En motorisk enhet består av en alfamotorneuron tillsammans med alla muskelfibrer den stimulerar. Eftersom människokroppen i genomsnitt innehåller 250,000,000 420,000 XNUMX muskelceller och cirka XNUMX XNUMX motorneuroner, kommer en motorisk enhet i allmänhet att bestå av en enda motorneuron parad med många muskelfibrer. I styrketräning är de tidiga styrkeökningarna som ses av nybörjare ofta inte ökningar i storlek eller antal muskelfibrer, utan aktivering av motoriska enheter som tidigare varit vilande.
Motorneuronen är en specialiserad typ av nervceller som löper mellan det centrala nervsystemet och musklerna. Neuroner består vanligtvis av en cellkropp – axonet – och dendriterna. Om en neuron skulle ses som ett träd skulle axonet vara analogt med stammen och dendriterna till grenarna. Neuroner som finns i hjärnan har normalt relativt korta axoner, men neuroner som är en del av en motorenhet – eftersom de måste ansluta till kroppens muskler – har långsträckta axoner som löper genom ryggmärgen och ut till de tillhörande muskelfibrerna. Varje muskelfiber är kopplad till en viss dendrit, och det är genom dendriterna som meddelanden förmedlas mellan det centrala nervsystemet och muskelfibern.
Muskelfibrer är långsträckta celler, specialiserade för att utföra funktionerna hos de specifika muskler som de är en del av. Detta gäller hjärtmusklerna i hjärtat, de glatta musklerna som utgör slemhinnan i många inre organ och skelettmuskler. Endast skelettmuskler är dock under medveten kontroll. Muskelfiberns storlek och form är beroende av dess funktion, där de glatta muskelcellerna är tillplattade och kakelliknande; skelettmuskelceller, långa och replika; och hjärtmuskelceller som har vissa egenskaper hos de andra två.
En enskild muskel består vanligtvis av ett antal motoriska enheter som arbetar tillsammans, så kallade motorpoolen. När det centrala nervsystemet kräver att en muskel drar ihop sig, skickas en elektrisk signal längs motorneuronen, vilket stimulerar muskelfibrerna att dra ihop sig. Normalt följs varje sammandragning av en kort period av avslappning av muskelfibrerna, och detta mönster upprepas i ett vågliknande mönster, känt som en ryckning. Skelettmuskelfibrer kan delas in i långsamma och snabba ryckfibrer, beroende på hur lång tid som krävs för sammandragning och avslappning. Slow twitch-fibrer är förknippade med uthållighet, medan snabba twitch-muskelfibrer är förknippade med kraft.
Individer kan ha en övervikt av en typ av muskelfiber eller den andra, eller en kombination av de två. Alla muskelfibrer inom en motorenhet kommer att vara av en enda typ, vilket betyder antingen snabba ryckningar eller långsamma ryckningar. Detta kan inkludera upp till 1,000 XNUMX muskelfibrer, som i de stora quadriceps-musklerna i låret, eller färre än tio, som ses i motoriska enheter som kräver en hög grad av precision, såsom musklerna som styr ögonrörelser.
Vid sammandragning är den minsta motoriska enheten, det vill säga den som är förknippad med minst muskelfibrer, den som normalt aktiveras först. När sammandragningen fortskrider tas större motoriska enheter in i spel. Effektiv muskelkontraktion beror på att de motoriska enheterna i en muskel arbetar effektivt tillsammans. Regelbunden fysisk träning underlättar denna typ av koordination.
Ibland kommer en motorenhet att få en serie snabba kontraktila stimulanser i så snabb följd att motorpoolen inte har tid att gå in i avslappningsfasen av varje ryckning. När detta inträffar kan det bygga upp till ett tillstånd av maximal kontraktion, känd som tetanisk kontraktion. Betydligt starkare än en naturlig ryckning, tetanisk sammandragning kan bero på ett antal orsaker, såsom sjukdom eller en biverkning av läkemedel. En av de mer välkända orsakerna till detta fenomen är förknippad med stelkrampsinfektioner.