Para que o corpo humano se mova, os músculos esqueléticos devem se contrair. Cada músculo do corpo é composto de fibras musculares, organizadas em grupos chamados unidades motoras. Essas unidades motoras recebem sinais do cérebro quando o movimento é desejado. A capacidade de variar a quantidade de força produzida pelos músculos esqueléticos é essencial para o desempenho suave e coordenado do movimento padronizado. No corpo humano, existem vários mecanismos para graduar com eficiência a quantidade de força necessária para executar essas tarefas com eficiência.
Recrutamento de unidades motoras e frequência de queima
Uma unidade motora é a unidade funcional do sistema neuromuscular. A quantidade de fibras musculares inervadas por uma unidade motora varia de menos de 10 fibras para músculos pequenos a mais de 100 para músculos maiores. Quando estimuladas, todas as fibras inervadas pela unidade motora estimulada se contraem. Para aumentar a força, mais unidades motoras são recrutadas para contratar ou a frequência do sinal para contratar é aumentada.
Velocidade de contração
A capacidade do músculo de gerar força é determinada em parte pela velocidade com que um músculo está se contraindo. Para contrações musculares concêntricas, ou quando um músculo diminui, à medida que a velocidade de uma contração aumenta, a capacidade de produção de força do músculo diminui de maneira hiperbólica. Durante as contrações excêntricas, ou alongamento muscular, a capacidade de produção de força do músculo aumenta com maior velocidade.
Comprimento muscular
As fibras musculares são compostas por filamentos grossos e finos organizados em sarcômeros, ou a menor unidade contrátil do músculo. O comprimento de um músculo afeta sua capacidade de produção de força devido à sobreposição correspondente de filamentos grossos e finos em comprimentos variados. Quando uma fibra muscular é estimulada a se contrair e esse músculo está em um comprimento ideal, indicado pela maior sobreposição possível de filamentos grossos e finos, é produzida uma força máxima. Se um músculo é muito curto ou muito longo, é produzida uma força inferior à ideal devido à falta de sobreposição do filamento e da disponibilidade do local de ligação.
Tipo de fibra muscular
Nem todas as fibras musculares são iguais. As fibras musculares esqueléticas se enquadram em uma das duas categorias baseadas no neurônio motor alfa que as inerva: fibras musculares tipo I ou fibras de contração lenta e fibras tipo II ou fibras de contração rápida. As unidades de motor que contêm fibras do tipo II são geralmente maiores que as unidades de motor que contêm fibras do tipo I. Essa diferença no tamanho da unidade motora significa que, quando uma única unidade motora do tipo II é estimulada, mais fibras musculares se contraem do que quando uma unidade motora do tipo I é estimulada. Como mais fibras são estimuladas a se contrair em unidades motoras do tipo II, mais força é produzida pelas fibras do tipo II.
