La contrazione isotonica è una forma di sforzo muscolare caratterizzata principalmente da un cambiamento sia della lunghezza muscolare che dell’angolo articolare. Conosciuto anche come contrazione dinamica, gli esercizi isotonici coinvolgono tipicamente il movimento ritmico e ripetitivo di grandi gruppi muscolari. Questo è il tipo di sforzo muscolare che viene utilizzato più spesso durante l’allenamento della forza e l’esercizio cardiovascolare, con conseguente aumento netto di massa muscolare, forza e resistenza.
Altre forme di contrazione muscolare includono la contrazione isometrica e la contrazione auxotonica. La contrazione isometrica, in cui non vi è alcun cambiamento nella lunghezza muscolare e nessun movimento visibile delle articolazioni, si verifica quando la forza muscolare viene esercitata contro un oggetto immobile. L’allenamento isometrico viene talvolta utilizzato dagli atleti per superare specifiche debolezze nella gamma dinamica di movimento di un particolare gruppo muscolare o per prevenire l’atrofia muscolare quando un arto è immobilizzato. La contrazione auxotonica, in cui la resistenza aumenta con l’applicazione della forza, è più comunemente osservata nel muscolo cardiaco.
Durante la contrazione isotonica c’è una risposta fisiologica distinta che non si vede durante la contrazione isometrica. Man mano che i muscoli che lavorano consumano ossigeno, la frequenza cardiaca aumenta e il sangue viene deviato verso le aree di richiesta. Insieme a un aumento della frequenza cardiaca, anche la gittata cardiaca, la quantità di sangue pompata ad ogni battito cardiaco, aumenta. Man mano che la contrazione isotonica continua, c’è un progressivo aumento della pressione sanguigna sistolica combinato con una pressione sanguigna diastolica stabile o leggermente diminuita.
In questo modo, la contrazione isotonica impone un aumento del carico di volume sul muscolo cardiaco. Il cuore si adatta all’aumento del carico sviluppando forza e resistenza. Questo adattamento è noto come effetto dell’allenamento cardiaco e si verifica più spesso in risposta alle richieste dell’esercizio dinamico. L’esercizio isometrico, al contrario, si traduce tipicamente in un aumento della pressione sanguigna sia sistolica che diastolica, accompagnato da un moderato aumento della gittata cardiaca senza un aumento significativo del flusso sanguigno ai muscoli che lavorano.
La contrazione isotonica può essere ulteriormente suddivisa in contrazione eccentrica e concentrica. La contrazione concentrica si verifica quando la forza muscolare è maggiore della forza di resistenza e il muscolo si accorcia. L’accorciamento del muscolo si traduce in una netta diminuzione dell’angolo dell’articolazione di lavoro. Nell’allenamento di resistenza, questa è generalmente la fase del movimento che si muove contro la gravità, ad esempio la parte di un curl del bicipite quando il gomito è flesso e il bilanciere viene spostato verso l’alto.
La contrazione eccentrica si verifica quando la forza di resistenza supera la forza esercitata dal muscolo. In questo caso, c’è tipicamente un allungamento complessivo del muscolo e un aumento dell’angolo dell’articolazione. Il limite di carico di un muscolo è fino al 40% maggiore durante la contrazione eccentrica rispetto alla contrazione concentrica. Entrambe le forme di contrazione isotonica sono efficaci per costruire la forza muscolare, ma ci sono altri adattamenti che sono particolari per l’esercizio eccentrico.
Gli atleti estremi, come i bodybuilder e gli ultramaratoneti, tendono a impegnarsi in esercizi più eccentrici rispetto alla popolazione generale. Di conseguenza, questi atleti sembrano avere una quantità di tessuto connettivo superiore alla media intorno ai muscoli. Si pensa che questo sia un adattamento per proteggere i muscoli dagli alti livelli di forza associati a questa forma di esercizio. Al contrario, i programmi di esercizi che riducono o eliminano la fase eccentrica della contrazione sono stati associati a lesioni da stress e guadagni limitati nella forza muscolare.