Pour que le corps humain bouge, les muscles squelettiques doivent se contracter. Chaque muscle du corps est composé de fibres musculaires, organisées en groupes appelés unités motrices. Ces unités motrices reçoivent des signaux du cerveau lorsqu'un mouvement est souhaité. La capacité de faire varier la quantité de force produite par les muscles squelettiques est essentielle pour une exécution fluide et coordonnée des mouvements à motifs. Dans le corps humain, divers mécanismes sont en place afin de graduer efficacement la quantité de force nécessaire pour effectuer ces tâches efficacement.
Recrutement des unités motrices et fréquence de tir
Une unité motrice est l'unité fonctionnelle du système neuromusculaire. La quantité de fibres musculaires innervées par une unité motrice varie de moins de 10 fibres pour les petits muscles à plus de 100 pour les gros muscles. Lorsqu'elles sont stimulées, toutes les fibres innervées par l'unité motrice stimulée se contractent. Pour augmenter la force, plus d'unités motrices sont recrutées pour contracter ou la fréquence du signal à contracter est augmentée.
Vitesse de contraction
La capacité du muscle à générer de la force est déterminée en partie par la vitesse à laquelle un muscle se contracte. Pour les contractions musculaires concentriques, ou lorsqu'un muscle se raccourcit, car la vitesse d'une contraction augmente la capacité de production de force du muscle diminue de manière hyperbolique. Pendant les contractions excentriques ou musculaires, la capacité de production de force du muscle est augmentée avec une plus grande vitesse.
Longueur musculaire
Les fibres musculaires sont composées de filaments épais et fins organisés en sarcomères, ou la plus petite unité contractile du muscle. La longueur d'un muscle a un impact sur sa capacité de production de force en raison du chevauchement correspondant de filaments épais et minces à différentes longueurs. Lorsqu'une fibre musculaire est stimulée pour se contracter et que ce muscle est à une longueur optimale, indiquée par le plus grand chevauchement possible de filaments épais et fins, une force maximale est produite. Si un muscle est trop court ou trop long, une force moins qu'optimale est produite en raison du manque de chevauchement des filaments et de la disponibilité du site de liaison.
Type de fibre musculaire
Toutes les fibres musculaires ne sont pas égales. Les fibres musculaires squelettiques appartiennent à l'une des deux catégories basées sur le neurone moteur alpha qui les innervent: les fibres musculaires de type I, ou fibres à contraction lente, et les fibres de type II, ou fibres à contraction rapide. Les unités motrices contenant des fibres de type II sont généralement plus grandes que les unités motrices contenant des fibres de type I. Cette différence de taille d'unité motrice signifie que lorsqu'une seule unité motrice de type II est stimulée, plus de fibres musculaires se contractent que lorsqu'une unité motrice de type I est stimulée. Comme plus de fibres sont stimulées pour se contracter dans les unités motrices de type II, plus de force est produite par les fibres de type II.
