Figura ilustrează relația dintre sistemul nervos și sistemul muscular. Mușchiul striat scheletic se contractă, de regulă, numai când este stimulat de un impuls nervos, iar desenul urmărește drumul acestui impuls de la măduva spinării până la fibrele musculare. Pornește din stânga sus, unde măduva spinării este desenată în secțiune. Din ea pleacă spre dreapta un nerv, care duce axonii a doi neuroni motori. La capătul nervului, cei doi axoni se despart și se ramifică pe fibrele musculare care ies din mușchi. În centru, mușchiul este tăiat transversal, iar în partea de jos se îngustează și se prinde de un os.

Drumul impulsului nervos

1. Corpul celular al neuronului motor se află în măduva spinării, care, împreună cu encefalul, alcătuiește sistemul nervos central, centrul de control al întregului organism. Neuronii care conduc impulsuri către fibrele musculare se numesc neuroni motori (eferenți). Ei transmit mesajele sistemului nervos central către mușchi, inimă și glande.
2. Axonul neuronului motor este prelungirea lungă prin care impulsurile sunt transmise dinspre corpul celular. Axonii neuronilor motori părăsesc măduva spinării prin rădăcinile nervoase ventrale, care transmit comenzi spre mușchii scheletici (Figura 11.3).
3. Nervul se formează prin reunirea axonilor mai multor neuroni, numiți uzual fibre nervoase. Pe desen, axonii celor doi neuroni motori merg împreună prin același nerv și se despart abia la capătul lui, aproape de mușchi.
4. Axonul terminal la nivelul joncțiunii neuromusculare este capătul unei ramificații a axonului, acolo unde aceasta ajunge la o fibră musculară. Fiecare neuron se ramifică spre fibrele mușchiului, iar aceste ramificații microscopice se numesc terminații axonale. Joncțiunea neuromusculară este compusă dintr-o singură fibră musculară și terminația unei singure celule nervoase. Cele două membrane sunt foarte apropiate, dar nu se ating, rămânând separate printr-un spațiu plin cu lichid, numit fantă sinaptică.

Când impulsul nervos ajunge la joncțiunea neuromusculară, în fanta sinaptică este eliberată acetilcolina. Ea traversează fanta și stimulează membrana fibrei musculare. Impulsul inițiat astfel în fibră se propagă pe toată suprafața ei și declanșează în interior o serie de evenimente care culminează cu contracția. Etapele din interiorul fibrei, cu ionii de calciu, troponina și tropomiozina, sunt prezentate în Figura 8.3. Când impulsurile nervoase încetează, mușchiul se relaxează.

Cele două unități motorii

Neuronul motor, împreună cu toate fibrele musculare pe care le stimulează, constituie o unitate motorie. Pe desen se observă două. Axonul unității motorii 2 se ramifică spre partea de sus a mănunchiului de fibre, iar cel al unității motorii 1 spre partea de jos, așa că fiecare unitate are propriul neuron și propriile fibre. Un singur neuron poate stimula până la 100 de fibre musculare, însă numărul de fibre deservite de un neuron motor este variabil. Un mușchi are mai multe unități motorii.

Mușchiul și fibrele lui

Celulele mușchiului scheletic sunt de obicei foarte lungi și se numesc fibre musculare. Ele sunt grupate în fascicule, iar un număr mare de fibre formează organul numit mușchi. Pe secțiunea transversală a mușchiului se văd fasciculele, iar din secțiune se desprinde mănunchiul de fibre pe care se ramifică axonii. În partea de jos, mușchiul se îngustează și se continuă cu tendonul, care îl atașează de os. Prin contracție, mușchii mișcă părțile scheletului de care sunt atașați. Organizarea mușchiului, de la fascicule până la sarcomer, este prezentată în Figura 8.1.

Răspunsul gradual

Fibra musculară individuală răspunde după legea „tot sau nimic”. Ea se contractă numai după ce un impuls depășește o anumită intensitate prag și se răspândește apoi în întreaga celulă. Peste acest prag, creșterea intensității, ratei și duratei impulsului produce o contracție doar cu puțin mai puternică. Cu alte cuvinte, fibra se contractă fie complet, fie deloc. Mușchiul, ca întreg, nu se supune acestei legi, ci are un răspuns gradual, adică un răspuns variabil, dependent de numărul de fibre musculare care se contractă. Când un număr mare de neuroni conduc impulsuri la un mușchi, se contractă mai multe fibre, iar când sunt stimulate numai câteva fibre, contracția mușchiului este slabă. Pe desen, dacă ambii neuroni motori conduc impulsuri, se contractă fibrele ambelor unități motorii, deci mai multe fibre decât atunci când lucrează unul singur.