Hva påvirker styrken til en skjelettmuskelkontraksjon?

For at menneskekroppen skal bevege seg, må skjelettmuskler være kontrakt. Hver muskel i kroppen består av muskelfibre, organisert i grupper som kalles motor-enheter. Disse motorene mottar signaler fra hjernen når bevegelse er ønsket. Evnen til å variere mengden kraft som produseres av skjelettmuskler er avgjørende for jevn og koordinert ytelse av mønstret bevegelse. I menneskekroppen er det forskjellige mekanismer på plass for effektivt å utnytte den styrke som trengs for å utføre disse oppgavene effektivt.

Mann med store muskler som trener i gym (Bilde: DAJ / amana bilder / Getty Images)

Motorens rekruttering og brennfrekvens

En motor er den funksjonelle enheten til det neuromuskulære systemet. Mengden muskelfibre innervaset av en motorenhet varierer fra færre enn 10 fibre til små muskler til mer enn 100 for større muskler. Når stimulert, samles alle fibrene inn i den stimulerte motorenheten. For å øke styrken, rekrutteres flere motorenheter til kontrakt eller frekvensen av signalet til kontrakten økes.

Sammentrekningshastighet

Muskelens evne til å generere kraft bestemmes delvis av den hastigheten som en muskel er kontraherende på. For konsentriske muskelsammensetninger, eller når en muskel forkortes, ettersom hastigheten på en sammentrekning øker muskelstyrkenes evne til å redusere muskelen på en hyperbolisk måte. Under eksentrisk eller muskelforlengelse, sammentrekninger, øker muskelstyrkenes evne til å øke med høyere hastighet.

Muskel lengde

Muskelfibre består av tykke og tynne filamenter organisert i sarcomerer, eller den minste kontraktile enheten av muskel. Lengden på en muskel påvirker sin kraftproduksjonskapasitet på grunn av den tilsvarende overlapping av tykke og tynne filamenter i varierende lengder. Når en muskel fiber stimuleres til å trekke seg sammen og at muskelen er optimal lengde, angitt med størst mulig overlapping av tykke og tynne filamenter, oppnås maksimal styrke. Hvis en muskel er for kort eller for lang, blir mindre enn optimal styrke produsert på grunn av mangel på overlapping av filament og binding av bindingssted.

Muscle Fiber Type

Ikke alle muskelfibre er like. Skeletmuskulaturfibrene faller inn i en av to kategorier basert på alfa-motorneuronet som innerverer dem: type I-muskelfibre, eller langsomtrekksfibre, og type II-fibre eller hurtigfibrene. Motorenheter som inneholder type II-fibre er typisk større enn motorenheter som inneholder type I-fibre. Denne forskjellen i motorenhetens størrelse betyr at når en enkelt type II-motor er stimulert, blir det flere muskelfibre kontrakt enn når en type I-motor er stimulert. Siden flere fibre stimuleres til å bli kontrakt i type II motor enheter, blir mer kraft produsert av type II fibre.