La force d’un muscle dépend non seulement de sa taille, mais aussi du recrutement des unités motrices. Le recrutement des unités motrices fait référence à l’activation de davantage d’unités motrices afin d’augmenter la force de contraction musculaire. Une unité motrice se compose d’un motoneurone et de toutes les fibres musculaires qu’il innerve. Ces fibres musculaires sont entrelacées et réparties dans tout le muscle, et lorsqu'un motoneurone est activé, toutes les fibres musculaires impliquées sont stimulées et se contractent.
L'activation d'un motoneurone entraînera une contraction musculaire faible mais discrète, mais à mesure que davantage de motoneurones se déclenchent, davantage de fibres musculaires seront activées, ce qui entraînera une contraction musculaire plus forte.
Plus le recrutement des unités motrices est élevé, plus la force de contraction musculaire sera forte. Selon le principe de taille de Henneman, les unités motrices sont généralement recrutées dans l'ordre du plus petit au plus grand : cela signifie que les petits motoneurones sont activés en premier, suivis des plus gros motoneurones, et enfin des plus gros motoneurones. Yuan.
Henneman a suggéré que les motoneurones plus petits ont une surface plus petite et donc une résistance membranaire plus élevée. Cela permet aux motoneurones plus petits de produire des changements de tension plus importants (dépolarisations) lorsque des potentiels postsynaptiques excitateurs arrivent. Cependant, à mesure que la recherche progressait, les scientifiques ont découvert que ce point de vue n’était pas irréfutable. Burke et al. ont également constaté que l’amplitude de l’activité synaptique diminue de manière exponentielle des petits aux grands motoneurones.
Il existe une certaine controverse concernant la classification des unités motrices. Burke et ses collègues ont divisé les unités de mouvement en trois grandes catégories : S (lent), FR (endurance rapide) et FF (fatigue rapide). Cette classification était autrefois largement utilisée, mais les recherches modernes suggèrent que les unités motrices musculaires humaines pourraient être plus complexes.
Pendant la contraction musculaire, les schémas de recrutement des unités motrices peuvent changer, ce qui serait dû à une interaction entre les entrées neuronales excitatrices et inhibitrices. Selon la règle de taille de Henneman, les plus petites unités motrices (type S) sont recrutées en premier, suivies du type FR et enfin du type FF pour les tâches nécessitant une énergie élevée.
La force générée par une seule unité motrice dépend en partie du nombre de fibres musculaires dans cette unité. Ce qui est plus important, c’est la fréquence à laquelle les fibres musculaires sont stimulées par les neurones. La fréquence de déclenchement des unités motrices peut varier de faible (produisant une seule contraction) à élevée (produisant une forte contraction soutenue). De tels changements peuvent augmenter la force des muscles lors d’un travail intense de 2 à 4 fois.
La distribution de la taille des unités motrices montre une relation inverse entre le nombre d'unités motrices et la force produite par chaque unité motrice. Cela signifie qu’il y a plus de petites unités motrices et moins de grandes unités motrices. À mesure que le recrutement augmente, les augmentations d’effectifs seront de plus en plus importantes.
Lors des tests électrodiagnostiques médicaux, l'analyse de la taille, de la forme et du modèle de recrutement des potentiels d'action des unités motrices peut aider à déterminer si un patient souffre de troubles musculaires ou de neuropathie.
La force musculaire est en effet le résultat d’un contrôle précis par le système nerveux, ce qui soulève une question importante : vous êtes-vous déjà demandé pourquoi certains athlètes sont capables de démontrer une force extraordinaire ?