L'unita' motoria e contrazione di un muscolo in toto

L'unità fondamentale contrattile del muscolo scheletrico intatto è l'unità motoria, composta da un gruppo di fibre muscolari e dal motoneurone somatico che le innerva. Quando il motoneurone genera un potenziale d'azione, tutte le fibre muscolari dell'unità motoria si contraggono assieme. È da notare che, sebbene un motoneurone innervi molte fibre, ciascuna fibra muscolare è innervata da un solo neurone. Comunque, l'intero muscolo è composto da molte unità motorie di diverso tipo. Questa varietà dli permette di modificare la durata e la forza della contrazione in due modi: (1) reclutando tipi diversi di unità motorie; (2) cambiando il numero di unità motorie che rispondono in un certo momento. Infatti, la forza della contrazione in un muscolo scheletrico può essere aumentata reclutando nuove unità motorie con un meccanismo controllato dal sistema nervoso, chiamato reclutamento. Uno stimolo debole diretto a un pool di motoneuroni somatici del sistema nervoso centrale attiva solo i neuroni che hanno la soglia bassa, che attiveranno le fibre lente resistenti alla fatica, che sviluppano una forza minima. Man mano che lo stimolo che arriva al pool di motoneuroni aumenta di intensità, altri motoneuroni a soglia più alta cominciano a scaricare. Questi neuroni stimolano unità motorie, invece, composte da fibre veloci ossidative, resistenti alla fatica. Poiché un numero maggiore di unità motorie partecipa alla contrazione, il muscolo genera una forza maggiore. Quando lo stimolo aumenta ancora altri motoneuroni con soglia ancora più alta stimolano unità motorie composte da fibre veloci glicolitiche. A questo punto, la forza della contrazione muscolare si avvicina al valore massimale. Quest'ultime fibre però si affaticheranno facilmente e quindi sarà impossibile mantenere una contrazione muscolare al valore massimale per lungo tempo. Un modo per evitare la fatica in una contrazione sostenuta è il reclutamento asincrono delle unità motorie. Infatti, il sistema nervoso modula la frequenza di scarica dei motoneuroni, in modo che diverse unità motorie a turno mantengano la tensione muscolare. L'alternanza di unità motorie attive permette ad alcune di esse di riposare tra le contrazioni, prevenendo la fatica.