Type I과 Type II 섬유의 비율은 신체의 모든 근육에서 동일하지 않다. 일반적으로 사람의 팔과 다리근육은 근섬유 구성 비율이 비슷하다. 많은 연구에서 다리근육에 Type I 섬유가 많은 사람들은 팔의 근육에도 Type I 섬유의 비율이 높은 경향을 나타낸다고 보고되고 있다. Type II 섬유도 이와 유사한 관련성을 가지고 있다. 그렇지만 예외도 있다. 가자미근(soleus muscle : 비복근 아래 깊게 위치)은 대부분의 사람들에게 있어서 거의 Type I 섬유로 구성되어 있다. Type I과 Type II 섬유의 차이를 다양한 방법으로 살펴보았다. 이러한 차이에 근거하여 신체활동 시 섬유 형태가 다른 기능을 가지고 있다는 것을 추정할 수 있다. 실제로 그렇다.
Type I 섬유
일반적으로Type I 섬유는 높은 수준의 유산소성 지구력을 지니고 있다. 유산소성이란 '산소의 존재'를 의미하기 때문에 산화는 유산소적 과정이다. Type 1 섬유는 탄수화물과 지방의 산화로부터 ATP의 생성을 매우 효과적으로 수행한다. ATP는 근섬유의 수축과 이완에 필요한 에너지를 생성하는 데 요구된다는 것을 기억하자. 산화 과정이 지속되는 동안 Type I 섬유는 ATP의 생성을 계속적으로 수행하며 근육의 활동이 지속적으로 일어날 수 있게 한다. 오랜 시간 동안 근 활동이 유지되도록 하는 능력은 근지구력으로 알려져 있다. 따라서 Type I 섬유는 높은 유 산소성 지구력을 지니고 있다. 이러한 이유로 마라톤과 같은 저강도에서 실시하는 지구성 운동이나 걷기와 같이 낮은 수준의 근력발휘가 요구되는 대부분의 일상적인 활동에서 가장 빈번하게 동원된다.
Type II 섬유
Type II 섬유는 반대로 Type I 섬유보다 낮은 수준의 유산소성 지구력을 지니고 있다. 산소의 공급 없이 무산소 운동 시에 더 적합하다. 이것은 충분한 산소가 없을 때에는 산화과정이 아니라 무산 소성 과정을 통해 ATP가 생성된다는 것을 의미한다.
Type IIa 운동단위는 Type I 운동단위보다 더 강한 힘이 발생되지만 지구력의 제한성 때문에 피로가 더 쉽게 발생한다. 따라서
Type IIa 섬유는 1마일 달리기나 400m 수영과 같이 짧은 시간 동안 고강도에서 실시하는 지구성 종목에서 이용된다.
Type IIx 섬유의 중요성은 완전히 밝혀지지 않았지만 신경계에 의하여 쉽게 활성화되지 않는 것은 분명하다. 이러한 이유로 일상적인 저강도 활동에서 사용되기보다는 100m 달리기와 50m 경영 과 같은 높은 폭발력을 발휘하는 운동에서 우선적으로 이용된다.
근섬유 형태의 결정
근섬유의 특성은 생명의 초기단계, 아마도 처음 몇 년 내에 결정 되는 것으로 나타난다. 일란성쌍둥이를 대상으로 한 연구결과들은 근섬유의 구성이 유전학적으로 결정되고 유년시절부터 중년에 이르기까지 거의 변화하지 않는다는 것을 보여주고 있다. 이러한 연 구 결과에서 이란성쌍둥이는 근섬유 속성에서 차이를 나타내는데 반해서 일란성쌍둥이는 거의 비슷한 근섬유의 구성을 가지는 것으로 나타났다. 부모로부터 물려받은 유전자는 어떤 알파 운동뉴런이 각 근섬유를 지배하는가를 결정한다. 신경의 지배가 이루어지면 우리의 근섬유는 자극을 하는 신경세포의 형태에 따라서 독특하게 반응하게 된다(특수화된다). 그러나 최근의 몇몇 연구들은 지구성 트레이닝, 근력 트레이닝 및 근 활동 제한상태의 적용 시 마이오신 아형(isoform)의 변화를 초래한다고 제안하였다. 따라서 트레이닝 은 아마도 10% 이하 범위에서 Type I과 II의 비율상 약간의 변화를 나타낼 수 있다. 저항성 트레이닝과 지구성 트레이닝은 각각 Type Tla의 증가 및 Type IIx 비율의 감소를 나타낼 수 있다. 남녀 노인을 대상으로 한 연구에서 노화가 Type I과 II 근섬유의 분포 비율을 변화시킨다고 보고하였다. 즉 연령증가에 따라서 근육은 Type I 운동단위를 상실하는 경향이 있으며 이것은 1ype I 섬 유 비율을 증가시킨다.
