Meccanica del muscolo: fisiologia

Meccanica del muscolo

Il muscolo scheletrico assume una caratteristica lunghezza di equilibrio quando, una volta isolato dall'organismo, non è sottoposto ad alcuno stimolo eccitatorio. Allungando il muscolo oltre la propria lunghezza di riposo è possibile rilevare lo sviluppo di forze passive di richiamo. Aumentando il grado di allungamento, la forza di richiamo passiva così misurata non cresce linearmente, ma in maniera pressappoco esponenziale. La causa di queste forze passive sono fondamentalmente le molecole di titina presenti nei sarcomeri.

Contrazione isotonica

Durante una contrazione isotonica, il muscolo si accorcia con sviluppo di una forza/tensione costante, che controbilancia un carico costante (ad esempio in un muscolo scheletrico isolato dall'organismo in uno stato di rilassamento al quale viene fissato all'estremità un peso). Inizialmente il muscolo va incontro a un allungamento passivo fino al momento in cui le forze di richiamo passive generate controbilanciano la forza applicata con il carico. Il muscolo, durante il sollevamento del peso, è costretto a sviluppare costantemente una forza che eguagli in modulo il carico da sollevare, ma che abbia verso opposto.

Contrazione isometrica

Durante una contrazione isometrica, entrambi i capi del muscolo sono fissati, cosicché il muscolo non può andare incontro a variazioni della sua lunghezza. La funzione dei muscoli posturali ne è un esempio. La lunghezza dei sarcomeri in questo tipo di contrazione è costante.

I muscoli scheletrici sono costituiti da una muscolatura striata. Oltre alla massa muscolare, anche i tipi specifici di fibra muscolare determinano il rendimento in funzione del tipo di esercizio muscolare. Esistono fibre di tipo 1 e fibre di tipo 2, a questi si aggiungono forme intermedie.

Fibre di tipo 1

(attività tonica: sviluppo forza di bassa intensità e continua): sono denominate anche fibre lente. Si trovano soprattutto nei muscoli posturali ed in muscoli utilizzati in movimenti lenti e ciclici che si prolungano nel tempo (ad esempio il cammino), il che suggerisce che le fibre lente sono utilizzate soprattutto durante lo sforzo prolungato. Sono circondate da una fitta rete di capillari che favorisce l'approvvigionamento di ossigeno. Sfruttano un metabolismo prevalentemente aerobico a partire da carboidrati e lipidi, quando l'ossigeno è disponibile in quantità sufficienti. Le fibre di tipo 1 hanno una bassa capacità di metabolismo anaerobico.

Fibre di tipo 2

(attività fasica: sviluppo esplosivo della forza): si distinguono in fibre di tipo 2A, 2B e 2C. Sebbene le fibre 2C appartengano alle fibre di tipo 2, esse rappresentano una forma intermedia tra le fibre di tipo 1 e quelle di tipo 2.