Чтобы тело человека двигалось, скелетные мышцы должны сокращаться. Каждая мышца в организме состоит из мышечных волокон, организованных в группы, называемые двигательными единицами. Эти двигательные единицы получают сигналы от мозга, когда желательно движение. Способность варьировать величину силы, создаваемой скелетными мышцами, важна для плавного и скоординированного выполнения узорных движений. В организме человека существуют различные механизмы для того, чтобы эффективно распределить количество силы, необходимое для эффективного выполнения этих задач.
Частота подбора и расстановки моторов
Моторная единица является функциональной единицей нервно-мышечной системы. Количество мышечных волокон, иннервируемых двигательной единицей, варьируется от менее 10 волокон для маленьких мышц до более 100 для более крупных мышц. При стимуляции все волокна, иннервируемые стимулируемой моторной единицей, сжимаются. Чтобы увеличить силу, больше моторных единиц набирается для сокращения или частота сигнала для сокращения увеличивается.
Скорость сжатия
Способность мышц генерировать силу частично определяется скоростью, с которой мышца сокращается. Для концентрических мышечных сокращений или когда мышца укорачивается, так как скорость сокращения увеличивается, производительная сила мышцы уменьшается гиперболическим образом. Во время эксцентрических сокращений или удлинения мышц способность к увеличению силы мышц увеличивается с большей скоростью.
Длина мышц
Мышечные волокна состоят из толстых и тонких нитей, организованных в саркомеры, или наименьшую сократительную единицу мышцы. Длина мышцы влияет на ее способность создавать силу из-за соответствующего перекрытия толстых и тонких филаментов различной длины. Когда мышечное волокно стимулируется к сокращению, и эта мышца имеет оптимальную длину, о чем свидетельствует максимально возможное перекрытие толстых и тонких нитей, достигается максимальная сила. Если мышца слишком короткая или слишком длинная, из-за отсутствия перекрытия филамента и наличия места связывания создается меньше оптимальной силы
Тип мышечного волокна
Не все мышечные волокна одинаковы. Волокна скелетных мышц подразделяются на одну из двух категорий, основанных на альфа-моторном нейроне, который иннервирует их: мышечные волокна I типа, или медленно сокращающиеся волокна, и волокна II типа, или быстро сокращающиеся волокна. Моторные единицы, содержащие волокна типа II, обычно больше, чем моторные единицы, содержащие волокна типа I. Эта разница в размерах моторных единиц означает, что при стимуляции одного моторного блока типа II сокращается больше мышечных волокон, чем при стимуляции моторного блока типа I. Поскольку в двигательных единицах типа II стимулируется большее количество волокон, больше волокон создается волокнами типа II.
