Kolika je količina sile koju može proizvesti jedan kontrakcijski mišić?

Količina sile koja se može proizvesti jednom kontrakcijom mišića ovisi o različitim čimbenicima kao što su veličina mišića, vrsta i fiziološko stanje. Međutim, kao aproksimacija, kapacitet generiranja sile jednog mišićnog vlakna može dati uvid u proizvodnju sile cijelog mišića.

Tijekom jedne kontrakcije, sila koju stvara pojedinačno mišićno vlakno određena je brojem miozinskih glava (poprečnih mostova) koji se formiraju između debelih i tankih filamenata (aktina i miozina) unutar sarkomera, osnovnih kontraktilnih jedinica mišićnih vlakana. Svaka glava miozina, nakon vezanja na aktin, može generirati silu od približno 5-10 pikonjutona (pN).

Ukupna sila koju stvara mišićno vlakno zbroj je sila koje stvaraju sve miozinske glave unutar sarkomera. Stoga izlazna sila ovisi o broju sarkomera u seriji i broju miozinskih glava po sarkomeru.

U skeletnim mišićima, sila koju stvara jedna trzajna kontrakcija (kratki ciklus kontrakcije i opuštanja) cijelog mišića pod utjecajem je broja regrutiranih mišićnih vlakana, njihove površine poprečnog presjeka i razine neuralne aktivacije (broj regrutirane motoričke jedinice i učestalost aktiviranja motornih neurona).

Kada se angažira više motornih jedinica i mišići se maksimalno aktiviraju, proizvodnja sile se značajno povećava, što dovodi do jačih kontrakcija. Ovaj fenomen poznat je kao zbrajanje sila i neophodan je za generiranje visokih razina sile tijekom voljnih pokreta.

Dok sila koju stvara jedna kontrakcija mišića može uvelike varirati među različitim mišićima i pojedincima, kao gruba procjena, sposobnost stvaranja sile jednog mišićnog vlakna u skeletnom mišiću je oko 10 pN, a sila koju proizvodi cijeli mišić tijekom maksimalna kontrakcija može doseći nekoliko stotina newtona (N).