Aby ciało ludzkie mogło się poruszać, mięśnie szkieletowe muszą się kurczyć. Każdy mięsień w ciele składa się z włókien mięśniowych, zorganizowanych w grupy zwane jednostkami motorycznymi. Te jednostki ruchowe odbierają sygnały z mózgu, gdy pożądany jest ruch. Zdolność do różnicowania siły wytwarzanej przez mięśnie szkieletowe jest niezbędna do płynnego i skoordynowanego wykonywania ruchów wzorzystych. W organizmie ludzkim stosowane są różne mechanizmy, aby skutecznie wykończyć siłę potrzebną do skutecznego wykonywania tych zadań.
Wideo dnia
Częstotliwość rekrutacji i wypalania jednostki motorycznej
Jednostka motoryczna to funkcjonalna jednostka układu nerwowo-mięśniowego. Ilość włókien mięśniowych unerwionych przez jednostkę motoryczną waha się od mniej niż 10 włókien dla małych mięśni do ponad 100 dla większych mięśni. Po stymulacji wszystkie włókna unerwione przez stymulowany zespół motoryczny kurczą się. Aby zwiększyć siłę, więcej jednostek motorycznych rekrutuje się do kontraktu lub zwiększa się częstotliwość sygnału do kontraktu.
Skurcz
Zdolność mięśnia do generowania siły zależy częściowo od prędkości skurczu mięśnia. W przypadku koncentrycznych skurczy mięśni lub gdy mięsień skraca się, gdy wzrasta szybkość skurczu, siła mięśni zmniejsza się w sposób hiperboliczny. Podczas ekscentrycznych lub wydłużających mięśnie skurczów zdolność mięśni do wytwarzania siły wzrasta z większą szybkością.
Długość mięśni
Włókna mięśniowe składają się z grubych i cienkich włókien ułożonych w sarkomery lub najmniejszą jednostkę mięśniową. Długość mięśnia wpływa na jego zdolność do wytwarzania siły z powodu odpowiedniego zachodzenia na siebie grubych i cienkich włókien o różnych długościach. Kiedy włókno mięśniowe zostanie pobudzone do skurczu, a mięsień ma optymalną długość, co jest wskazywane przez możliwie największe nakładanie się grubych i cienkich włókien, powstaje maksymalna wytrzymałość. Jeśli mięsień jest zbyt krótki lub zbyt długi, wytwarzana jest siła mniejsza niż optymalna z powodu braku nakładania się włókien i dostępności miejsca wiązania.
Typ włókna mięśniowego
Nie wszystkie włókna mięśniowe są równe. Włókna mięśni szkieletowych dzielą się na dwie kategorie na podstawie neuronu alfa-motorycznego, który je unerwia: włókna mięśniowe typu I lub włókna wolnokurczliwe, włókna typu II lub włókna szybko skurczowe. Jednostki silnikowe zawierające włókna typu II są zazwyczaj większe niż jednostki silnikowe zawierające włókna typu I. Ta różnica w wielkości jednostki silnikowej oznacza, że gdy pojedyncza jednostka silnikowa typu II jest pobudzana, więcej włókien mięśniowych kurczy się, niż gdy stymuluje się jednostkę silnikową typu I.Ponieważ więcej włókien jest stymulowanych do kurczenia się w jednostkach silnikowych typu II, większa siła jest wytwarzana przez włókna typu II.
