Unit motorik

Indeks inervasi dan ketelitian kerja otot

Jumlah serat otot per satu unit motorik sangat bervariasi tergantung pada fungsi yang dilakukan oleh otot tertentu. Rasio ini disebut sebagai indeks inervasi.

Terdapat keteraturan fisiologis yang ketat: semakin teliti dan halus gerakan yang harus dilakukan oleh otot, semakin banyak jumlah unit motorik yang menyusunnya, yang berarti semakin sedikit serat otot yang tergabung di dalam masing-masing unit tersebut.

• Ketelitian tingkat tinggi: Pada otot ekstrinsik mata, satu motoneuron hanya menginervasi 3–4 serat otot (indeks 1:3). Hal ini memungkinkan mata melakukan gerakan mikro yang sangat presisi.
• Kekuatan kasar: Pada otot besar, seperti otot latissimus dorsi, satu motoneuron mampu menginervasi hingga 300 serat (indeks 1:300) karena yang diutamakan di sini adalah tenaga, bukan regulasi halus.

Kumpulan seluruh serat otot yang menjadi bagian dari satu unit motorik disebut unit otot. Fitur terpentingnya adalah homogenitas histokimia. Ini berarti bahwa semua serat yang berada di bawah kendali satu neuron selalu termasuk dalam tipe yang sama (misalnya, hanya tipe I, hanya IIA, atau hanya IIB). Pada gilirannya, seluruh motoneuron yang mengendalikan satu otot secara utuh membentuk kumpulan motoneuron.

Klasifikasi jenis unit motorik

Tergantung pada ukuran motoneuron, kecepatan konduksi impuls, dan karakteristik serat otot itu sendiri, semua unit motorik (UM) dibagi menjadi tiga jenis utama.

1. Tipe I (Tipe S: Slow — lambat dan tahan lelah) Ini adalah dasar dari ketahanan fisik dan postur statis kita. Motoneuron memiliki ukuran tubuh (soma) yang kecil dan akson yang tipis, sehingga kecepatan konduksi rangsangannya lambat. Serat otot berwarna merah dengan diameter kecil. Serat ini termasuk dalam tipe oksidatif, sehingga sangat kaya akan mitokondria dan mioglobin. Ambang rangsang pada tipe S adalah yang terendah: mereka aktif terlebih dahulu pada stimulus yang lemah. Berkontraksi secara lambat, menghasilkan kekuatan kecil, tetapi mampu bekerja selama berjam-jam tanpa lelah.

2. Tipe IIA (Tipe FR: Fast Fatigue-Resistant — cepat dan tahan terhadap kelelahan) Berada di posisi intermediet (antara). Ukuran badan neuron dan ketebalan akson sedang. Serat otot termasuk dalam tipe oksidatif-glikolitik. Mereka memiliki ambang rangsang sedang dan amplitudo kontraksi sedang. Mereka bekerja lebih cepat daripada unit lambat dan menunjukkan ketahanan moderat terhadap kelelahan selama beban kerja berdurasi pendek.

3. Tipe IIB (Tipe FF: Fast Fatigable — cepat dan mudah lelah) (Dalam literatur modern sering disebut sebagai IIX). Bertanggung jawab untuk tenaga maksimal yang bersifat "eksplosif". Motoneuron besar memiliki akson tebal yang menghasilkan kecepatan konduksi sinyal sangat tinggi. Menginervasi serat putih (pucat) berdiameter besar (tipe glikolitik) yang mengandung banyak glikogen dan sedikit mioglobin. Ambang rangsang sangat tinggi: mereka aktif paling akhir, hanya pada stimulus yang sangat kuat. Kontraksi terjadi secepat kilat, amplitudonya maksimal, namun unit jenis ini sangat cepat habis cadangan tenaganya.

Regulasi tonus otot

Tonus otot diperlukan untuk mempertahankan postur tubuh manusia di dalam ruang. Fungsi ini dijalankan terutama melalui aktivitas serat otot "merah" (tipe I). Pada manusia, serat-serat semacam ini secara evolusioner lebih banyak terdapat pada otot ekstensor yang bertindak sebagai otot antigravitasi untuk mempertahankan postur tegak.

Serat merah dikarakteristikkan dengan kandungan mioglobin yang tinggi, kecepatan perambatan rangsang yang rendah, serta perkembangan kontraksi yang lambat dan halus. Dalam pembentukan dan regulasi tonus yang berkelanjutan, terlibat suatu aparatus reseptor yang kompleks. Ini mencakup:

1. Spindel otot.
2. Organ tendon (organ Golgi).
3. Reseptor kapsul sendi.

Prinsip ukuran Henneman

Hukum fisiologis fundamental dari kerja aparatus neuromuskular adalah prinsip ukuran Henneman (Henneman's Size Principle), atau hukum perekrutan unit motorik.

Saat kekuatan kontraksi otot meningkat, pelibatan unit motorik terjadi dalam urutan yang ketat dan konsisten: dari yang terkecil hingga yang terbesar. UM-I $\rightarrow$ UM-IIA $\rightarrow$ UM-IIБ

Makna fisiologis: Prinsip ini memastikan kehalusan gerakan yang sempurna serta penghematan energi tubuh yang maksimal. Neuron kecil berfrekuensi rendah (tipe I) memiliki resistensi masukan yang lebih tinggi. Berkat hal ini, mereka mengalami depolarisasi secara jauh lebih cepat bahkan pada masukan sinaptik yang lemah. Pada saat yang sama, neuron besar berfrekuensi tinggi (tipe IIБ) membutuhkan stimulasi yang sangat kuat dan lama agar dapat mencapai ambang aktivasi dan mengirimkan sinyal ke serat putihnya.

Singkatnya: jawaban atas pertanyaan topik

Soal-soal dari kelas dan ujian

Topik lain untuk dipelajari

• Fitur histokimia dan metabolik serat otot (tipe pertukaran oksidatif dan glikolitik).
• Mekanisme kerja aparatus reseptor: spindel otot dan organ Golgi.
• Ketergantungan kecepatan konduksi rangsang pada diameter akson motoneuron.
• Patofisiologi unit motorik pada penyakit korda spinalis.

Topik lain di bagian «Organisasi Gerakan»

Materi disiapkan oleh staf pengajar WhiteCoat Pro sesuai dengan kurikulum pendidikan kedokteran. Bersifat edukatif.