¿Por debajo de qué temperatura los músculos humanos no funcionan?

Si se disecciona el músculo estriado de casi cualquier organismo, el aparato contráctil real funciona en un amplio rango de temperaturas. Así que eso es en la escala de fibra muscular única. El músculo en sí continúa trabajando en todas las temperaturas (descongeladas) por debajo de la temperatura corporal; el problema viene con su regulación.

La respuesta de escalofríos , un patrón contráctil involuntario controlado centralmente, supera el control muscular voluntario. Entonces , el mecanismo detrás de la pérdida de coordinación muscular en la hipotermia es el mismo que el mecanismo de los escalofríos. Cuando la temperatura central desciende, el cerebro medio comienza a anular el control voluntario de los músculos. Cuando la temperatura central desciende lo suficiente; alrededor de los 32°C , los escalofríos a menudo disminuyen o se detienen. El movimiento voluntario se ve comprometido probablemente porque el cerebro simplemente no está funcionando; Las tasas de activación de las neuronas son tan lentas que las respuestas sensoriales, de procesamiento y motoras se ven gravemente afectadas.

La sensación de entumecimiento en realidad no acompaña directamente a una pérdida de contractilidad muscular. Puede caminar casi indefinidamente con los pies congelados si puede mantener el equilibrio (y mantiene alta la temperatura central). Muchas personas sobreviven a la congelación grave de sus pies (sin embargo, sus pies no suelen sobrevivir). La razón por la que parece tus manos no funcionan cuando se enfrían es que no puedes sentir lo que estás haciendo (nota: tus manos pueden estar mucho más frías que la temperatura central de tu cuerpo). Pero los músculos mismos funcionan hasta que se congelan.

ACTUALIZACIÓN: Aquí hay un documento que aborda directamente el escenario planteado por OP: la disminución de la fuerza de agarre con la temperatura. La Figura 1 de ese documento ilustra su configuración experimental; miden la fuerza contráctil del dedo índice mientras manipulan la temperatura del resto de la mano. Muestran que la función contráctil se ve afectada con la temperatura y observan temperaturas tan bajas como 12 °C.

Miden hasta un 50% de deterioro en la tensión de contracción al enfriarse a 12C. Es interesante que revisen los resultados que sugieren que parte de este efecto es intrínseco a la fibra muscular (no neurológico), lo que demuestra que debo refinar lo que significa "continuar trabajando" en mi párrafo inicial. (Me refiero a tener la capacidad de generar fuerza contráctil cuando se equilibra en una solución que contiene suficiente ATP y Ca$^{2+}$, no la capacidad de contraerse de manera óptima.) Por diversión, extrapolé linealmente el brazo final de la Figura 5 y encontré que la 'tensión voluntaria' se acercaba al 25% a 5C. Esto sugiere que la falla total de la contracción voluntaria ocurre en algún lugar por debajo del punto de congelación del agua (el músculo se congelaría a una temperatura inferior a 0 °C debido a los efectos coligativos).

Esto parece complicado, pero encontré una referencia que podría responder estas preguntas (si es correcto).

La sabiduría común de la fisiología deportiva es que los músculos humanos trabajan regularmente en el rango de 37C a 40C, que es básicamente la temperatura corporal. Dado que los músculos generan bastante calor cuando funcionan, por lo general no funcionan en temperaturas más frías y comienza la hipertermia.

Tomás et al. ¡Pon esto a prueba enfriando algunos músculos en voluntarios! Dicen que la temperatura corporal central es más importante que la temperatura periférica para restaurar la fuerza muscular (torque producido). La hipotermia hace que la víctima se debilite más y más aparentemente y se pone por debajo de los 37°C bastante rápido aparentemente. Especulan que el enfriamiento en realidad podría impedir que el sistema nervioso active los músculos, lo que podría ser una respuesta a su pregunta.

Probablemente esta no sea la última palabra, pero es todo lo que tengo...