Unità motorie: quali sono e differenze

Unità motorie: quali sono e differenze
Ultima modifica 08.05.2023
INDICE
  1. Cos'è l'unità motoria?
  2. Accrescimento e definizione delle unità motorie
  3. Coesistenza delle unità motorie
  4. Classificazione

Le fibre muscolari scheletriche si associano tra loro in unità motorie; questa strutturazione è fondamentale ad incrementare il "controllo" dell'accorciamento muscolare altrimenti limitato a livello delle singole fibrocellule.

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Cos'è l'unità motoria?

muscoli sono innervati da pool (famiglie) di motoneuroni; paragonando il numero delle cellule nervose a quello delle fibrocellule muscolari emerge che i motoneuroni sono di gran lunga inferiori alle fibre da stimolare. Per rigor di logica, ogni motoneurone è deputato all'innervazione di più fibrocellule.

Secondo la definizione di Charles Scott Sherringtonl'associazione tra componente nervosa e muscolare costituisce l'unità motoria.

Un'unità motoria è costituita da un motoneurone e da tutte le fibre muscolari scheletriche innervate dai terminali assonici del neurone - comprese le giunzioni neuromuscolari tra il neurone e le fibre.

Ogni fibrocellula dell'unità motoria è dotata di una sola placca motrice (giunzione neuromuscolare, tra il nervo e la fibra), il che esclude l'interazione reciproca delle unità motorie.

Alla luce di ciò, e considerando il fatto che allo stimolo del motoneurone corrisponde una contrazione simultanea di tutte le fibre da esso innervate, è possibile affermare che l'unità motoria è la quantità minima di tessuto muscolare che il sistema nervoso può controllare, ovvero l'unità funzionale del movimento.

Accrescimento e definizione delle unità motorie

Durante lo sviluppo, le fibre muscolari non sono ancora totalmente provviste di placche motrici, di conseguenza, non sono ancora ben innervate.

I motoneuroni, che in seguito completeranno l'unità funzionale del movimento, crescono longitudinalmente seguendo lo stimolo di un fattore trofico rilasciato dalle fibre muscolari, ma quel che lascia "a bocca aperta" è l'efficienza con cui l'organismo completa il sistema motorio; analizzando il numero dei motoneuroni in accrescimento emerge che il loro numero è superiore a quello generalmente osservato nell'adulto.

Questo accade perché, al fine di garantire il rapido completamento delle varie unità motorie, l'organismo consente lo sviluppo di numerosi motoneuroni i quali però, tutti meno quello definitivo, andranno incontro ad apoptosi (morte cellulare).

Il motoneurone prescelto è il primo a raggiungere le fibre che solo a questo punto vanno ad interrompere la secrezione del fattore trofico.

Come già detto, nell'unità motoria non possono coesistere più neuroni; nel caso dell'accrescimento, questo può manifestarsi solo per un periodo limitato oltre il quale le cellule nervose di troppo saranno eliminate.

Coesistenza delle unità motorie

Le unità motorie non si contraggono simultaneamente; esse agiscono in maniera asincrona per prevenire il fenomeno di affaticamento e garantire l'erogazione contrattile nel tempo.

Inoltre, le fibre muscolari delle singole unità motorie non sono contigue ma si mescolano a quelle di altri gruppi funzionali (di per sé innervati) occupando uno spazio circostante di circa il 20-30% del volume muscolare complessivo.

La natura delle unità motorie varia sensibilmente sia all'interno dello stesso muscolo che tra i diversi tessuti.

I muscoli che possiedono più unità motorie - e quindi hanno una maggiore innervazione del motoneurone individuale - sono in grado di controllare la forza con più precisione.

Il numero di fibre muscolari presenti in ogni singola unità motoria varia sensibilmente ed è assai inferiore nei muscoli deputati a movimenti "delicati o di precisione" (occhio, mano ecc.).

In pratica, minore è il numero di fibre innervate dalla singola unità motoria, maggiore è il controllo centrale mediante l'aumento o la diminuzione del numero di unità motorie sollecitate.

Classificazione

Le varie unità motorie differiscono tra loro per:

  • Tempo di contrazione (periodo necessario allo sviluppo della forza massima);
  • Forza sviluppata al picco della scossa semplice;
  • Massima forza sviluppata durante un tetano - che corrisponde a numerosi potenziali d'azione erogati in brevissimo tempo;
  • Caduta della forza di contrazione in seguito a un tetano.

Dal punto di vita fisiologico si suddividono in tre classi principali:

  • Slow (lente - S): forza bassa, velocità di contrazione lenta, altamente resistente alla fatica. Erogano poca forza al seguito di una scossa singola o di una scossa tetanica e tempi di contrazione lenti (>50 millisecondi - ms);
  • Fast Resistant (veloci e resistenti - FR): forza intermedia, velocità di contrazione rapida e resistente alla fatica. A 2' mantengono più del 75% della forza erogata in partenza;
  • Fast Fatigable (veloci e affaticabili - FF): forza elevata, velocità di contrazione rapida ma affaticamento in pochi secondi. Vantano rapidità e forza massimali ma con poca resistenza (dopo 2' la forza si riduce del 75%);
  • Fast Intermediate (veloci intermedie - FI): hanno caratteristiche intermedie tra FF e le FR.

Dal punto di vita biochimico si suddividono in tre classi principali:

  • I (Slow oxidative, SO) — Bassa capacità glicolitica e alta presenza ossidativa. Low(er) myosin ATPase, sensibili agli alcali;
  • IIa (Fast oxidative/glycolytic, FOG) — Elevata capacità ATPasi glicolitica, ossidativa e miosina, sensibile all'acido;
  • IIb (Fast glycolytic, FG) — Elevata capacità glicolitica e miosina ATPasi, sensibile all'acido. Bassa capacità ossidante;
  • IIi — fibre intermedie tra IIa e IIb.

I tipi istochimici e fisiologici corrispondono come segue: S e Tipo I, FR e tipo IIa, FF e tipo IIb, FI e IIi.

Nota: è dimostrato che ogni unità motoria innerva solo fibre appartenenti alla stessa categoria e generalmente l'associazione unità motoria/tipo di fibra è quella appena menzionata.

Le unità motorie determinano le caratteristiche atletiche di ogni soggetto; possono essere modificate in parte con l'allenamento e orientarsi (soprattutto le FR) verso un metabolismo piuttosto che un altro, ma essenzialmente, la loro natura non può essere modificata.

Bibliografia

  • Neurofisiologia del movimento. Anatomia, biomeccanica, chinesiologia, clinica – M. Marchetti, P. Pillastrini – Piccin - pag 29-30;
  • Burke RE, Levine DN, Tsairis P, Zajac FE (November 1973). "Physiological types and histochemical profiles in motor units of the cat gastrocnemius". J. Physiol. 234 (3): 723–48.
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  • Altshuler D.; Welch K.; Cho B.; Welch D.; Lin A.; Dickinson W.; Dickinson M. (April 2010). "Neuromuscular control of wingbeat kinematics in Annas hummingbirds". The Journal of Experimental Biology. 213 (Pt 14): 2507–2514.

Autore

Dott. Riccardo Borgacci

Dott. Riccardo Borgacci

Dietista e Scienziato Motorio
Laureato in Scienze motorie e in Dietistica, esercita in libera professione attività di tipo ambulatoriale come dietista e personal trainer