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神經肌肉系統的作用是將代謝能量轉化成特定肌腱上的張力, 進而產生動作或維持姿勢. 這種張力是肌肉的生理特性以及代謝狀態的函數, 如肌纖維種類和疲勞與否都屬於其變數. 張力的產生也與解剖構造有關, 包含韌帶, 關節表面, 骨骼結構等.

神經肌肉骨骼系統的整合是提供人體動作的關鍵. 共有四種階層的整合:

1. 所有的興奮性與抑制性神經訊息整合到最終指揮肌肉的 alpha 運動神經元上, 開或關.

2. 肌肉上所有 alpha 運動神經元的開關狀態整合起來提供此肌肉緊繃或放鬆的指令, 使肌腱上產生張力. 徵招運動單位的原則是依照 Henneman 的 size principle: 慢速, 低強度, 高耐力的肌纖維被徵召的順序會優先於快速, 高強度, 低耐力者.

3. 所有能在特定骨關節上產生力矩 (肌腱張力 * 力臂) 的肌肉, 包含主動肌與拮抗肌提供力量, 再加上骨關節的解剖構造, 整合成此關節肢段上的力矩和. 雖然這樣的力矩有個物理單位 (N‧m) 但我們更可以把它當作神經訊號的一種, 因為這力矩其實就代表中樞神經系統指令的最終表現.

4. 兩個以上的關節肢段所產生的力矩整合起來讓人體產生較大的目標動作, 稱為協同.

中樞神經系統只會在第3或4的階層下達指令, 也就是大腦會指揮的是單關節肢段或多關節大型動作, 而不是針對每條肌肉或每條神經元去指揮, 因為那樣太費工夫了. 大腦下達了動作命令, 神經元就會自己整合出哪些肌肉要收縮哪些要放鬆, 合力完成動作任務. 

針對同一種動作, 每個人的運動單元的執行情況可能會有些許差異,

例如有些人走路比較依賴小腿, 有些人則是大腿...(?);

而在這之上, 神經傳遞指令的方式差異又更大,

例如同樣是依賴小腿走路的人, 有些人可能丟了100條神經訊息給腓腸肌才可以提供踝關節足夠的力矩, 有些人可能只丟50條就夠用了 (肌肉比較粗)...(?).

總之最後的結果就是, 同樣一種動作, 會有很多不同的神經訊息傳遞方式

(舉例來說可能是: 100種神經傳遞的組合 > 10種運動單元執行方式的組合 > 1種最終動作).

這樣一來, EMG (神經電訊號) 的結果看起來就會很多變, 造成研究者的困擾.... 但這種多變性的好處就是, 神經訊息的組合方式將擁有相當的可適應性, 比如說, 一個經過膝關節置換術的病人, 術後行走會痛, 他便會因此找到另一種動作執行的方式, 可能是增加髖關節的伸展來支撐身體, 相對減少膝關節的伸展而減低痛覺, 最後他的神經也會習慣藉由這樣的指令組合來達到動作.

此時大腦只會知道: 我減少了膝關節上的力矩, 所以比較不會痛了! 再說一次: 因為力矩其實就代表中樞神經系統指令的最終表現.