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運動單位 人體肌纖維的數量超過 25,000,000 條，但運動神經元的數量卻只有 420,000 條左右。因為每一條肌纖維都受到運動神經元支配，所以每一條運動神經元必須不斷分支開去，才能達至每一條運動神經纖維支配著1至多條肌纖維的比率。由於所有受同一運動神經元支配的肌纖維都會同時收縮或放鬆，亦即整體地運作，所以每一條獨立的運動神經元和所有受其支配的肌纖維被統稱為一個運動單位（motor unit），而運動單位也是骨骼肌的基本運作單位。 每一條運動神經元所支配的肌纖維數量與肌肉本身的大小並無實際關係，反而與肌肉運作時要達至的精確度和協調性有關。負責細緻和精密工作的肌肉（如眼部肌肉），每一個運動單內可能只有一條至數條的肌纖維。反過來說，專責粗重工作的肌肉（如四頭肌），每一個運動單位內就可以有數百以至數千條的肌纖維。 全或無定律 當肌肉或神經元受到刺激，而且刺激的強度夠大的時候，就會產生肌肉收縮或把神經信息傳導開去的情況；若果刺激的強度不足，肌肉或神經元便不會作出類似的反應，這個現象稱為全或無定律（all-or-none law）。由於每一個運動單位是由一條運動神經元和所有受其支配的肌纖維組成，所以運動單位亦會按照全或無定律而運作。不過，就整條肌肉而言，則不受制於全或無定律，因為在任何的一瞬間，肌肉內的運動單位，都可以部分處於收縮的狀態，而部分卻處於放鬆的狀態。 運動單位與力量漸變 力量漸變（strength gradation）的能力無論在日常生活或體育活動中都非常重要，如果缺乏了這種改變肌肉收縮力量的能力，根本就不可能產生順暢和協調的動作。例如，以相當於舉起 50 千克的肌肉力量來洗刷牙齒，後果將會是不敢想像。 基本上有兩種途徑可以改變肌肉收縮的力量：（1）改變在同一時間內處於收縮狀態的運動單位數目（multiple motor unit summation），和（2）改變個別運動單位收縮的頻率（wave summation）。 1. 正在收縮的運動單位數目 當來自運動神經元的刺激夠大時，個別的運動單位就會按照“全或無定律”而進行收縮。因此，肌肉收縮的力量也就可以根據同時進行收縮的運動單位數目而得以調節。此外，每個運動單位內肌肉纖維的數量和大小，也會影響到一塊肌肉實際上能夠產生的力量。 在大部分的肌肉當中，運動單位內肌纖維的數目都有差異。例如，某一塊肌肉可能包含有 25 個運動單位，平均每個運動單位內有 200 條肌纖維，但最小的一個可能只有 25 條肌纖維，而最大的一個卻可能有近 500 條肌纖維之多。假設每條肌纖維可以產生 5 克的力量，這塊肌肉所能產生的力量最小為 1 個運動單位 ´ 25 條肌纖 ´ 5 克 = 125 克（或 0.125 千克），而最大一個運動單位卻能產生 1 個運動單位 ´ 500 條肌纖維 ´ 5 克 = 2500 克（或 2.5 千克）的力量；當肌肉內所有的運動單位都進行收縮時，所能產生的力量便為 25 個運動單位 ´ 200 條肌纖維 ´ 5 克 = 25,000 克（或 25 千克）。因此，就這塊肌肉而言，便能產生由 0.125 千克至 25 千克的力量了。 2. 運動單位收縮的頻率
一個運動單位對一個刺激（神經衝動）的反應就是產生一個抽搐（twitch），亦即在一個短暫的收縮後，伴隨著肌肉的放鬆。
若這個運動單位在達至完全放鬆前又再接收到第二個刺激，前後兩個刺激所引發的牽搦便會總合起來（summate），以致這個運動單位此時所能產生的力量，要比由單一個抽搐所產生的力量為大。如果刺激重複的頻率夠密，所引發的抽搐便會總合至完全融合的程度，運動單位處於這種強直（tetanus）狀態之下，便會一直保持張力（收縮力量），直至刺激停止或疲勞出現，而強直狀態下所能產生的力量，可以是單一抽搐所產生力量的 3 至 4 倍。
最近更新日期（Last Updated）：2013-05-01 |