근섬유의 동원
알파운동뉴런이 운동단위를 구성하고 있는 근섬유에 활동전위를 운반할 때 그 운동단위에 연결된 모든 근섬유는 힘을 발휘한다. 활 성화된 운동단위가 많을수록 큰 힘을 발휘한다. 적은 힘이 요구될 때는 적은 숫자의 운동단위가 작용하도록 자각된다. 앞에서 논의한 것을 되짚어보면 Type Tla와 Type IIx 운동단위는 Type I 운동단위 보다 더욱 많은 근섭유를 포함하고 있다. 골격근이 수축하는 과정에서 Type 1이 동원되고 점차적으로 Tye I까지 동원되며 이것은 수행되는 활동의 요구 수준에 좌우된다. 활동의 강도가 높아질수록 동원되는 근섬유의 수는 Type I- Type Ta- Type Ix와 같은 순서로 추가되면서 증가한다.
운동단위들은 일반적으로 정해진 근섬유의 동원 법칙에 의해서 활성화된다. 이것은 순차적인 동원의 원리(principle of orderly recruitment)로 알려져 있으며 주어진 근육 내의 운동 단위는 일정한 순서를 가지고 있는 듯하다. 예를 들어 상완이두근을 살펴보자.
전체 200개의 운동단위가 있다고 가정한다면 운동단위는 1번에서 200번까지의 순서를 가진다. 아주 적은 힘을 요구하는 매우 정교한 동작에서는 1번 운동단위가 동원될 것이다. 힘의 발휘를 증가시키기 위해서는 2, 3, 4번의 운동단위가 계속해서 동원되어져야 하며 최대 힘을 발휘하기 위해서는 전체 운동단위의 거의 대부분이 동원될 것이다. 요구되는 힘을 발휘하기 위해서는 동일한 운동단위가 동일한 순서에 의해서 동원된다. 규칙적인 근섬유 동원을 부분적으로 설명할 수 있는 기전은 크기의 원리(size principle)로서 운동단위 동원의 규칙은 직접적으 로 운동단위 크기와 관련되어 있다는 것이다. 작은 운동뉴런의 운동단위가 가장 우선적으로 동원된다. 왜냐하면 Type 1 운동단위는 작은 크기의 운동뉴런를 가지며 이것들은 점증적인 운동(매우 낮은 단계의 힘의 발휘에서 매우 높은 비율이 힘의 발휘 단계)에서 가장 우선적으로 동원된다. 운동을 수행하기 위해서 요구되는 힘이 증가됨에 따라 Type II 운동단위가 동원된다. 크기의 원리가 어떻게 선수의 복잡한 동작과 관련이 있는지에 대해서는 여전히 불분명하다.
몇 시간에 걸쳐 운동을 지속하려면 최대하(submaximal) 페이스에서 운동해야만 하며 근육 내의 장력은 다소 낮은 상태를 유지 한다. 결과적으로 신경계는 지구성 활동에 최대로 적합한 근섬유 (Type I과 약간의 Type IIa 섬유)가 동원되도록 한다. 운동이 계속됨에 따라 이들 근섬유는 1차적인 연료 공급(글리코겐: glycogen)을 고갈시키게 되고 신경계는 근장력을 유지하기 위하여 더 많은 Type IIa 섬유를 동원해야만 한다. 마지막으로 Type I과 Type IIa 섬유가 지치게 될 때 Type IIx 섬유가 운동을 계속하기 위해서 동 우선된다. 이것은 42. 195km를 달리는 마라톤과 같은 운동 중에 왜 피로가 단계적으로 발생하는가를 설명할 수 있다. 또한 이것은 왜 선수가 운동의 종반부에 페이스를 유지하기 위해서는 더 많은 의식적인 노력이 요구되는지를 설명한다. 이러한 의식적인 노력은 쉽게 동원 되지 않는 근섬유의 작동을 가져온다. 이러한 정보는 훈련과 경기력이 특징적인 요구를 이해하는 데 있어서 실제적인 중요성을 가진다.