Modalità di contrazione

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Sono possibili varie modalità di contrazione in base alla variazione di lunghezza del muscolo in relazione allo sforzo prodotto.
Una contrazione seguita da accorciamento delle fibre viene chiamata concentrica, si ha così il compimento di un lavoro che è il risultato del prodotto dell’accorciamento del muscolo per il peso applicato. Una contrazione che invece non è seguita da alcuna variazione di lunghezza del muscolo prende il nome di isometrica, in tal caso non si ha lavoro ma solo lo sviluppo di forza. Nel caso di una contrazione auxotonica si ha una variazione di carco durante il movimento, generalmente in seguito ad una variazione del momento dovuto dalla variazione dell’angolo articolare. Un esempio può essere la contrazione del bicipite brachiale, nella quale variando l’angolo del gomito sia ha un differente grado di carico durante lo stesso movimento. Affrontiamo poi la contrazione eccentrica caratterizzata dall’allungamento del muscolo durante la contrazione; in pratica la forza prodotta dal muscolo non è in grado di sostenere il peso applicato e seppure in contrazione il muscolo si allunga.

Tipologie di stimolazione del muscolo:

Una singola stimolazione del muscolo con un unico impulso elettrico porta ad una contrazione seguito poi da un lento rilascio, questo tipo di sollecitazione si chiama scossa semplice, una volta terminata la contrazione se viene applicata una scossa simile si avrà una contrazione del tutto simile alla precedente, al variare del tipo di fibra stimolata varierà anche il tempo di contrazione e di rilascio della fibra. Un muscolo ricco di fibre rosse avrà una durata della contrazione molto più alta (circa 10 volte) rispetto ad un muscolo ricco di fibre bianche. Nel caso in cui lo stimolo sia applicato in un momento di massima contrazione, si avrà un aumento della tensione che aumenta col crescere degli impulsi nervosi sino ad arrivare ad un picco massimo che esprime la massima tensione che quel muscolo può esercitare. Tale stimolazione prende il nome di tetano muscolare.
Nel clono la seconda stimolazione cade nel momento in cui il muscolo sta cominciando a rilasciarsi con il risultato di un incremento di tensione che è rappresentata da una serie di oscillazioni con andameno crescente.

Durante una scossa semplice il muscolo non riesce a sprigionare la sua tensione massima in quanto parte dell’energia cinetica prodotta viene assorbita da legamenti e parti non contrattili del muscolo, nel tetano invece i primi impulsi produrranno energia che verrà assorbita dagli elementi non contrattili per stirarsi e permettere agli impulsi successivi di produrre sempre maggiore tensione fino a raggiungere il suo massimo potenziale.

Relazione tra tensione lunghezza e velocità

La tensione massima di un muscolo è raggiunta col tetano, va però sottolineata l’importanza derivata dalla lunghezza del muscolo all’inizio della contrazione: infatti variando la lunghezza del muscolo e quindi delle relative unità contrattili (sarcomeri) varia anche il numero di ponti tra actina e miosina che si vanno a formare lungo la sezione di sovrapposizione tra i due filamenti. La lunghezza del muscolo che permette la maggiore sovrapposizione dei filamenti è così la lunghezza che è in grado di produrre la maggiore forza durante la contrazione. Tale lunghezza è definita come lunghezza di riposo, ovvero la lunghezza che il muscolo tende ad assumere durante il riposo. Per lunghezze inferiori o superiori alla lunghezza di riposo si verifica uno stato di scarsa sovrapposizione tra i filamenti, con conseguente formazione di pochi ponti energetici tra actina e miosina.La velocità inoltre fornisce un altro parametro variabile per lo sviluppo di forza; nel corso di una contrazione veloce ad esempio alcuni ponti tra actina e miosina vengono saltati con la conseguente perdita di forza, mentre nel caso di una contrazione lenta il numero di ponti tra actina e miosina è maggiore, si ha così uno sviluppo di maggiore tensione.

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