O acoplamento excitação-contração se refere a uma descrição um tanto abstrata dos processos envolvidos na contração muscular. O sistema músculo-esquelético está intrinsecamente entrelaçado com o sistema nervoso, permitindo que a contração e o movimento muscular ocorram através da comunicação com as vias neurais sensoriais e motoras. Isso acontece através da excitação nervosa, que por sua vez causa uma contração das fibras musculares, descritas em conjunto como acoplamento excitação-contração.
Os dois tipos de nervos no corpo são sensoriais e motores. Os neurônios sensoriais agem para perceber eventos do ambiente circundante e convertê-los em mensagens para o cérebro. O cérebro então processa essas mensagens e as converte em sinais que causam uma reação necessária aos estímulos. Embora vários desses processos sejam involuntários, ações voluntárias, como movimentos intencionais, também utilizam componentes sensoriais e motores.
A maneira pela qual essas mensagens são iniciadas é através da ocorrência de potenciais de ação. Potenciais de ação são eventos elétricos de curta duração, característicos de um estado encerrado. Os potenciais de excitação e ação não são sinônimos, mas estão intimamente relacionados.
Esses processos são reunidos assim: ocorre um estímulo, causando o disparo de potenciais de ação e a excitação nervosa dos neurônios sensoriais. O cérebro ou a medula espinhal processam o sinal e enviam uma reação correspondente aos neurônios motores. Os neurônios motores agem para contrair inúmeras fibras musculares de uma maneira que causa a ação desejada.
Um exemplo desse acoplamento de excitação-contração em ação seria tocar um queimador quente. Todos esses processos ocorrem em frações de segundo para ajudar alguém a remover a mão da superfície quente. O acoplamento excitação-contração foi cunhado como termo em 1952; no entanto, os fisiologistas pesquisaram as complexas interações entre o sistema nervoso e o movimento por séculos.
Uma maneira pela qual o acoplamento excitação-contração pode ser simulado é através de um estímulo elétrico. Se uma pessoa fica chocada com esse dispositivo, ele simula a ocorrência natural de um estímulo. Isso causa uma inundação do potencial de ação e aciona o mecanismo de acoplamento excitação-contração, produzindo uma contração muscular.
Devido à natureza atômica que caracteriza a maioria desses eventos, é importante perceber que muitas descrições de tais processos são especulativas e teóricas. É difícil ver um potencial de ação; portanto, cientistas e pesquisadores confiam no raciocínio dedutivo para entender melhor os muitos eventos que entram em uma ação muitas vezes esquecida, como dobrar um braço.