Diferența dintre contracțiile izometrice și izotonice

Introducere

Sistemul muscular joacă un rol esențial în organism deoarece produce mișcare și asigură protecția și sprijinul diferitelor organe. Diferitele tipuri de activități necesită mușchii să lucreze în moduri diferite, în timp ce multe dintre aceste activități necesită mușchii să se contracteze. Celulele musculare conțin o cantitate abundentă de filamente de actină și miozină specializate pentru contracție [1]. Fibrele musculare pot fi împărțite în trei tipuri principale, și anume mușchii netede, mușchii scheletici și mușchii cardiace. Contracția muschilor cardiaci și a mușchilor netezi este o reacție involuntară, în timp ce contracția mușchilor scheletici este voluntară. Contracția musculară poate fi clasificată ca izotonică sau izometrică în funcție de dispunerea tensiunii produse [2].

Ce este contracția musculară?

Mușchii scheletici sunt cunoscuți ca organe contractile care constau din mai multe unități motorie. Fiecare unitate constă din fibre musculare conectate la un singur neuron motor [1]. Dacă există o forță care acționează în contradicție cu mușchii, cum ar fi o greutate, de exemplu, fibrele musculare se vor întinde astfel rezultând o creștere a tensiunii. Contracția poate să nu fie suficientă pentru a produce mișcări, dar acestea mențin musculatura la un nivel de repaus de tensiune sau ton [3]. Tonul muscular este tensiunea de odihnă în mușchii scheletici și ajută la stabilizarea poziției oaselor și a articulațiilor.

Contracția izotonică

Expresia "contracție izotonică" este definită direct ca "aceeași tensiune", în timp ce cuvântul "izotonic" este derivat din două cuvinte grecești: "iso" înseamnă "același" și "tonikos" . După cum sugerează și numele, o contracție izotonică este aceea în care mușchii vor menține aceeași tensiune pe măsură ce se contractează sau se scurtează. În timpul contracțiilor izotonice, o tensiune sau o forță se va dezvolta până la un anumit nivel. După acest nivel, tensiunea rămâne constantă, în timp ce lungimea mușchiului se va schimba ulterior. Aceste unități motor în interiorul mușchilor scheletici sunt de fapt activate, permițând astfel dezvoltarea tensiunii necesare în mușchi [4]. Contracțiile izotonice sunt frecvent utilizate atunci când se deplasează membrele. Exemple comune de astfel de activități includ mersul pe jos, rularea sau chiar ridicarea obiectelor.

Mecanismul contracției izotonice

Două tipuri principale de proteine ​​găsite în mușchi sunt responsabile pentru contracțiile izotonice. Acestea sunt proteinele actinei și myozinei. În timpul contracțiilor izotonice, toroanele groase de myosin și firul subțire de actină se deplasează reciproc. Această mișcare de alunecare duce la o diminuare a dimensiunii în fiecare celulă musculară individuală și în întregul mușchi întreg [4].

Tipuri de contracții izotonice

În funcție de cantitatea de forță care acționează împotriva corpului unui individ, va avea loc unul din cele două tipuri de contracții izotonice. Acestea sunt contracții concentrice și contracții excentrice [5]. Contracțiile concentrice apar atunci când mușchii se scurtează în timp ce tensiunea este mai mare decât forța care se opune acesteia [2]. Contracțiile excentrice, pe de altă parte, apar atunci când mușchii se extind în lungime. Forța în contracțiile excentrice este, de obicei, mai mare decât tensiunea musculară care provoacă alungirea. Prelungirea mușchilor în timpul contracțiilor excentrice determină un nivel ridicat de stres asupra mușchilor de lucru și, astfel, posibilitatea unei leziuni musculare este mult mai mare ca atunci când este comparată cu contracțiile concentrice [3].

Exemple de contracții izotonice

Exemple de contracție concentrică apar atunci când un individ își buclează brațul. În timpul curlării, mușchii se vor scurta pe măsură ce brațul se va flexa la cot [4]. Extinderea cotului, mersul pe scări sau așezarea pe un scaun ar fi un exemplu perfect al unei contracții excentrice care ajută la controlul ratei de mișcare. Pe măsură ce brațul este extins, același mușchi va prelungi și va menține tensiunea.

