Ketika otot mengembangkan ketegangan secara konsentris, gerakan terjadi pada sendi yang dilewatinya. Namun, banyak otot dalam tubuh manusia yang melintasi dua atau lebih sendi.
Otot-otot ini menyebabkan gerakan di semua sendi yang bersilangan, secara bersamaan, yang merupakan rasio kekuatan otot konsentris yang ada di otot.
Susunan serat miring adalah susunan serat yang membentuk sudut selain nol dengan sumbu longitudinal otot. Setiap serat tersebut masuk ke dalam satu atau lebih tendon, beberapa di antaranya memperpanjang seluruh panjang tibialis posterior, tantangan femoralis, dan otot deltoid memiliki orientasi serat miring.
Meskipun banyak subtipe susunan serat paralel dan miring telah diusulkan, perbedaan kedua kategori ini cukup untuk pembahasan aspek biomekanik.
Ketika ketegangan dikembangkan dalam otot serat paralel, setiap pemendekan otot terutama merupakan hasil dari pemendekan seratnya. Ketika serat miring otot memendek, mereka berputar di sekitar perlekatan tendonnya, secara progresif meningkatkan sudut perlekatan ini.
Semakin besar sudut penyisipan, semakin kecil jumlah gaya efektif yang ditransmisikan ke tendon untuk menggerakkan tulang. Setelah sudut penyisipan melebihi 60 lemak, jumlah gaya efektif yang ditransfer ke tendon kurang dari setengah gaya yang dihasilkan oleh serat otot itu sendiri.
Meskipun kemiringan mengurangi gaya efektif yang dihasilkan pada tingkat tegangan serat tertentu, pengaturan ini memungkinkan perekrutan serat yang lebih besar daripada yang digunakan oleh otot longitudinal, yang menempati ruang yang sama. Karena otot serat miring mengandung lebih banyak serat per unit volume otot, mereka dapat menghasilkan lebih banyak kekuatan dan otot serat paralel dengan ukuran yang sama.
Namun, susunan serat paralel memungkinkan pemendekan seluruh otot yang lebih besar, yang tidak mungkin dilakukan dengan susunan miring. Otot serat paralel dapat menggerakkan segmen tubuh lebih luas daripada otot serat miring dengan ukuran yang relatif sama.
Faktor mekanis yang mempengaruhi kekuatan otot
Besarnya gaya yang dihasilkan otot juga berhubungan dengan kecepatan pemendekan panjang dan waktu aktivasi otot. Karena faktor-faktor ini merupakan penentu kekuatan otot yang signifikan, faktor-faktor ini telah dipelajari secara ekstensif oleh para ilmuwan.
Hubungan kecepatan gaya X klasik untuk perkembangan tegangan konsentris di jaringan otot pertama kali didokumentasikan oleh Hill pada tahun 1938. Hubungan antara gaya konsentris yang diberikan oleh otot dan kecepatan otot untuk memendek adalah terbalik, seperti yang ditunjukkan pada bagian kurva di atas garis kontraksi isometrik.
Ketika otot mengembangkan ketegangan konsentris terhadap beban tinggi, tingkat pemendekan otot harus relatif rendah. Ketika resistansi rendah, tingkat pemendekan bisa relatif tinggi.
Tulang panjang disesuaikan dalam ukuran dan berat untuk fungsi biomekanik tertentu. Tibia dan tulang paha besar dan kokoh untuk menopang berat tubuh. Tulang panjang ekstremitas atas – humerus, radius, dan kuku – lebih pendek dan lebih ringan untuk memfasilitasi gerakan. Tulang panjang lainnya termasuk klavikula, fibula, metatarsal, dan falang.