Contracció muscular

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Esquema jeràrquic dels músculs.

La contracció muscular és el procés fisiològic en el qual els músculs desenvolupen tensió i s'escurcen o s'estiren (o bé poden romandre de la mateixa longitud) per raó d'un previ estímul d'extensió. Aquestes contraccions produeixen la força motriu de gairebé tots els músculs superiors, per exemple, per desplaçar el contingut de la cavitat a la qual recobreixen (múscul llis) o mouen l'organisme a través del mitjà o per moure altres objectes (múscul estriat).

Les contraccions involuntàries són controlades pel sistema nerviós central, mentre que el cervell controla les contraccions voluntàries, i la medul·la espinal controla els reflexs involuntaris.

Contracció muscular microscòpica[modifica | modifica el codi]

La contracció per a tots els músculs estriats passa com a resultat d'un esforç conscient originat en el cervell. Els senyals del cervell viatgen molt ràpid en la forma de potencials d'acció pels nervis fins a la neurona motriu que s'empelta fibra muscular. En el cas dels reflexos involuntaris, el senyal erèctil pot originar-se en la medul·la espinal a través d'un circuit amb la substància grisa. En la musculatura involuntària, com són el cas del cor i la musculatura llisa (per exemple, en el intestí o el sistema vascular), la contracció ocorre com a resultat d'activitat inconscient del sistema nerviós autònom o bé per estimulació endògena del mateix múscul. Algunes contraccions com la locomoció, la respiració, i la masticació poden iniciar tant conscient com inconscientment, però es continuen mitjançant d'un reflex inconscient.

La contracció muscular es pot explicar com un desplaçament dels miofilaments, és a dir el cap de la miosina s'ancora a l'actina produint-se així la dita desplaçament. Val a dir que la contracció muscular està regulada pel calci, l'ATP i el magnesi.

Múscul estriat[modifica | modifica el codi]

S = sarcòmer, A = banda-A, I = banda-I, H = zona-H, Z = línia-Z, m = línia-M.

El múscul esquelètic i cardíac són músculs estriats per raó de la seva aparença en estries sota el microscopi, a causa del altament organitzat patró de bandes A i bandes I. En estat de relaxació les fibres de miosina i actina, les proteïnas en els filaments de la zona A, a penes se superposen entre si, mentre que l'actina se superposa gairebé al complet sobre els filaments de miosina en l'estat de contracció. Els filaments d'actina, s'han desplaçat sobre els filaments de miosina i sobre ells mateixos, de manera que s'entrellacen entre si en major mecanisme de lliscament de filaments.

Els filaments d'actina llisquen cap a dintre entre els filaments de miosina a causa de forces d'atracció resultants de forces mecàniques, químiques i electrostàtiques generades per la interacció dels ponts creuats dels filaments d'actina.

  1. En repòs, les forces d'atracció entre els filaments d'actina i miosina estan inhibides.
  2. Els potencials d'acció s'originen en el sistema nerviós central i viatja fins a arribar a la membrana de la motoneurona: la fibra muscular.
  3. El potencial d'acció activa els canals de calci dependents de voltatge en el axón fent que el calci flueixi dins de la neurona.
  4. El calci fa que les vesícules, contenint el neurotransmissor anomenat acetilcolina, s'uneixin a la membrana cel·lular de la neurona, alliberant l'acetilcolina a l'espai sinàptic on es troben la neurona amb la fibra muscular estriada.
  5. L'acetilcolina activa receptors nicotínics de l'acetilcolina en la fibra muscular obrint els canals per sodi i potassi fent que ambdós es moguin cap a on les seves concentracions siguin menors: sodi cap a dins de la cèl·lula i potassi cap a fora.
  6. La nova diferència de càrregues causada per la migració de sodi i potassi despolaritza (la fa més positiva) l'interior de la membrana, activant canals de calci depenents de voltatge localitzats a la membrana cel·lular (canals de dihidropiridina) els quals mitjançant d'un canvi conformacional acaben activant de manera mecànica als receptors de Ryanodina ubicats al reticle endoplàsmic de la fibra muscular, anomenat reticle sarcoplasmàtic (RS).
  7. El calci surt del reticle sarcoplasmàtic i s'uneix a la proteïna troponina C, present com a part del filament d'actina, fent que moduli amb la tropomiosina, la funció és obstruir el lloc d'unió entre l'actina i la miosina.
  8. Lliure de l'obstacle de la tropomiosina, ocorre l'alliberament de grans quantitats de ions calci cap al sarcoplasma. Aquests ions calci activen les forces d'atracció en els filaments, i comença la contracció.
  9. La miosina, llista amb anticipació per la companyia energètica d'ATP s'uneix a l'actina de manera forta, alliberant l'ADP i el fosfat inorgànic causant un fort haló de l'actina, escurçant les bandes I una a l'altra i produint contracció de la fibra muscular.


