Innervation ratio and motor unit force in large muscles: a study of chronically stimulated cat medial gastrocnemius

1. 本研究では、猫内側腓腹筋（MG）の慢性低周波刺激を用いて、筋繊維断面積と比力の通常の変動を抑え、哺乳類大筋の幅広い運動単位力に対する神経支配比の相対的寄与を検討した。 2. 単離され、生理学的に特徴づけられた運動単位から、刺激後42-240日目に等尺性力の記録を行った。 グリコーゲン欠乏運動単位1筋につき、神経支配率、繊維面積、繊維タイプ（I、II A、II B）を決定した。 3. 3. 刺激開始42日後、すべての運動単位は非疲労性であり、遅発性（S）または速発性疲労耐性（FR）に分類された。 高速疲労性（FF）運動単位がないにもかかわらず、筋原線維のATPase反応性によって識別されるように、3種類の筋線維がすべて存在した。 143日後、すべての運動単位と筋線維は、それぞれS型とI型に分類された。 4. 4. 慢性刺激42日後に筋力と運動単位の力が正常値の30％まで急速に低下したのは、筋繊維の面積が減少したためであった。 刺激された筋繊維はすべて正常なI型繊維の大きさで、単一運動単位内の繊維の大きさは筋繊維集団の全範囲をカバーしていた。 5. 長期刺激筋（> 100日）では、すべての筋線維がI型、すべての運動単位がS型であり、運動単位の力の残りの範囲は、神経支配比率の違いだけで説明できる。 記録された最小値と最大値、および5％と95％の間のテタニック力の値からこの範囲を推定すると、MGの筋肉における支配比率の範囲は少なくとも15倍、最大で38倍にもなる可能性がある。 単一運動単位からのグリコーゲン欠乏筋繊維の列挙は、この説明と一致した。 6. この結果は、大きな筋肉には幅広い神経支配比率が存在し、それが筋肉の運動単位の力の大きな幅を説明できることを示す証拠となる。 運動単位力と神経支配比は運動ニューロンの大きさによって変化するので、これらの研究は運動ニューロンの末梢神経支配野の大きさが運動ニューロンの大きさと関係していることをさらに裏付けるものである。