על מנת שגוף האדם יזוז, על שרירי השלד להתכווץ. כל שריר בגוף מורכב מסיבי שריר, המאורגנים לקבוצות הנקראות יחידות מוטוריות. יחידות מוטוריות אלה מקבלות אותות מהמוח כשרוצים תנועה. היכולת לשנות את כמות הכוח המיוצר על ידי שרירי השלד חיונית לביצוע חלק ומתואם של תנועה בדוגמת. בגוף האדם קיימים מנגנונים שונים על מנת לסיים ביעילות את כמות הכוח הדרושה לביצוע המשימות ביעילות.
גיוס יחידות מוטוריות ותדירות ירי
יחידה מוטורית היא היחידה התפקודית של המערכת הנוירו-שרירית. כמות סיבי השריר המופנים על ידי יחידה מוטורית נעה בין פחות מעשרה סיבים לשרירים קטנים ליותר ממאה לשרירים גדולים יותר. כאשר הם מעוררים, כל הסיבים המופעלים על ידי היחידה המוטורית המגורה מתכווצים. כדי להגדיל את הכוח, מגויסים יותר יחידות מוטוריות להתכווצות או גדל תדירות האות להתכווצות.
מהירות התכווצות
יכולתו של השריר לייצר כוח נקבעת בחלקה על ידי המהירות בה מתכווץ שריר. בהתכווצויות שרירים קונצנטריות, או כאשר שריר מתקצר, ככל שמהירות התכווצות מגדילה את יכולת ייצור הכוח של השריר פוחתת באופן היפרבולי. במהלך התכווצות אקסצנטרית או מתארכת שרירים מוגברת יכולת ייצור הכוח של השריר במהירות רבה יותר.
אורך שריר
סיבי שריר מורכבים מחוטים עבים ודקים המאורגנים בסרקומרים, או היחידה הקטן ביותר של השריר. אורך שריר משפיע על יכולתו המייצרת כוח בגלל החפיפה המקבילה של חוטים עבים ודקים באורכים משתנים. כאשר גירוי של סיבי שריר מתכווץ וכישריר הוא באורך אופטימלי, המצוין על ידי החפיפה הגדולה ביותר האפשרית של חוטים עבים ודקים, נוצר חוזק מרבי. אם שריר קצר מדי או ארוך מדי, נוצר פחות כוח אופטימלי בגלל היעדר חפיפה של נימה וזמינות האתר המחייב.
סוג סיבי שרירים
לא כל סיבי השריר שווים. סיבי שריר השלד נכללים באחת משתי קטגוריות המבוססות על נוירון אלפא-מוטורי המרתק אותם: סיבי שריר מסוג I, או סיבי עווית איטית, וסיבי סוג II, או סיבי מפרק מהיר. יחידות מוטוריות המכילות סיבי סוג II גדולות בדרך כלל מיחידות מוטוריות המכילות סיבי סוג I. הבדל זה בגודל היחידה המוטורית אומר שכאשר מגורה על יחידת מנוע מסוג II אחת, יותר סיבי שריר מתכווצים מאשר כאשר מעוררים יחידה מוטורית מסוג I. מכיוון שמגרים יותר סיבים להתכווץ ביחידות מוטוריות מסוג II, נוצר יותר כוח על ידי סיבי סוג II.