En tot aquest procés també es necessita energia per mantenir la contracció muscular, que prové dels enllaços rics en energia del adenosintrifosfato (ATP), que es desintegra en adenosindifosfato (ADP) per proporcionar l'energia requerida.

Tipus de contraccions musculars[modifica | modifica el codi]

Contraccions isotòniques[modifica | modifica el codi]

La paraula isotòniques significa (iso: igual - tònica: tensió) igual tensió.

Es defineix com contraccions isotòniques, des del punt de vista fisiològic, a aquelles contraccions en les quals les fibres musculars a més de contreure, modifiquen la seva longitud.

Les contraccions isotòniques són les més comunes en la majoria dels esports, activitats físiques i activitats corresponents a la vida diària, ja que en la majoria de les tensions musculars que s'exerceixen solen anar acompanyades per escurçament i allargament de les fibres musculars d'un múscul determinat.

Les contraccions isotòniques es divideixen en: concèntriques i excèntriques.

Contraccions concèntriques[modifica | modifica el codi]

Una contracció concèntrica ocorre quan un múscul desenvolupa una tensió suficient per superar una resistència, de manera que aquest s'escurça, i mobilitza una part del cos vencent aquesta resistència. Un clar exemple és quan portem un got d'aigua a la boca per beure, existeix escurçament muscular concèntric, ja que els punts d'inserció dels músculs s'ajunten, s'escurcen o es contrauen.

En el gimnàs podríem posar els següents exemples:

  • A. Màquina d'extensions.
    • Quan aixequem les peses, el múscul cuádricep s'escurça amb la qual cosa es produeix la contracció concèntrica. Aquí els punts d'inserció del múscul cuádripces s'acosten, per això diem que es produeix una contracció concèntrica.
  • B. Tríceps amb politja.
    • En baixar el braç i estendre per entrenar el tríceps, estem contraient el tríceps en forma concèntrica. Aquí els punts d'inserció del múscul tríceps braquial s'acosten, per això diem que es produeix una contracció concèntrica.

En síntesi, diem que quan els punts d'inserció d'un múscul s'apropen, la contracció que es produeix és «concèntrica».

Contraccions excèntriques[modifica | modifica el codi]

Quan una resistència donada és major que la tensió exercida per un múscul determinat, de manera que aquest s'allarga, es diu que aquest múscul exerceix una contracció excèntrica. En aquest cas el múscul desenvolupa tensió allargant-se, és a dir, estenent la seva longitud. Un exemple clar és quan portem el got des de la boca fins a recolzar a la taula, en aquest cas el bíceps braquial es contreu excèntricament. En aquest cas actua la força de gravetat, ja que si no, es produiria una contracció excèntrica i es relaxarien els músculs del braç, i el got cauria cap a terra a la velocitat de la força de gravetat. Perquè això no passi, el múscul s'estén contraient-se en forma excèntrica.

En aquest cas podem dir que quan els punts d'inserció d'un múscul s'allarguen, es produeix una contracció excèntrica. Aquí se sol utilitzar el terme allargament sota tensió. Aquest vocable «allargament», sol prestar-se a confusió ja que si bé el múscul s'allarga i s'estén, ho fa sota tensió i anant més lluny no fa més que tornar a la seva posició natural de repòs.

  • A. Màquina d'extensions.
    • Quan baixem les peses, el múscul cuádripces s'estén, però s'està produint una contracció excèntrica. Aquí els punts d'inserció del múscul cuádripces s'allunyen, per això diem que es produeix una contracció excèntrica.
  • B. Tríceps amb politja.
    • En pujar el braç el tríceps braquial s'estén sota resistència. Aquí els punts d'inserció del múscul tríceps braquial s'allunyen, per això diem que es produeix una contracció «excèntrica».

Contraccions isomètriques[modifica | modifica el codi]

La paraula isomètrica significa (iso: igual, mètrica: mida/longitud) igual mesura o igual longitud.

