc tuyển dụng các đơn vị vận động, nhưng nghiên cứu mới nhất cho thấy các đơn vị vận động của cơ bắp con người có thể phức tạp hơn so với suy nghĩ trước đây, do đó sự phân chia này vẫn bị chỉ trích.
Như Burke lưu ý, việc phân loại các đơn vị vận động có thể quá cứng nhắc, nhưng những phân loại như vậy lại rất cần thiết cho việc truyền đạt khoa học.
Lực tạo ra bởi một đơn vị vận động duy nhất phụ thuộc một phần vào số lượng sợi cơ trong đơn vị đó, nhưng quan trọng hơn là vào tần suất kích thích thần kinh. Tốc độ hoạt động của các đơn vị vận động tăng lên khi cơ bắp hoạt động nhiều hơn, một quá trình dẫn đến co cơ mạnh hơn gọi là co cơ hợp nhất. Điều này có nghĩa là khi sức mạnh tăng lên, tần số hoạt động của các tế bào thần kinh đạt tới đỉnh điểm, giúp sức mạnh cơ ổn định và bền vững hơn.
Về sự phân bố các đơn vị vận động, người ta thường cho rằng nó tỉ lệ nghịch với kích thước của các đơn vị vận động, tức là có nhiều đơn vị vận động nhỏ và ít đơn vị vận động lớn. Khi sức mạnh yếu, việc tăng cường huy động các đơn vị vận động sẽ tạo ra sự gia tăng lực tương đối nhỏ. Tuy nhiên, khi thực hiện một sự co cơ mạnh mẽ, mức tăng gia tăng từ mỗi đơn vị vận động bổ sung sẽ lớn hơn đáng kể. Đó là sự cân bằng tinh tế giữa sức mạnh và sự tuyển dụng.
Trong quá trình thử nghiệm điện chẩn đoán cho những bệnh nhân bị yếu cơ, việc phân tích cẩn thận kích thước, hình dạng và kiểu huy động của “điện thế hoạt động của đơn vị vận động” (MUAP) có thể giúp phân biệt giữa bệnh cơ và bệnh thần kinh. Những phân tích này có ý nghĩa lâm sàng quan trọng trong việc xác định tình trạng cụ thể của bệnh nhân.
Trong quá trình theo đuổi chuyển động hiệu quả hơn, vấn đề không chỉ là sức mạnh và tốc độ của cơ mà còn là cách điều chỉnh chính xác việc huy động các đơn vị vận động và kiểm soát các tế bào thần kinh. Tất cả những điều này ảnh hưởng thế nào tới thành tích thể thao của bạn?