Двигательная единица

С функциональной точки зрения, мышца состоит из двигательных единиц. Каждая двигательная единица - это группа мышечных волокон (миосимпластов), иннервируемых одним двигательным нейроном передних рогов спинного мозга, которые сокращаются одновременно. У человека двигательная единица, как правило, состоит из 150 (и более) мышечных волокон, причем в различных мышцах число волокон, входящих в состав двигательной единицы (иннервационное число), различно. Будучи иннервируемыми одним двигательным нейроном, все мышечные волокна одной двигательной единицы сокращаются одновременно, но различные двигательные единицы могут сокращаться как одновременно, так и последовательно. Поперечнополосатые мышечные волокна одной двигательной единицы идентичны по своему строению и функциональным особенностям. Различают две разновидности двигательных единиц: медленные и быстрые. Двигательные единицы - периферические мотонейроны и иннервируемые ими мышечные волокна. Двигательная единица - простейшая структурно-функциональная единица двигательной системы, представляющая собой мотонейрон вместе с совокупностью мышечных волокон скелетной мышцы, иннервируемых этим мотонейроном. Каждая моторная единица представлена:1) телом клетки мотонейрона, локализующейся либо в переднем роге (для мышц, иннервируемых из спинного мозга) или в ядре черепного нерва (для лицевой, глазной и бульбарной мускулатуры); 2) аксоном моторного нейрона в периферическом нерве; 3) нервно-мышечным соединением и 4) мышечными волокнами, иннервируемыми моторным нейроном.

Все разнообразие интенсивности и вида дви­жения определяется различиями в количестве и размерах двигательных единиц, участвующих в определенной деятельности, частоте и характере их активности. В движениях малой интенсивности участвуют небольшое количество единиц, в более интенсивных — большее количество единиц увеличенного размера. В дви­гательных единицах, участвующих в тонических сокращениях (I тип), мышечные волокна содержат значительное количество окислительных ферментов и митохондрий, а единицы, участвующие в мощных физических сокращениях (II тип), по характеру обмена являются анаэробными.

Аксон мотонейрона многократно ветвится. Его коллатерали образуют терминальные веточки, заканчивающиеся концевыми пластинками на мышечных волокнах, распределенных по всей мышце. В общем, мышечные волокна крупных мышц группируются в мышечные пучки, отделенные друг от друга соединительнотканными капсулами. Мышечные волокна одной двигательной единицы могут находиться в разных мышечных пучках. Число мышечных волокон в двигательных единицах может быть различным. Например, в мышцах глазного яблока двигательные единицы включают в себя лишь несколько мышечных волокон. Двигательные единицы с малым числом мышечных волокон иннервируемых одним мотонейроном обладают бо́льшими возможностями управления сокращением.

Представления о сокращении двигательной единицы можно составить при рассмотрении закономерностей сокращения мышечного волокна скелетной мышцы. При произвольном сокращении мышцы частота потенциалов действия, регистрируемых в двигательных единицах, увеличивается с увеличением напряжения мышцы. Аналогично, моделируя естественные сигналы искусственной стимуляцией аксона мотонейрона двигательной единицы, при увеличении частоты стимуляции можно зарегистрировать увеличение силы сокращения мышцы. Отсюда, следует вывод, что сила сокращения двигательной единицы может регулироваться посредством изменения частоты импульсации в аксоне мотонейрона. Управление силой сокращения целой мышцы может обеспечиваться, кроме того, числом двигательных единиц, включенных в процесс сокращения.