Моторная единица состоит из моторного альфа-нейрона и всех мышечных волокон, которые он иннервирует. Сокращение целой мышцы — это результат асинхронных и повторных разрядов многих моторных единиц. Величина сокращения может меняться за счет изменения количества активируемых моторных единиц или частоты их активации. Количество моторных единиц в мышце, равно, как и их структура, различны, в зависимости от мышцы.
Моторные единицы различаются по размеру тела нейрона, диаметру аксона, количеству мышечных волокон и их типу. Каждое такое различие структуры отражается на функции моторной единицы. В некоторых моторных единицах клеточные тела имеют небольшой размер, в других тела нейронов могут быть крупными. Единицы с маленькими клеточными телами имеют аксоны меньшего диаметра. По аксонам с меньшим диаметром нервные импульсы идут дольше, чем по аксонам большого диаметра. Таким образом, в единицах с маленьким диаметром стимулу требуется большее время, чтобы дойти до мышечных волокон.
Размер моторной единицы определяется количеством содержащихся в ней мышечных волокон (рис. 20.7).
Рис. 20.7. Размер моторной единицы определяется количеством мышечных волокон, содержащихся в ней. В больших моторных единицах может быть несколько тысяч мышечных волокон, тогда как мелкие единицы могут включать в себя не более трех. Как видно из диаграммы, мышечные единицы, иннервируемые одним и тем же аксоном, не обязательно должны располагаться по соседству
Количество волокон может варьировать от 2–3 до нескольких тысяч. Мышцы, которые либо контролируют тонкие движения, либо используемые для тонкой подстройки, имеют мышечные единицы небольшой величины. Как правило, такие моторные единицы имеют небольшие тела клеток и аксоны малого диаметра. Мышцы, которые должны развивать значительные усилия и производить движения по большой амплитуде, обычно имеют моторные единицы большой величины, с крупными телами нейронов и аксонами большого диаметра. Моторные единицы мелких мышц, таких, как глазодвигательные мышцы, могут включать в себя всего шесть волокон, тогда как моторные единицы икроножной мышцы насчитывают до 2000 волокон. Мышцы с большим содержанием волокон в моторной единице обычно имеют меньшее общее число моторных единиц, чем мышцы, в моторных единицах которых всего несколько волокон. С одной стороны, довольно небольшие моторные единицы платизмы, подкожной мышцы шеи, состоят из примерно 25 мышечных волокон, но общее их количество в мышце — около 1000. Икроножная мышца, с другой стороны, содержит мышечные единицы, в которых порядка 2000 волокон, однако этих единиц в мышце всего около 600. В большинстве случаев в мышцах содержатся смесь из нескольких мелких и крупных моторных единиц.