Rekruttering av motorenhet - Motor unit recruitment

Rekruttering av motorenhet refererer til aktivering av ytterligere motoriske enheter for å oppnå en økning i kontraktil styrke i en muskel. En motorisk enhet består av en motorisk nevron og alle muskelfibrene den stimulerer. Alle muskler består av et antall motoriske enheter, og fibrene som tilhører en motorisk enhet er spredt og blander seg mellom fibre fra andre enheter. Muskelfibrene som tilhører en motorisk enhet, kan spres over hele delen, eller mesteparten av hele muskelen, avhengig av antall fibre og muskelstørrelse. Når et motorisk nevron aktiveres, stimuleres alle muskelfibrene som er innervert av den motoriske nevronen. Aktiveringen av en motorisk nevron vil resultere i en svak, men distribuert muskelsammentrekning. Aktivering av flere motoriske nevroner vil føre til at flere muskelfibre blir aktivert, og derfor en sterkere muskelsammentrekning. Rekruttering av motoriske enheter er et mål på hvor mange motoriske nevroner som aktiveres i en bestemt muskel, og er derfor et mål på hvor mange muskelfibre i den muskelen som aktiveres. Jo høyere rekruttering, jo sterkere blir muskelsammentrekningen. Motorenheter rekrutteres vanligvis i rekkefølge av de minste til største (de minste motoriske nevronene til de største motoriske nevronene, og dermed sakte til rask rykning) når sammentrekningen øker. Dette er kjent som Hennemans størrelse prinsipp .

Neuronal mekanisme for rekruttering

Henneman foreslo at mekanismen som ligger til grunn for Size Principle var at de mindre motoriske nevronene hadde et mindre overflateareal og derfor en høyere membranresistens. Han spådde at strømmen generert av et eksitatorisk postsynaptisk potensial (EPSPs) ville resultere i en høyere spenningsendring (depolarisering) over nevronmembranen til de mindre motoriske nevronene og derfor større EPSPer i mindre motoneuroner. Burke demonstrerte senere at det var en gradert reduksjon av både EPSP og inhiberende post-synaptisk potensial (IPSP) amplituder fra små til store motoneuroner. Dette så ut til å bekrefte Hennemans idé, men Burke var uenig og påpekte at større nevroner med større overflate hadde plass til flere synapser. Burke viste til slutt (i en veldig liten prøve av nevroner) at mindre motoneuroner har et større antall synaptiske innganger fra en enkelt inngangskilde. Temaet blir antagelig fortsatt ansett som kontroversielt.

Under noen omstendigheter kan den normale rekkefølgen for rekruttering av motorenheter endres, slik at små motorenheter slutter å fyre og større kan rekrutteres. Dette antas å være på grunn av samspillet mellom eksitatoriske og hemmende motoneuronale innganger.

Ranger koding av muskelkraft

Kraften som produseres av en enkelt motorisk enhet bestemmes delvis av antall muskelfibre i enheten. En annen viktig determinant for kraft er frekvensen som muskelfibrene stimuleres av deres innerverende akson. Hastigheten som nerveimpulsene ankommer er kjent som motorenhetens avfyringshastighet og kan variere fra frekvenser som er lave nok til å produsere en serie med enkelt rykningskontraksjon til frekvenser som er høye nok til å produsere en smeltet tetanisk sammentrekning . Generelt muliggjør dette en endring i kraft 2-4 ganger. Generelt øker skyvehastigheten til hver enkelt motorenhet med økende muskelinnsats til en maksimal hastighet er nådd. Dette jevner ut stigningsstyrkeendringene som ellers ville oppstå når hver ekstra enhet ble rekruttert.

Proporsjonal kontroll av muskelkraft

Fordelingen av motorenhetens størrelse er slik at det er et omvendt forhold mellom antall motorenheter og kraften som hver genererer (dvs. antall muskelfibre per motorenhet). Dermed er det mange små motorenheter og gradvis færre større motorenheter. Dette betyr at ved lave rekrutteringsnivåer er styrkeøkningen på grunn av rekruttering liten, mens kraftfulle sammentrekninger blir kraftigere ved kraftige sammentrekninger. Forholdet mellom kraftøkningen som produseres ved å legge til en annen motorenhet og kraftterskelen som den enheten rekrutteres forblir således relativt konstant.

Elektrodiagnostisk testing

Ved medisinsk elektrodiagnostisk testing for en pasient med svakhet, kan nøye analyser av "MUAP" -størrelse, form og rekrutteringsmønster hjelpe til med å skille en myopati fra en nevropati .

Se også

referanser

Eksterne linker