Il muscolo è in grado di convertire energia chimica, fornita da ATP, in energia meccanica agendo sul sistema di leve scheletriche. Il risultato di questa reazione endoergonica è la contrazione muscolare.
- Carico: La forza esercitata dal peso di un oggetto (Manubrio su muscolo – gravità – corpo)
- Tensione muscolare: la forza esercitata sull’oggetto in questione dal muscolo che si contrae
Tensione e carico sono forze opposte che come tali si contrappongono una con l’altra. Per vincere un carico la tensione muscolare deve essere superiore alla forza (peso) che esercita .
La contrazione muscolare è quel processo attivo mediante il quale si genera una forza in seno al muscolo.
Un muscolo è in stato di contrazione quando, in seguito ad un impulso nervoso, tende ad accorciarsi.
Contro questa tendenza, agisce sempre una resistenza che, se di intensità inferiore alla forza di contrazione muscolare, permette al muscolo di accorciarsi e di compiere un movimento angolare (contrazione concentrica), se di intensità uguale genera una situazione di equilibrio in cui viene mantenuta una posizione statica (contrazione isometrica), se di intensità superiore allunga passivamente il muscolo e realizza il movimento opposto al quale il muscolo è deputato (contrazione eccentrica).
Se la resistenza è costituita dalla gravità, tali tipi di contrazioni sono facilmente riconoscibili dal fatto che:
Nelle contrazioni isometriche si mantengono posizioni statiche
Nelle contrazioni concentriche ci si muove verso l’alto o si sollevano oggetti
Nelle contrazioni eccentriche ci si muove verso il basso o si abbassano oggetti
Spesso accade che, per compiere un movimento, diversi muscoli si contraggano simultaneamente perché i loro punti di inserzione sui segmenti ossei, fanno sì che ne derivi lo stesso movimento angolare. Tali muscoli, sono reciprocamente AGONISTI.
Classificando i principali movimenti del corpo umano in:
flessione- estensione; adduzione-abduzione; torsione a dx – torsione a sx;
antepulsione-retropulsione; intrarotazione-extrarotazione; pronazione-supinazione
Risulta evidente che, prendendo in considerazione un segmento corporeo, tutti i flessori sono reciprocamente agonisti, tutti gli estensori sono reciprocamente agonisti ecc.
I muscoli deputati a compiere azioni opposte, si dicono invece ANTAGONISTI; ne consegue che i flessori sono antagonisti degli estensori, gli adduttori sono antagonisti degli abduttori ecc.
Tipi di contrazione
- Isotoniche: Muscolo si accorcia spostando un carico costante per tutta la durata dell’accorciamento. Essa si suddividono in:
– Concentrica (positiva) : Muscolo si accorcia sviluppando tensione
– Eccentrica (negativa): Muscolo si allunga sviluppando tensione - Isocinetiche: Muscolo sviluppa il massimo sforzo per tutta l’ampiezza del movimento accorciandosi a velocità costante, allenando ogni singolo grado del movimento (solo con macchinari o acqua)
- Auxtonica: aumenta progressivamente con l’accorciamento muscolare (elastici)
- Pliometrica: contrazione concentrica esplosiva, immediatamente preceduta da contrazione eccentrica sfruttando l’energia accumulata nelle strutture elastriche del muscolo nella fase negativa
- Statiche (isometriche): l’accrociamento del muscolo è impedito da un carico uguale alla tensione muscolare, oppure quando il carico viene sostenuto volontariamente.
- Massimali si hanno quando la tensione applicata contro un carico inamovibile
- Stazionamento si hanno quando il movimento è interrotto volontariamente
La contrazione
Il sarcomero è l’unità funzionale che si ripete nel muscolo scheletrico.
Ogni fibra è un’unica cellula plurinucleata, la sua membrana è il sarcolemma. Nel citoplasma di ogni cellula sono presenti delle unità più piccole, proteine (1000-2000) chiamate miofibrille che corrono parallelamente la lunghezza della cellula. Le miofibrille sono costituite da sarcomeri e la loro ripetizione da l’effetto striato del muscolo.
Ogni sarcomero è formato da 2 tipi di filamenti: quelli più spessi sono costituiti da miosina quelli più sottili da actina (entrambe proteine). Quando c’è lo stimolo i filamenti spessi si attaccano a quelli sottili e li spingono verso il centro così ogni sarcomero si accorcia.
I filamenti di actina sono fatti da due fasci di molecole mentre i filamenti di miosina sono costituiti da fasci di molecole di miosina avvolti tra loro con la parte terminale libera, una testina che può agganciarsi.
Durante la contrazione, questa parte terminale diventa il sito presso cui la miosina si attaccherà all’ actina.
Quando c’è lo stimolo le “teste†vanno verso i filamenti di actina e si attaccano, vengono formano ponti trasversali temporanei (spingono il filamento sottile). I filamenti ai lati opposti del sarcomero vengono spinti al centro. 1 molecola ATP serve a far avvenire il alceciclo†e un’altra a liberare poi la “testa†dai siti di legame.
Regolazione
La contrazione è regolata da ioni calcio+, troponina e tropomiosina. La troponina e la tropomiosina sono 2 proteine presenti sulla miosina, che occupano i punti strategici in cui si attacca l’ actina. Le molecole di troponina(sono a forma di funi doppie) si pongono sull’actina e bloccano i siti di legame per le “testeâ€.
Quando il Ca+ si combina con la troponina, queste cambiano forma e permettono l’esposizione dei siti ai ponti trasversali.
La disponibilità di Ca+ dipende dalla stimolazione del muscolo da parte di un segnale proveniente da un neurone motorio, gli ioni calcio sono contenti nel sarcolemma, e, una volta svolto il loro compito, un impulso nervoso modifica la permeabilità della membrana del sarcolemma che riassorbe gli ioni utilizzati
Fibre muscolari
Sono le unità funzionali del muscolo. Sono classificate in 3 tipologie: Bianche, Rosse e Intermedie
Fibre lente e rapide variano anche nello stesso individuo, in relazione al muscolo considerato. Quelli antigravitari (muscoli catena posteriore) hanno una maggior percentuale di fibre lente (muscoli tonici), mentre quelli delle braccia sono più ricchi di fibre a contrazioni rapide (muscoli fasici)
- Fibre bianche (esplosive) producono acido lattico per poco tempo
- Fibre Rosse (resistenza)
L’ acido lattico entro 2 ore dall’allenamento viene assorbito.
