運動(dòng)單位MotorUnit

　　運動(dòng)單位：由脊髓而來(lái)的運動(dòng)神經(jīng)元，與其所支配的肌肉纖維的合稱(chēng)，就叫運動(dòng)單位(Motor Unit)

　　人體肌纖維的數量超過(guò)二千五百萬(wàn)條，但運動(dòng)神經(jīng)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(dòng)神經(jīng)元支配，所以每一條運動(dòng)神經(jīng)元必須不斷分支開(kāi)去，才能達至每一條運動(dòng)神經(jīng)纖維支配著(zhù)1至多條肌纖維的比率。由于所有受同一運動(dòng)神經(jīng)元支配的肌纖維都會(huì )同時(shí)收縮或放松，亦即整體地運作，所以每一條獨立的運動(dòng)神經(jīng)元和所有受其支配的肌纖維被統稱(chēng)為一個(gè)運動(dòng)單位(motor unit)，而運動(dòng)單位也是骨骼肌的基本運作單位。

　　每一條運動(dòng)神經(jīng)元所支配的肌纖維數量與肌肉本身的大小并無(wú)實(shí)際關(guān)系，反而與肌肉運作時(shí)要達至的精確度和協(xié)調性有關(guān)。負責細致和精密工作的肌肉(如眼部肌肉)，每一個(gè)運動(dòng)單內可能只有一條至數條的肌纖維。反過(guò)來(lái)說(shuō)，專(zhuān)責粗重工作的肌肉(如四頭肌)，每一個(gè)運動(dòng)單位內就可以有數百以至數千條的肌纖維。

　　全或無(wú)定律

　　當肌肉或神經(jīng)元受到刺激，而且刺激的強度夠大的時(shí)候，就會(huì )產(chǎn)生肌肉收縮或把神經(jīng)信息傳導開(kāi)去的情況;若果刺激的強度不足，肌肉或神經(jīng)元便不會(huì )作出類(lèi)似的反應，這個(gè)現象稱(chēng)為全或無(wú)定律(all-or-none law)。由于每一個(gè)運動(dòng)單位是由一條運動(dòng)神經(jīng)元和所有受其支配的肌纖維組成，所以運動(dòng)單位亦會(huì )按照全或無(wú)定律而運作。不過(guò)，就整條肌肉而言，則不受制于全或無(wú)定律，因為在任何的一瞬間，肌肉內的運動(dòng)單位，都可以部分處于收縮的狀態(tài)，而部分卻處于放松的狀態(tài)。

　　運動(dòng)單位與力量漸變

　　力量漸變(strength gradation)的能力無(wú)論在日常生活或體育活動(dòng)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(chǎn)生順暢和協(xié)調的動(dòng)作。例如，以相當于舉起50千克的肌肉力量來(lái)洗刷牙齒，后果將會(huì )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(shí)間內處于收縮狀態(tài)的運動(dòng)單位數目(multiple motor unit summation)，和(2)改變個(gè)別運動(dòng)單位收縮的頻率(wave summation)。

　　1. 正在收縮的運動(dòng)單位數目

　　當來(lái)自運動(dòng)神經(jīng)元的刺激夠大時(shí)，個(gè)別的運動(dòng)單位就會(huì )按照“全或無(wú)定律”而進(jìn)行收縮。因此，肌肉收縮的力量也就可以根據同時(shí)進(jìn)行收縮的運動(dòng)單位數目而得以調節。此外，每個(gè)運動(dòng)單位內肌肉纖維的數量和大小，也會(huì )影響到一塊肌肉實(shí)際上能夠產(chǎn)生的力量。

　　在大部分的肌肉當中，運動(dòng)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(gè)運動(dòng)單位，平均每個(gè)運動(dòng)單位內有200條肌纖維，但最小的一個(gè)可能只有25條肌纖維，而最大的一個(gè)卻可能有近500條肌纖維之多。假設每條肌纖維可以產(chǎn)生5克的力量，這塊肌肉所能產(chǎn)生的力量最小為1個(gè)運動(dòng)單位 x 25條肌纖 x 5克 = 125克(或0.125千克)，而最大一個(gè)運動(dòng)單位卻能產(chǎn)生1個(gè)運動(dòng)單位 x 500條肌纖維 x 5克=2500克(或2.5千克)的力量;當肌肉內所有的運動(dòng)單位都進(jìn)行收縮時(shí)，所能產(chǎn)生的力量便為25個(gè)運動(dòng)單位 x 200條肌纖維 x 5克=25,000克(或25千克)。因此，就這塊肌肉而言，便能產(chǎn)生由0.125千克至25千克的力量了。

　　2. 運動(dòng)單位收縮的頻率

　　一個(gè)運動(dòng)單位對一個(gè)刺激(神經(jīng)沖動(dòng))的反應就是產(chǎn)生一個(gè)抽搐(twitch)，亦即在一個(gè)短暫的收縮后，伴隨著(zhù)肌肉的放松。若這個(gè)運動(dòng)單位在達至完全放松前又再接收到第二個(gè)刺激，前后兩個(gè)刺激所引發(fā)的牽搦便會(huì )總合起來(lái)(summate)，以致這個(gè)運動(dòng)單位此時(shí)所能產(chǎn)生的力量，要比由單一個(gè)抽搐所產(chǎn)生的力量為大。如果刺激重復的頻率夠密，所引發(fā)的抽搐便會(huì )總合至完全融合的程度，運動(dòng)單位處于這種強直(tetanus)狀態(tài)之下，便會(huì )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(tài)下所能產(chǎn)生的力量，可以是單一抽搐所產(chǎn)生力量的3至4倍。

　　不同種類(lèi)的運動(dòng)單位

　　所有骨骼肌運動(dòng)單位的運作都大至相同，不過(guò)并非所有運動(dòng)單位的代謝和工作能力都一樣。雖然所有運動(dòng)單位，亦即所有肌纖維均可于有氧或無(wú)氧下運作，但當中一些無(wú)論在生化或生理上，都較適宜于在有氧的情況下運作，而另一些則較適宜于在無(wú)氧下工作。人體的骨骼肌纖維主要可被分為慢肌纖維(slow-twitch fibers)和快肌纖維(fast-twitch fibers)兩大類(lèi)，慢肌纖維亦稱(chēng)作紅肌纖維或Type I纖維;快肌纖維亦稱(chēng)作白肌纖維或Type II纖維，甚至可以再被劃分為IIA，IIB和IIC三類(lèi)。在每一個(gè)運動(dòng)單位內的肌纖維都只會(huì )屬于同一類(lèi)形，亦即是說(shuō)，「快」運動(dòng)單位內只包含有快肌纖維，「慢」運動(dòng)單位內則只有慢肌纖維。不過(guò)，在同一塊肌肉之內，卻可以由不同數量的「快」和「慢」運動(dòng)單位所組成。

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