Az emlősök legtöbb érett extrafusális vázizomrostját csak egyetlen α motoros neuron innerválja. Mivel messze több izomrost található, mint motoros idegsejt, az egyes motoros axonok elágaznak az izmokban, hogy szinapszissá váljanak sok különböző szálon, amelyek jellemzően viszonylag széles területen oszlanak el az izomban, feltehetően annak biztosítása érdekében, hogy a motoregység összehúzódó ereje eloszlik egyenletesen (16.4. ábra). Ezen túlmenően ez az elrendezés csökkenti annak esélyét, hogy egy vagy néhány α motoros neuron károsodása jelentősen megváltoztassa az izom működését. Mivel a motoros neuron által generált akciós potenciál általában az összes izomrost küszöbértékét hozza érintkezésbe, egyetlen Az α motoros idegsejt és a hozzá tartozó izomrostok együttesen alkotják a legkisebb erőegységet, amely aktiválható a mozgás előidézésére. Sherrington volt az első, aki felismerte ezt az alapvető kapcsolatot az α motoros idegsejt és az általa beidegzett izomrostok között, amire kitalálta a kifejezést. motoregység.
16.4. ábra
A motoregység. (A) Alsó motoros idegsejt ábrája a gerincvelőben és axonjának az izomba történő lefutása. (B) Minden motoros neuron több izomrosttal szinkronizálódik. A motoros neuron és az általa érintkező rostok meghatározzák a motoros egységet. Kereszt (tovább …)
Mind a motoregységek, mind az α motoros neuronok mérete eltérő Az α motoros idegsejtek viszonylag kevés izomrostot innerválnak és motoros egységeket képeznek, amelyek kis erőket generálnak, míg a nagy motoros idegsejtek nagyobb, erősebb motoros egységeket. A motoros egységek különböznek az innervált izomrostok típusától is. A legtöbb csontvázizomban a kis motoros egységek beidegzik a kis „vörös” izomrostokat, amelyek lassan összehúzódnak és viszonylag kicsi erőket generálnak, de gazdag mioglobin tartalmuk, rengeteg mitokondrium és gazdag kapilláris ágyak miatt az ilyen kicsi vörös rostok ellenállnak a fáradtságnak Ezeket a kis egységeket lassú (S) motoros egységeknek nevezzük, és különösen fontosak olyan tevékenységeknél, amelyek tartós izom-összehúzódást igényelnek, például a függőleges testtartás fenntartása érdekében. A nagyobb α motoros idegsejtek nagyobb, halvány izomrostokat innerválnak, amelyek nagyobb erőt generálnak; ezeknek a rostoknak ritka mitokondriumuk van, ezért könnyen fáradnak. Ezeket az egységeket gyors fáradtságos (FF) motoros egységeknek nevezzük, és különösen fontosak rövid erőfeszítések esetén, amelyek nagy erőket igényelnek, például futáshoz vagy ugráshoz. A motoros egységek harmadik osztályának olyan tulajdonságai vannak, amelyek hazudnak Ezek a gyors fáradásálló motorok (FR) közepes méretűek és nem olyan gyorsak, mint az FF egységek. A név azt jelenti, hogy lényegesen jobban ellenállnak a fáradtságnak, és a lassú motor egységének körülbelül kétszeresét generálják (16.5. ábra).
16.5. ábra
A három különböző típusú motor egység erejének és fáradtságának összehasonlítása. A válasz minden esetben egyetlen motoros neuron stimulációját tükrözi. (A) Az izomfeszültség változása egyetlen motoros neuron akciós potenciáljára reagálva. (B) Feszültség (tovább …)
Ezek a különbözõ típusú motoregységek közötti különbségek azt jelzik, hogy az idegrendszer hogyan hoz létre különbözõ körülményeknek megfelelõ mozgásokat. A legtöbb izomban a kicsi, lassú motoros egységek alacsonyabb aktiválási küszöbökkel rendelkeznek, mint a nagyobbak, és tónusosan aktívak olyan motoros cselekedetek során, amelyek tartós erőfeszítést igényelnek (például állva). A nagy, gyors motoros egységek küszöbértékét csak akkor érik el, ha gyors, nagy erőt igénylő mozgások történnek, például ugrás. A motoros egységek különböző osztályai közötti funkcionális különbségek megmagyarázzák az izomcsoportok közötti strukturális különbségeket is. Például a soleus motoros egységének (a testtartás szempontjából fontos izom, amely többnyire kicsi, lassú egységeket tartalmaz) átlagos innervációs aránya minden egyes motoros neuron esetében 180 izomrostot tartalmaz. Ezzel szemben a gastrocnemius, egy izom, amely mind a kisebb, mind a nagyobb egységeket magában foglalja, innervációs aránya motoros neurononként 1000–2000 izomrostot tartalmaz, és képes erőket létrehozni, amelyek a test helyzetének hirtelen megváltozásához szükségesek. Finomabb variációk vannak jelen a különböző edzési rendű sportolóknál. Így az izombiopsziák azt mutatják, hogy a sprintereknek nagyobb az erőteljes, de gyorsan fárasztó sápadt szálak aránya a lábukban, mint a maratonistáké. További különbségek az egyes izmok rendkívül speciális funkcióihoz kapcsolódnak. Például a szemek gyors, pontos mozgást igényelnek, de kevés erőt; ennek következtében az extraokuláris izom motoros egységei rendkívül kicsiek (csak 3 beidegzési arány mellett vannak!), és nagyon magas az izomrostok aránya, amelyek maximális sebességgel képesek összehúzódni.