En aquest cas el múscul roman estàtic, sense escurçar ni allargar-se, però encara que roman estàtic genera tensió. Un exemple de la vida quotidiana seria quan portem a un noi en braços, els braços no es mouen, mantenen el nen en la mateixa posició i generen tensió perquè el nen no caigui a terra. No es produeix ni escurçament ni allargament de les fibres musculars.

En l'esport es produeix en molts casos, un exemple podria ser en certs moments del windsurf, quan hem de mantenir la vela en una posició fixa. Amb la qual cosa podríem dir que es genera una contracció estàtica, quan generant tensió no es produeix modificació en la longitud d'un múscul determinat.

Contraccions auxotòniques[modifica | modifica el codi]

Aquest cas és quan es combinen contraccions isotòniques amb contraccions isomètriques. En iniciar la contracció, s'accentua més la part isotònica, mentre que al final de la contracció s'accentua més la isomètrica.

Un exemple pràctic d'aquest tipus de contracció el trobem quan es treballa amb «extensors». El extensor s'estira fins a un cert punt, el múscul es contreu concèntricament, mantenim uns segons estàticament (isomètricament) i després tornem a la posició inicial amb una contracció en forma excèntrica.

Contraccions isocinètiques[modifica | modifica el codi]

Es tracta més aviat d'un nou tipus de contracció, almenys pel que fa a la seva aplicació en la pràctica esportiva. Es defineix com una contracció màxima a velocitat constant en tota la gamma de moviment. Són comuns en aquells esports en el que no es necessita generar una acceleració en el moviment, és a dir, en aquells esports en què el que necessitem és una velocitat constant i uniforme, com pot ser la natació o el rem. L'aigua exerceix una força constant i uniforme, quan augmentem la força, l'aigua augmenta en la resistència. Per a això es van dissenyar els aparells isocinètics, per desenvolupar a velocitat constant i uniforme durant tot el moviment.

Encara que les contraccions isocinètiques i isotòniques són ambdues concèntriques i excèntriques, no són idèntiques, sinó per contra són bastant diferents, ja que com vam dir anteriorment les contraccions isocinètiques són a velocitat constant regulada i es desenvolupa una tensió màxima durant tot el moviment. En les contraccions isotòniques no es controla la velocitat del moviment amb cap dispositiu, ia més no s'exerceix la mateixa tensió durant el moviment, ja que per una qüestió de palanques òssies varia la tensió a mesura que es realitza l'exercici. Per exemple, en extensions de cuádripces quan vam començar l'exercici, exercim major tensió que en finalitzar per diverses raons:

  • Una és per que vencem la inèrcia.
  • L'altra és perquè en apropar els punts d'inserció muscular, el múscul exerceix menor tensió.

En el cas dels exercicis isocinètics, aquestes màquines estan preparades perquè exerceixin la mateixa tensió i velocitat en tota la gamma de moviment.

Per realitzar un entrenament amb màquines isocinètiques es necessiten equips especials. Aquests equips contenen bàsicament, un regulador de velocitat, de manera que la velocitat del moviment es manté constant, sigui quina sigui la tensió produïda en els músculs que es contrauen. Per tant, si algú intenta que el moviment sigui tan ràpid com sigui possible, la tensió engendrada pels músculs serà màxima durant tota la gamma de moviment, però la seva velocitat es mantindrà constant.

És possible regular la velocitat del moviment en molts d'aquests dispositius isocinètics i la mateixa pot variar entre 0º i 200º de moviment per segon. Moltes velocitats de moviment durant diverses proves atlètiques reals superen els 100º/s.

Altres d'aquestes màquines tenen la possibilitat de llegir i imprimir la tensió muscular generada.

Lamentablement, aquests dispositius només estan disponibles en centres d'alt rendiment esportiu pels seus alts costos. No hi ha dubte que el guany de força muscular és molt major amb aquests tipus d'entrenament, però cal tenir en compte que en molts esports es necessita vèncer la inèrcia i generar una acceleració, i per això aquest tipus de dispositius no serien molt adequats per això, ja que controlen la inèrcia i l'acceleració.

Relaxació[modifica | modifica el codi]

La relaxació és el moment en què la contracció dóna fi. Les diferents fibres (miosina, actina) entren al seu lloc i es troben amb l'aparició de la estria H. La relaxació és el resultat de la fi de l'impuls nerviós a la placa neuromuscular.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]