Wat beïnvloedt de kracht van een skeletspiercontractie?
Om het menselijk lichaam te laten bewegen, moeten skeletspieren samentrekken. Elke spier in het lichaam is samengesteld 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 een patroonbeweging. In het menselijk lichaam zijn verschillende mechanismen aanwezig om efficiënt de hoeveelheid kracht af te handelen die nodig is om deze taken efficiënt uit te voeren.
Man met grote spieren trainen in de sportschool (Afbeelding: DAJ / amana images / Getty Images)Rekrutering en afvurende frequentie van motorunits
Een motoreenheid is de functionele eenheid van het neuromusculaire systeem. De hoeveelheid spiervezels geïnnerveerd door een motoreenheid varieert van minder dan 10 vezels voor kleine spieren tot meer dan 100 voor grotere spieren. Wanneer gestimuleerd, trekken alle vezels geïnnerveerd door de gestimuleerde motoreenheid samen. Om de sterkte te vergroten, worden meer motoreenheden gerekruteerd om te samentrekken of neemt de frequentie van het te contracteren signaal toe.
Samentrekkingssnelheid
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 verkort, neemt de kracht-producerende capaciteit van de spier af naarmate de snelheid van een contractie toeneemt op een hyperbolische manier. Tijdens excentrische of spierverlengende contracties neemt het krachtproducerend vermogen van de spier met grotere snelheid toe.
Spierlengte
Spiervezels bestaan uit dikke en dunne filamenten georganiseerd in sarcomeren of de kleinste contractiele spiereenheid. De lengte van een spier beïnvloedt zijn kracht producerend vermogen vanwege de overeenkomstige overlap van dikke en dunne filamenten op verschillende lengten. Wanneer een spiervezel gestimuleerd wordt om samen te trekken en die spier op een optimale lengte is, 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 met filamenten en beschikbaarheid van bindingsplaatsen.
Muscle Fibre Type
Niet alle spiervezels zijn gelijk. Skeletachtige spiervezels vallen in een van de twee categorieën op basis van het alpha-motorneuron dat ze innerveert: 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 motoreenheidgrootte betekent dat wanneer een enkele type II motoreenheid wordt gestimuleerd, meer spiervezels samentrekken dan wanneer een type I motoreenheid wordt gestimuleerd. Aangezien meer vezels worden gestimuleerd om samen te trekken in type II motoreenheden, wordt meer kracht geproduceerd door type II vezels.
