Corso Integrato di Fisiologia Umana Fisiologia del Sistema Nervoso L’unità motoria © G. Cibelli, 2008 Anno Accademico 2007-2008 1 Organizzazione funzionale • • • © G. Cibelli, 2008 Rapporto di innervazione: il numero di fibre motorie innervate da un motoneurone Reclutamento: aumento del numero di unità motrici attivate Modulazione della frequenza: varia la frequenza del potenziale d’azione Anno Accademico 2007-2008 2 Modulazione della frequenza Scosse singole Tetano incompleto Sommazione Tetano completo La forza sviluppata dal muscolo aumenta con il crescere della frequenza di scarica delle unità motrici © G. Cibelli, 2008 Anno Accademico 2007-2008 3 Il reclutamento Il numero delle unità motrici reclutate e la loro frequenza di scarica aumentano mano a mano che si verifica un graduale aumento della forza del movimento volontario La minima frequenza di scarica delle unità motrici è di 8 Hz, ma raramente supera i 25 Hz © G. Cibelli, 2008 Anno Accademico 2007-2008 4 Unità rapide suscettibili alla fatica • • • © G. Cibelli, 2008 si contraggono e si rilasciano rapidamente, ma si affaticano rapidamente quando vengono stimolate in modo ripetitivo Il muscolo è attivato con stimolazioni (tetaniche) della durata di 330 msec, ripetute ogni msec. Le linee verticali rappresentano la forza prodotta ad ogni tetano, registrata a bassa velocità Nellʼunità rapida, suscettibile alla fatica, la forza si riduce bruscamente dopo appena un minuto Anno Accademico 2007-2008 5 Unità lente resistenti alla fatica • • • © G. Cibelli, 2008 presentano tempi di contrazione più lunghi e sono estremamente resistenti alla fatica Il muscolo è attivato con stimolazioni (tetaniche) della durata di 330 msec ripetute ogni msec. Le linee verticali rappresentano la forza prodotta ad ogni tetano, registrata a bassa velocità Nell’unità lenta, resistente alla fatica, la forza rimane costante per tutta la durata della stimolazione protrattasi per oltre 1 ora Anno Accademico 2007-2008 6 Unità rapida resistente alla fatica • • • © G. Cibelli, 2008 Hanno tempi di contrazione appena più lunghi di quelle quelle rapide, suscettibili alla fatica, ma resistono alla fatica quasi come le unità lente e sviluppano forze che sono circa il doppio di quelle sviluppate da quest’ultimo tipo di unità Il muscolo è attivato con stimolazioni (tetaniche) della durata di 330 msec ripetute ogni msec. Le linee verticali rappresentano la forza prodotta ad ogni tetano, registrata a bassa velocità Nell’unità rapida, resistente alla fatica, la riduzione della forza avviene lentamente nell’arco di molti minuti Anno Accademico 2007-2008 7 Principio della dimensione • L’unità reclutata per prima (1) sviluppa scosse che raggiungono livelli di forza inferiori a quelli della seconda unità (2) ed ha tempi di contrazione più lunghi • Congiuntamente, le due unità motrici generano una forza ad incremento lento © G. Cibelli, 2008 Anno Accademico 2007-2008 8 I gruppi di motoneuroni • • • • • • • • © G. Cibelli, 2008 Il muscolo è innervato da un gruppo di motoneuroni I motoneuroni sono solitamente attivati secondo una sequenza temporale caratteristica Il principio della dimensione deriva dalle proprietà intrinseche dei motoneuroni e dagli input sinaptici Alcuni input sinaptici possono produrre sequenze alternative di attivazione Il reclutamento dei motoneuroni e l’aumento della frequenza di scarica aumentano la forza muscolare I potenziali d’azione a plateau dei motoneuroni producono scariche protratte La frequenza di scarica dei motoneuroni subisce un’accomodazione durante l’attivazione protratta I motoneuroni influenzano il tipo di fibra muscolare Anno Accademico 2007-2008 9 Il reclutamento © G. Cibelli, 2008 Anno Accademico 2007-2008 10 Proprietà delle unità motorie © G. Cibelli, 2008 Anno Accademico 2007-2008 11