Поперечнополосатые мышцы (активная часть опорно-двигательного аппарата) составлены из отдельных моторных единиц. Моторные (двигательные) единицы представляют собой группу мышечных волокон, иннервируемых разветвлениями отдельного моторного нервного волокна (отростка моторной нервной клетки, расположенной в переднем роге спинного мозга). Теиз них, которые обеспечивают выполнение очень быстрых и точных движений, состоят из небольшого числа мышечных волокон («быстрые» моторные единицы). Моторные единицы тех мышц, которые обеспечивают выполнение сравнительно медленных и ненуждающихся в особенно точном контроле движений, состоят из большого числа мышечных волокон («медленные» тонические моторные единицы). В большинстве случаев мышцы тела составлены из обоих видов моторных единиц. В результате этого поперечнополосатые мышцы человека могут осуществлять как быстрые и точные движения, так и поддерживать свое тоническое напряжение. В то время как мышечные волокна одной моторной единицы сокращаются практически синхронно, мышечные волокна различных моторных* единиц сокращаются асинхронно. Асинхронное сокращение мышечных волокон различных моторных единиц, образующих мышцу, обеспечивает плавное совершение движения. Несмотря на асинхронность сокращения мышечных волокон, суммарное сокращение мышцы носит характер гладкого тетануса (3,9).
Мышечные сокращения могут быть изотоническими или изометрическими. При изотонических мышечных сокращениях длина мышцы уменьшается, а напряжение сохраняется одинаковым в течение всего периода сокращения—динамическая работа. При изометрических мышечных сокращениях длина мышцы не изменяется, а меняется напряжение мышцы — статическая работа. В естественных условиях сокращения мышц обычно имеют смешанный характер.
Сила мышечного сокращения (сила мышцы) зависит от многих факторов: от числа моторных единиц, вовлеченных одновременно в двигательную реакцию, от частоты возбуждений, возникших в каждой моторной единице, от вида, структуры и поперечного сечения мышцы и длины ее, от функционального состояния мышцы и всего нервно-мышечного аппарата, от характера нервных импульсов и т. д.
Мышечное волокно обладает тремя физиологическими свойствами: 1) возбудимостью — способностью реагировать на прямое (непосредственное раздражение самой мышцы) или косвенное (раздражение соответствующего двигательного нерва) действие раздражения путем регенерации тока действия или потенциала действия; 2) проводимостью волны возбуждения (тока действия, потенциала действия) по всему волокну по обе стороны точки раздражения; 3) сократимостью — способностью мышцы сокращаться или изменять свое напряжение при возбуждении. Возбудимость и проводимость являются функциями, которые связаны с поверхностью клеточной мембраны (сарколеммы) мышечного волокна, а сократимость — с миофибриллами, расположенными в саркоплазме мышечного волокна.