Eine abgestufte Muskelreaktion tritt auf, wenn sich ein Muskel unter bestimmten Umständen mit unterschiedlicher Kraft zusammenzieht, so Dr. Gary Ritchison vom Department of Biological Sciences der Eastern Kentucky University. Zwei Arten von abgestuften Muskelreaktionen sind Motoreinheiten-Summationen und Wellen-Summationen.
Eine Summation motorischer Einheiten basiert auf der Anzahl der motorischen Einheiten, die innerhalb eines Skelettmuskels stimuliert werden, um Kontraktionen auszulösen. Wenn mehr motorische Einheiten stimuliert werden, ist die Kontraktion innerhalb des Muskels umso stärker, bemerkt Dr. Ritchison. Eine motorische Einheit besteht aus einem einzelnen Motoneuron und allen daran befestigten Muskelfasern. Eine Wellensummierung, die die Frequenz der Muskelstimulation erhöht, erhöht auch die Muskelkraft. Eine schnelle Stimulation verhindert, dass der Kalziumspiegel in den Muskeln abnimmt, daher tritt eine stärkere Kontraktion auf, da Kalzium aktivere Wechselwirkungen zwischen Neuronen und Muskelfasern erzeugt.
Eine Summation motorischer Einheiten erhöht die elektrische Stimulation der motorischen Einheitszellen, sagt Dozent Jim Swan vom Department of Biology an der University of New Mexico. Wenn mehr Strom zugeführt wird, ziehen sich mehr Muskeln zusammen. Dies wird auch als Quantensummierung bezeichnet. Eine Wellensummierung kann zu einer Tetanisierung führen, einem Prozess, der eine Kontraktion aufrechterhält, nachdem die Muskelstimuli eine ausreichend hohe Frequenz erreicht haben. Wenn eine Welle nach der anderen von Muskelkontraktionen einen maximalen Punkt erreicht, bleibt der Muskel eher kontrahiert als sich zu entspannen. Eine Treppe ähnelt einer Summation motorischer Einheiten, nur dass der Muskel diesmal die Reize allmählich erhöht, während sich die Fasern aus einer zuvor entspannten Position erwärmen. Die Muskelkraft bleibt bei einer Treppe gleich, während die Muskelkontraktionen bei einer Quantensummierung zunehmen.
