Quando as células musculares são estimuladas, elas se contraem e exercem uma força em uma direção. A estimulação das células musculares é causada por impulsos nervosos transportados do sistema nervoso central para os músculos. Quando o impulso nervoso chega ao fim do neurônio, causa uma transferência do potencial de ação nos músculos, o que leva a uma contração.
Existem três tipos de células musculares no corpo, cardíacas, lisas e esqueléticas. O músculo cardíaco é encontrado apenas no coração e possui seu próprio método intrínseco de contração, embora os nervos possam estimulá-lo a acelerar ou desacelerar conforme necessário. O músculo liso é encontrado nas camadas que circundam os órgãos e é estimulado pelo sistema nervoso autônomo ou involuntário. Músculo esquelético é composto de fibras e causa movimento. O potencial de ação nos músculos do esqueleto é realizado pelo sistema nervoso somático ou voluntário.
As células musculares não se contraem por conta própria, mas devem ser estimuladas primeiro por um impulso nervoso. Os axônios dos neurônios encontram células musculares na junção neuromuscular. Para garantir que a contração muscular seja simultânea e rápida, existem muitas junções neuromusculares encontradas em um músculo. Todos esses neurônios enviam impulsos ao mesmo tempo para iniciar um potencial de ação nos músculos. Ter muitas junções neuromusculares para cada músculo permite que o corpo controle a força da contração variando o número de unidades que enviam o impulso ao músculo.
Quando o potencial de ação atinge a extremidade terminal do axônio em uma junção neuromuscular, as vesículas se fundem com a membrana celular para permitir a liberação de um neurotransmissor – acetilcolina. O neurotransmissor se espalha pelo espaço entre o neurônio e a célula muscular, até atingir o sarcolema, que é a membrana que circunda uma célula muscular. A acetilcolina causa alterações na permeabilidade do sarcolema, para que os íons sódio entrem e saiam da membrana. Essa alteração nos íons despolariza a membrana e causa um potencial de ação nos músculos a serem disparados.
Quando um músculo está em repouso, a tropomiosina bloqueia os locais de ligação da miosina encontrados nos filamentos de actina. Durante uma contração, a miosina se liga à actina e executa um tipo de ação de remo ao longo dos filamentos de actina. Isso faz com que o músculo se contraia. Para que isso ocorra, a miosina deve poder se ligar à actina, portanto a tropomiosina deve ser movida.
A despolarização causada pelo impulso nervoso se espalha pelo sarcolema e pelo sistema T – um sistema de tubos conectados ao retículo sarcoplasmático. Tanto o sistema T quanto o retículo sarcoplasmático contêm íons cálcio, que são liberados quando existe um potencial de ação nos músculos. Os íons cálcio se difundem pela célula muscular e se ligam a uma proteína chamada troponina, que é ligada aos filamentos de tropomiosina encontrados nas fibras de actina. A troponina muda de forma quando íons de cálcio se ligam a ela, que move os filamentos da tropomiosina e libera os locais de ligação da miosina ao longo das fibras de actina. A miosina agora pode entrar em contato com a actina e causar uma contração muscular.