Di contrazione muscolare se ne parla molto nell’ambito del fitness soprattutto dai chi frequenta palestre e centri fitness, ma difficilmente chi ne parla sa davvero cos’è e come avviene la contrazione muscolare.
Eppure, la contrazione muscolare è alla base degli esercizi fisici e di tutto il movimento del corpo umano. Quindi, capire come avviene e quanti tipi di contrazione muscolari esistono è essenziale per capire al meglio ogni tipo di movimento.
La contrazione muscolare
La contrazione muscolare è il risultato di un insieme di serie di modificazioni intracellulari, che fa si che ci sia un movimento da parte delle fibre muscolari, e quindi si ha un movimento del muscolo.
La contrazione muscolare può avvenire in tutti i tipi di muscolo. Però il muscolo che rappresenta meglio la contrazione muscolare è senza dubbio quello scheletrico dove l’unità che si andrà a contrarre sarà il sarcomero. Il sarcomero è l’unità funzionale del muscolo scheletrico ed è quella che durante un movimento si andrà a contrarre.
Ogni fibra muscolare contiene da parecchie centinaia a molte migliaia di miofibrille. Ogni miofibrilla contiene circa 1500 filamenti di miosina e 3000 filamenti di actina, costituiti da grosse molecole proteiche polimerizzate che sono responsabili della contrazione muscolare.
I filamenti di actina e di miosina sono tra loro interdigitati e dal loro movimento si ha la “nascita” della contrazione muscolare.
Come avviene la contrazione muscolare?
L’avvio e il corso della contrazione muscolare avvengono secondo questa sequenza di eventi.
- Un potenziale d’azione viaggia lungo un motoneurone sino alle sue terminazioni sulle fibre muscolari. La stimolazione delle fibre muscolari viene operata dal sistema nervoso, il quale realizza tra una fibra muscolare e una fibra nervosa un contatto funzionale, chiamato placca motrice.
- A livello della placca motrice il nervo va a secernere una piccola quantità di una sostanza neurotrasmettitrice, cioè l’acetilcolina.
- L’ acetilcolina va ad agire su un’area circoscritta della membrana della fibra muscolare provocando l’apertura delle proteine canali.
- L’apertura di questi canali fa si che ci sia l’entrata di ioni sodio nella fibra muscolare , la quale da un potenziale di riposo negativo passerà ad avere un potenziale d’azione, cioè sarà depolarizzata.
- Poi, il potenziale d’azione si andrà a propagare lungo la membrana della fibra muscolare.
- La depolarizzazione va a provocare la liberazione dal reticolo sarcoplasmatico, in direzione delle miofibrille una grande quantità di ioni calcio.
- Gli ioni calcio si andranno a legare alla molecola di tropanina che cambierà e si sposterà, andando a determinare l’aggancio delle teste delle molecole di miosina alle molecole di actina.
- Il legame tra miosina e actina da via a un fenomeno dove le teste di miosina, dopo la liberazione di ATP, si andranno a flettere violentemente determinando la sovrapposizione di filamenti sottili a quelli spessi. E quindi, a livello del sarcomero ci sarà quella che è la riduzione della lunghezza complessiva dello stesso.
- Accorciando il sarcomero, il muscolo avrà formato un energia tale da far avvicinare tra di loro due leve ossee, e quindi andrà a produrre un movimento.
La miosina è un enzima che va a prende l’ATP e lo degrada in ADP, e questo processo porterò alla formazione di una grossa quantità di calore.
Quando la miosina va a degradare l’ADP si piega in due, e questo fa si che può legarsi a un filamento di actina e trascinarselo con se. Tutto ciò avviene grazie al calcio, che finché c’è, la miosina si andrà ad attaccarsi e staccarsi dall’ATP e dall’actina. Tutto questo prende il nome di associazione elettro meccanica.
Cioè, si avrà il rilascio di calcio che attiverà la miosina, e da lì in poi ci sarò un ciclo continuo dove la miosina si andrà ad attaccare e staccare all’actina consumando ATP.
Come mai dei muscoli possono contrarsi più velocemente degli altri?
Ci sono dei muscoli che possono contrarsi più velocemente di altri perché esistono due tipi differenti di miosina. La differenza tra una miosina e l’altra dipende dalla velocità con cui vanno a degradare l’ATP. Quindi abbiamo la MIOSINA VELOCE e la MIOSINA LENTA.
La miosina veloce degrada velocemente tutto l’Atp ed è quella che “da vita” ai muscoli veloci, cioè quelli che si contraggono più velocemente.
Sono i muscoli che hanno in percentuale maggiore quelle che sono chiamate fibre bianche o rapide. Questi tipi di muscoli per contrarsi sfruttano maggiormente il metabolismo anaerobico.
La miosina lenta da vita ai muscoli lenti, cioè quelli che si vanno a contrarre più lentamente, cioè muscoli composti soprattutto da fibre rosse o lente. Hanno bisogno di meno metabolismo anaerobico ma di più metabolismo aerobico.
I muscoli lenti vengono chiamati rossi poiché hanno molti mitocondri e un’ottima vascolarizzazione, che li fa sembrare più rossi. Le fibre rapide possono sviluppare potenze estremamente elevate per un tempo breve, da pochi secondi a circa un minuto.
