Motore o unità motoria è un gruppo di fibre innervate da un singolo motoneurone. Il numero di fibre incluse in un'unità può variare a seconda della funzione del muscolo. Più piccoli sono i movimenti che fornisce, più piccola è l'unità motoria e minore è lo sforzo necessario per eccitarla.
Unità motore: la loro classificazione
C'è un punto importante nello studio di questo argomento. Ci sono criteri con cui qualsiasi unità motoria può essere caratterizzata. La fisiologia come scienza distingue due criteri:
- velocità di contrazione in risposta alla conduzione degli impulsi;
- Velocità di fatica.
Di conseguenza, sulla base di questi indicatori, si possono distinguere tre tipi di unità motorie.
- Lento, non stancante. I loro motoneuroni contengono molta mioglobina, che ha un'elevata affinità per l'ossigeno. I muscoli che hanno un gran numero di motoneuroni lenti sono chiamati rossi a causa del loro colore specifico. Sono necessari per mantenere la postura di una persona e mantenerla in equilibrio.
- Veloce, affaticato. Tali muscoli sono in grado di eseguire un gran numero di contrazioni in un breve periodo di tempo. Le loro fibre contengono molto materiale energetico, da cui si possono ottenere molecole di ATP usando la fosforilazione ossidativa.
- Veloce, resistente alla fatica. Queste fibre contengono pochi mitocondri e l'ATP si forma a causa della rottura delle molecole di glucosio. Questi muscoli sono chiamati bianchi perché mancano di mioglobina.
Unità del primo tipo
Unità motoria del primo tipo o instancabile lento, che si trova più spesso nei muscoli grandi. Tali motoneuroni hanno una bassa soglia di eccitazione e la velocità dell'impulso nervoso. Il processo centrale della cellula nervosa si ramifica nella sua sezione terminale e innerva un piccolo gruppo di fibre. La frequenza delle scariche alle unità motorie lente va da sei a dieci impulsi al secondo. Il motoneurone può mantenere questo ritmo per diverse decine di minuti.
La forza e la velocità di contrazione delle unità motorie del primo tipo sono una volta e mezza inferiori a quelle di altri tipi di unità motorie. La ragione di ciò è il basso tasso di formazione di ATP e il lento rilascio di ioni calcio alla membrana cellulare esterna per legarsi alla troponina.
Unità del secondo tipo
Un'unità motoria di questo tipo ha un grande motoneurone con un assone spesso e lungo che innerva un grande fascio di fibre muscolari. Queste cellule nervose hanno la più alta soglia di eccitazione e la più alta velocità degli impulsi nervosi.
Al voltaggio massimomuscoli, la frequenza degli impulsi nervosi può raggiungere i cinquanta al secondo. Ma il motoneurone non è in grado di mantenere a lungo una tale velocità di conduzione, quindi si stanca rapidamente. La forza e la velocità di contrazione della fibra muscolare del secondo tipo è superiore a quella del precedente, poiché il numero di miofibrille in essa contenuto è maggiore. La fibra contiene molti enzimi che scompongono il glucosio, ma meno mitocondri, proteine della mioglobina e vasi sanguigni.
Unità di terzo tipo
L'unità motoria del terzo tipo si riferisce a fibre muscolari veloci, ma resistenti alla fatica. Secondo le sue caratteristiche dovrebbe occupare un valore intermedio tra il primo tipo di unità motorie ed il secondo. Le fibre muscolari di tali muscoli sono forti, veloci e resistenti. Possono utilizzare sia percorsi aerobici che anaerobici per estrarre energia.
Il rapporto tra fibre veloci e lente è determinato geneticamente e può variare da persona a persona. Ecco perché qualcuno è bravo a correre sulle lunghe distanze, qualcuno supera facilmente lo sprint di cento metri e qualcuno è più adatto al sollevamento pesi.
Riflesso di stiramento e pool di motoneuroni
Quando si allunga un muscolo, le fibre lente sono le prime a reagire. I loro neuroni attivano fino a dieci impulsi al secondo. Se il muscolo continua ad allungarsi, la frequenza degli impulsi generati aumenterà a cinquanta. Ciò porterà a una contrazione del terzo tipo di unità motorie e aumenterà di dieci volte la forza del muscolo. Inun ulteriore allungamento collegherà fibre motorie del secondo tipo. Questo moltiplicherà la forza del muscolo per altre quattro o cinque volte.
L'unità muscolare motoria è controllata da un motoneurone. L'insieme delle cellule nervose che compongono un muscolo è chiamato pool di motoneuroni. Un pool può contenere simultaneamente neuroni di diverse manifestazioni qualitative e quantitative di unità motorie. Per questo motivo, sezioni di fibre muscolari non vengono attivate contemporaneamente, ma all'aumentare della tensione e della velocità degli impulsi nervosi.
Principio di grandezza
L'unità motoria di un muscolo, a seconda del suo tipo, si contrae solo quando viene raggiunta una certa soglia di carico. L'ordine di eccitazione delle unità motorie è stereotipato: prima i piccoli motoneuroni si contraggono, quindi gli impulsi nervosi raggiungono gradualmente quelli grandi. Questo modello è stato notato a metà del ventesimo secolo da Edwood Henneman. Lo chiamò il "principio di grandezza".
Brown e Bronk mezzo secolo prima pubblicavano i loro lavori sullo studio del principio di funzionamento delle unità muscolari di diversi tipi. Hanno suggerito che ci sono due modi per controllare le contrazioni delle fibre muscolari. Il primo consiste nell'aumentare la frequenza degli impulsi nervosi e il secondo consiste nel coinvolgere il maggior numero possibile di motoneuroni nel processo.
