Различают три типа моторных единиц.
Малый мотонейрон с малым количеством мышечных волокон. Имеет высокую степень возбудимости (низкий порог активации). Иннервирует медленные оксидативные волокна (кислород зависимые) (тип I).
Средний мотонейрон со средним количеством мышечных волокон. Имеет промежуточную степень возбудимости (средний порог активации). Иннервирует быстрые оксидативные волокна (тип II a).
Большой мотонейрон с большим количеством мышечных волокон. Имеет низкую возбудимость (высокий порог активации). Иннервирует быстрые гликолитические волокна (кислород независимые) (тип IIb).
Мышечные волокна отдельной моторной единицы всегда одного типа.
Мышца сокращается или расслабляется при взаимодействии двигательных и чувствительных нейронов.
Схематично все «участники» мышечного сокращения/расслабления
(Manuel, M., & Zytnicki, D. (2011). Alpha, beta and gamma motoneurons: functional diversity in the motor system’s final pathway. Journal of integrative neuroscience, 10 (03), 243—276).
Альфа (α) -мотонейроны иннервируют экстрафузальные волокна. Гамма (γ) -мотонейроны – иннервируют интрафузальные. Бета (β) – одновременно иннервируют как экстра, – так и интрафузальные. Отвечают за слаженность сокращения обоих типов волокон, предотвращают потерю чувствительности «веретена» при сокращении экстрафузальных.
Схематично расположение «веретен» в мышце. В зависимости от специализации мышцы «веретена» могут иметь разное топографическое расположение среди мышечных волокон.
(Ellaway, P. H., Taylor, A., & Durbaba, R. (2015). Muscle spindle and fusimotor activity in locomotion. Journal of anatomy, 227 (2), 157—166).
В норме для развития максимальной силы мышцы должны активироваться все моторные единицы.
Функциональные свойства разных моторных единиц отражают особенности составляющих их мышечных волокон.
Совокупность мотонейронов, связанных с одной мышцей, называется пул мотонейронов. В нем представлены все три типа моторных единиц.
Синхронизация. При возбуждении одного альфа мотонейрона все иннервируемые им мышечные волокна одновременно сокращаются. Сила сокращения всех этих волокон будет суммироваться.
Последовательность активации моторных единиц называется рекрутинг.
Первыми активируются самые малые альфа-мотонейроны, связанные с медленными оксидативными волокнами.