Plastyczność układu nerwowo-mięśniowego - adaptacja do zmienionego poziomu aktywności ruchowej

Abstrakt

Plastyczność układu nerwowo-mięśniowego to trwająca całe życie zdolność do reorganizacji struktury i funkcji pod wpływem doświadczenia. Obok plastyczności związanej z rozwojem organizmu, procesami uczenia się lub odnową funkcji po uszkodzeniach, wyróżnia się plastyczność adaptacyjną, która polega na dostosowaniu właściwości neuronów i/lub włókien mięśniowych do zmienionego poziomu aktywności ruchowej. Celem niniejszego artykułu było zebranie aktualnej wiedzy na temat zmian adaptacyjnych jednostek ruchowych w oparciu o wyniki kilku serii eksperymentów wykonanych na modelach zwierzęcych. Podobieństwo struktury i mechanizmów sterowania pracą mięśni u wszystkich ssaków uzasadniają wnioskowanie na temat podobnych procesów u człowieka. W pierwszych rozdziałach prezentujemy pojęcie jednostki ruchowej, składającej się z jednego motoneuronu i grupy włókien mięśniowych unerwianych przez ten motoneuron, przedstawiamy charakterystykę histologiczną, biochemiczną i elektrofizjologiczną trzech typów jednostek (S, FR i FF) o odmiennych cechach skurczu oraz omawiamy ich udział w różnych formach wysiłku fizycznego. W kolejnych rozdziałach prezentujemy wyniki projektów badawczych, przeprowadzonych w celu odpowiedzi na pytania, w jaki sposób odmienne rodzaje treningu fizycznego (prowadzonego w celu wzrostu wytrzymałości lub zwiększenia siły), przeciążenie mięśni, unieruchomienie kończyny lub ograniczenie ruchu wpływają na cechy skurczu włókien mięśniowych oraz właściwości elektrofizjologiczne motoneuronów różnych typów jednostek ruchowych. Omówione obserwacje doświadczalne dowodzą, że plastyczność jednostek ruchowych to procesy zachodzące równolegle w neuronach i włóknach mięśniowych. W zależności od rodzaju treningu i jego intensywności oraz od czasu trwania zwiększonej lub ograniczonej aktywności ruchowej mogą one polegać na transformacji włókien mięśniowych jednego typu w inny, modulacji podstawowych cech skurczu, zmian odporności na zmęczenie, zmian pobudliwości motoneuronów, lub częstotliwości generowanych przez nie impulsów nerwowych. Zwykle jednostki ruchowe szybkie (FF i FR) wykazują większą dynamikę procesów adaptacyjnych niż jednostki wolne (S).