¿Cuál es la cantidad de fuerza que puede producir una sola contracción muscular?

La cantidad de fuerza que puede producirse mediante una sola contracción de un músculo depende de varios factores, como el tamaño, el tipo y el estado fisiológico del músculo. Sin embargo, como aproximación, la capacidad de generación de fuerza de una sola fibra muscular puede proporcionar información sobre la producción de fuerza de un músculo completo.

Durante una sola contracción, la fuerza generada por una fibra muscular individual está determinada por la cantidad de cabezas de miosina (puentes cruzados) que se forman entre los filamentos gruesos y delgados (actina y miosina) dentro de los sarcómeros, las unidades contráctiles básicas de las fibras musculares. Cada cabeza de miosina, al unirse a la actina, puede generar una fuerza de aproximadamente 5 a 10 piconewtons (pN).

La fuerza total producida por una fibra muscular es la suma de las fuerzas generadas por todas las cabezas de miosina dentro de los sarcómeros. Por lo tanto, la producción de fuerza depende del número de sarcómeros en serie y del número de cabezas de miosina por sarcómero.

En los músculos esqueléticos, la fuerza generada por una única contracción (un breve ciclo de contracción y relajación) de un músculo completo está influenciada por el número de fibras musculares reclutadas, su área de sección transversal y el nivel de activación neural (el número de fibras musculares reclutadas). unidades motoras reclutadas y la frecuencia de activación de las neuronas motoras).

Cuando se reclutan múltiples unidades motoras y los músculos se activan al máximo, la producción de fuerza aumenta significativamente, lo que lleva a contracciones más fuertes. Este fenómeno se conoce como suma de fuerzas y es fundamental para generar altos niveles de fuerza durante los movimientos voluntarios.

Si bien la fuerza generada por una sola contracción muscular puede variar ampliamente entre diferentes músculos e individuos, como estimación aproximada, la capacidad de generación de fuerza de una sola fibra muscular en el músculo esquelético es de alrededor de 10 pN, y la fuerza producida por un músculo completo durante una contracción máxima puede alcanzar varios cientos de newtons (N).