Om het menselijk lichaam te laten bewegen, moeten skeletspieren samentrekken. Elke spier in het lichaam bestaat uit spiervezels, georganiseerd in groepen die motoreenheden worden genoemd. Deze motoreenheden ontvangen signalen van de hersenen wanneer beweging gewenst is. Het vermogen om de hoeveelheid kracht die door skeletspieren wordt geproduceerd te variëren, is essentieel voor een soepele en gecoördineerde uitvoering van patroonbewegingen. In het menselijk lichaam zijn verschillende mechanismen aanwezig om de hoeveelheid kracht die nodig is om deze taken efficiënt uit te voeren efficiënt te verdelen.
Rekrutering en ontbrandingsfrequentie motorunit
Een motoreenheid is de functionele eenheid van het neuromusculaire systeem. De hoeveelheid spiervezels geïnnerveerd door een motorische eenheid varieert van minder dan 10 vezels voor kleine spieren tot meer dan 100 voor grotere spieren. Wanneer gestimuleerd, worden alle vezels geïnnerveerd door het contract van de gestimuleerde motoreenheid. Om de sterkte te vergroten, worden meer motoreenheden aangeworven om te contracteren of wordt de frequentie van het signaal om te contracteren verhoogd.
Contractie snelheid
Het vermogen van spieren om kracht te genereren wordt mede bepaald door de snelheid waarmee een spier samentrekt. Voor concentrische spiercontracties, of wanneer een spier korter wordt, naarmate de snelheid van een contractie toeneemt, neemt het krachtproducerende vermogen van de spier op een hyperbolische manier af. Tijdens excentrische of spierverlengingen neemt het krachtproducerende vermogen van de spier met grotere snelheid toe.
Spierlengte
Spiervezels zijn samengesteld uit dikke en dunne filamenten georganiseerd in sarcomeren, of de kleinste contractiele spiereenheid. De lengte van een spier beïnvloedt zijn krachtproducerende vermogen vanwege de overeenkomstige overlapping van dikke en dunne filamenten op verschillende lengtes. Wanneer een spiervezel wordt gestimuleerd om samen te trekken en die spier een optimale lengte heeft, aangegeven door de grootst mogelijke overlapping van dikke en dunne filamenten, wordt maximale sterkte geproduceerd. Als een spier te kort of te lang is, wordt minder dan optimale kracht geproduceerd vanwege het gebrek aan overlapping van de filamenten en beschikbaarheid van de bindingsplaats.
Type spiervezel
Niet alle spiervezels zijn gelijk. Skeletspiervezels vallen in een van de twee categorieën op basis van het alfa-motorneuron dat ze zenuwachtig maakt: type I spiervezels of slow-twitch-vezels en type II-vezels of fast-twitch-vezels. Motoreenheden die type II-vezels bevatten zijn typisch groter dan motoreenheden die type I-vezels bevatten. Dit verschil in grootte van de motoreenheid betekent dat wanneer een enkele type II motoreenheid wordt gestimuleerd, meer spiervezels samentrekken dan wanneer een type I motoreenheid wordt gestimuleerd. Omdat meer vezels worden gestimuleerd om samen te trekken in type II motoreenheden, wordt meer kracht geproduceerd door type II vezels.