Contracția izometrică

Izometricul este definit direct ca "aceeași lungime", prin care "iso" înseamnă același și "metric" înseamnă "lungime" atunci când se face referire la mușchi [5]. În timpul contracțiilor izometrice, mușchiul în sine nu se modifică în timp ce tensiunea nu depășește niciodată sarcina care trebuie transportată. Aceasta înseamnă că, în timp ce mușchiul în sine nu se scurtează, tensiunea nu va depăși niciodată forța opusă.

Mecanismul contracțiilor izometrice

Unul dintre principalele fapte despre contracțiile izometrice este că mușchii nu se schimbă în lungime în timpul contracției. În schimb, ei vor rămâne lungimea lor normală. De exemplu, ia în considerare o persoană care deține o greutate la o poziție fixă ​​în fața corpului [3]. Fără orice rezistență, greutatea va trage brațul persoanei pe podea, totuși, atunci când aplică o anumită formă de rezistență, stresul rezultat va duce la o contracție izometrică a bicepsului brațelor superioare. Cantitatea de forță produsă în timpul contracției izometrice va crește lungimea mușchilor afectați.

Exemple de contracții izometrice

Exemple comune de activități în care mușchii utilizează contracția izometrică includ menținerea unei greutăți într-un anumit loc deasupra solului sau împingerea unui obiect inițial staționar [2]. Așa cum am menționat deja, lungimea întregului mușchi nu se va schimba în timpul unei contracții izometrice, totuși, fibrele musculare respective se vor scurta, ceea ce la rândul său duce la întărirea mușchilor.

Diferența dintre contracția izotonică și izometrică

În timp ce contracțiile izotonice și izometrice formează părți esențiale ale sistemului de contracție musculară, există totuși diferențe majore între ele. Într-o contracție izotonică, mușchii mențin aceeași tensiune pe cât se scurtează în timp ce se află într-o contracție izometrică, mușchii rămân la aceeași lungime cu schimbările de tensiune [5]. Conexiunile izotonice sunt cunoscute ca având o durată de contracție și relaxare mai scurte, în timp ce contracțiile izometrice au timpi mai lungi de contracție și de relaxare. Schimbările de temperatură afectează în mod diferit fiecare tip de contracție. În timp ce o creștere a temperaturii crește timpul necesar pentru scurtarea mușchilor în timpul unei contracții izotonice, totuși scade timpul necesar unei contracții izometrice [3]. Contracțiile izotonice eliberează o mare cantitate de căldură în timpul contracției musculare, ceea ce face ca aceasta să fie mai puțin eficientă în timp ce contracțiile izometrice eliberează mai puțină căldură, ceea ce face ca aceasta să fie o formă de contracție mai eficientă din punct de vedere energetic. In plus, contractiile izotonice apar in mijlocul unei contractii, in timp ce contractiile izometrice apar la inceput si la sfarsit.

Concluzie

Activitatea zilnică implică o combinație a contracțiilor izotonice și izometrice. Stabilirea diferenței dintre aceste două tipuri de contracții este importantă deoarece poate ajuta persoanele să înțeleagă ce se întâmplă atunci când mușchii lor intră sub o anumită formă de stres fizic. În plus, această înțelegere va ajuta la redefinirea activităților lor de rutină și la ajutarea acestora de a se îngriji mai bine de corpurile lor.

Rezumatul diferențelor dintre contracțiile izotonice și izometrice

Contractiile izotonice	Contractiile izometrice
Lungimea mușchiului variază	Lungimea mușchiului rămâne aceeași
Tensiunea este constantă	Tensiunea variază
Perioadă mai scurtă latentă, perioadă de contracție mai scurtă și o perioadă de relaxare mai lungă.	Perioadă mai lungă latentă, perioadă de contracție mai lungă și o perioadă de relaxare mai scurtă
O creștere a temperaturii mărește perioada de scurtare	O creștere a temperaturii scade tensiunea izometrică
Contracțiile izotonice sunt mai puțin eficiente din punct de vedere energetic, deoarece se eliberează mai multă căldură	Contracțiile izometrice sunt mai eficiente din punct de vedere energetic, deoarece se eliberează mai puțină căldură
Există o activitate externă care se realizează pe măsură ce are loc scurtarea	Nu există o activitate externă, deoarece nu se produce nici o scurtare
Contracțiile izotonice apar în mijlocul contracției musculare	Contracțiile izometrice apar la începutul și la sfârșitul tuturor contracțiilor musculare
În timpul contracțiilor musculare, contracția izotonică scade atunci când crește sarcina	În timpul contracțiilor musculare, faza izometrică a contracției crește atunci când sarcina crește