Le fibre lente, invece, forniscono prestazioni durevoli, potendo sviluppare una forza di contrazione che può essere mantenuta per molti minuti ed anche per ore.
La maggior parte dei muscoli hanno una formazione di fibre miste, cioè un insieme di fibre rapide e lente. La percentuale di fibre bianche o rosse all’interno di un soggetto è determinato geneticamente.
Poter convertire una fibra lenta in veloce, o viceversa, è molto difficile da ottenere e non c’è da escludere che tutto ciò non possa avvenire.
Non si può andare a modificare la tipologia di miosina, ma l’unica cosa che si potrà aumentare è la capacità aerobica di un muscolo, cioè migliorare la sua efficienza aerobica attraverso l’esercizio fisico. Dove non può intervenire, o dove è difficile intervenire, l’attività fisica è sulle prestazioni anaerobiche.
Si può, invece, andare a lavorare sulla forza di contrazione.
La forza di contrazione dipende dall’area di sezione (al numero di fibre del muscolo); più fibre ci sono maggiore sarà la grandezza del muscolo e la sua forza di contrazione. Quindi, per migliorare la forza di contrazione, si deve lavorare sulla grandezza dei muscoli, cioè sull’IPERTROFIA MUSCOLARE.
Vari tipi di contrazione muscolare
Si distinguono tipologie di contrazione muscolare isotonica, isometrica ed auxotonica.
Nella contrazione muscolare isotonica gli elementi contrattili del muscolo si contraggono, ma quelli elastici non modificano la loro lunghezza. Si avrà un accorciamento del muscolo.
Nella contrazione muscolare isometrica gli elementi contrattili del muscolo si contraggono e quelli elastici vengono allungati. In questa tipologia di contrazione non si andrà ad osservare nessun accorciamento del muscolo.
La contrazione muscolare auxotonica rappresenta una combinazione tra la sollecitazione muscolare isotonica e la sollecitazione muscolare isometrica. Questa tipologia di contrazione è quella che si osserva più frequentemente nella pratica sportiva.
La contrazione muscolare prevede due fasi: la contrazione eccentrica e la contrazione concentrica.
Nella contrazione concentrica si ha un avvicinamento dei capi articolari e pertanto si va ad attuare nella stessa direzione della contrazione muscolare vera e propria.
Mentre, nel caso in cui la resistenza esterna da vincere sia superiore alla capacità di erogare forza verrà generata una tensione muscolare dove il movimento avviene nella direzione opposta alla contrazione eccentrica (o cadente).
Per intenderci, nella flessione del bicipite brachiale, il classico curl, la fase concentrica è quella in cui si va a sollevare il peso avvicinando l’avambraccio al braccio; la fase di flessione.
Mentre, la fase eccentrica in questo esercizio, è quella dove si va ad estendere l’avambraccio allontanandolo dal braccio; la fase di estensione.
LA RELAZIONE FORZA di CONTRAZIONE/LUNGHEZZA DEL MUSCOLO
Il muscolo più sarà allungato più produrrà forza, mentre più sarà contratto e meno forza verrà prodotta.
Se si dovesse allungare il muscolo ancora di più, attraverso lo stretching o le varie metodiche per la mobilità articolare, la sua forza di contrazione diminuirà. Infatti, negli sport dove è previsto un elevato utilizzo della forza muscolare, lo stretching è sconsigliato.
LA RELAZIONE CARICO (FORZA)/ VELOCItà DI CONTRAZIONE
Più basso sarà il carico da sollevare o spostare più alta sarà la velocità di contrazione. Mentre, più alto sarà il carico da sollevare o spostare minore sarà la velocità di contrazione muscolare.
Problemi legati alla contrazione muscolare
Ci sono dei problemi e dolori muscolari legati alla contrazione muscolare e al muscolo stesso. Ricordiamo:
Il crampo, è un dolore muscolare improvviso e violento causato da una contrazione muscolare involontaria dolorosa e prolungata. Per far si che passi bisogna riposare, andare a riscaldare il muscolo, e andare ad utilizzare quelli che sono gli elettroliti.
Poi abbiamo quelle che sono le fascicolazioni, cioè delle contrazioni involontarie, rapide e non dolorose che avvengono ad intervalli regolari di una o più unità motorie senza produrre nessun movimento muscolare. Le fascicolazioni sono visibili e vengono avvertite dal soggetto come impulsi improvvisi di una parte di un qualsiasi muscolo.
Sia il crampo che la fascicolazione dipendono dalla modificazione dell’eccitabilità del muscolo.
Metodi per valutare la condizione muscolare e la contrazione
ELETTROMIOGRAFIA
L’elettromiografia è una procedura diagnostica finalizzata alla valutazione dello stato di salute dei muscoli e delle cellule che controllano quest’ultimi, ovvero i cosiddetti motoneuroni.
Dal punto di vista strumentale, prevede l’utilizzo di alcuni elettrodi e di un’apparecchiatura computerizzata particolare , cioè l’elettromiografo, capace di registrare i segnali nervosi che percorrono i motoneuroni e arrivano fino ai muscoli.
Tutto ciò viene trasformato in un grafico che, una volta concluso l’esame diagnostico, verrà interpretato da un medico specializzato.
Articolo scritto dal Trainer Giuseppe Morgillo, sito internet informamg.it
