Die isotonische Kontraktion ist eine Form der Muskelanstrengung, die hauptsächlich durch eine Änderung der Muskellänge und des Gelenkwinkels gekennzeichnet ist. Auch als dynamische Kontraktion bekannt, beinhalten isotonische Übungen typischerweise die rhythmische, sich wiederholende Bewegung großer Muskelgruppen. Dies ist die Art der Muskelanstrengung, die am häufigsten während des Krafttrainings und des Herz-Kreislauf-Trainings verwendet wird, was zu Nettogewinnen an Muskelgröße, Kraft und Ausdauer führt.
Andere Formen der Muskelkontraktion sind die isometrische Kontraktion und die auxotonische Kontraktion. Eine isometrische Kontraktion, bei der es keine Veränderung der Muskellänge und keine sichtbare Bewegung der Gelenke gibt, tritt auf, wenn Muskelkraft gegen einen unbeweglichen Gegenstand ausgeübt wird. Isometrisches Training wird manchmal von Sportlern verwendet, um spezifische Schwächen im dynamischen Bewegungsbereich einer bestimmten Muskelgruppe zu überwinden oder um Muskelatrophie bei immobilisierter Gliedmaße zu verhindern. Eine auxotone Kontraktion, bei der der Widerstand mit zunehmender Krafteinwirkung zunimmt, wird am häufigsten im Herzmuskel beobachtet.
Während der isotonischen Kontraktion gibt es eine deutliche physiologische Reaktion, die während der isometrischen Kontraktion nicht beobachtet wird. Da die arbeitenden Muskeln Sauerstoff verbrauchen, erhöht sich die Herzfrequenz und das Blut wird in die Bereiche mit Bedarf geleitet. Zusammen mit einer Erhöhung der Herzfrequenz wird auch das Schlagvolumen des Herzens – die Menge an Blut, die mit jedem Herzschlag gepumpt wird – erhöht. Mit fortschreitender isotonischer Kontraktion kommt es zu einem progressiven Anstieg des systolischen Blutdrucks in Kombination mit einem stabilen oder leicht erniedrigten diastolischen Blutdruck.
Auf diese Weise bewirkt die isotonische Kontraktion eine erhöhte Volumenbelastung des Herzmuskels. Das Herz passt sich der erhöhten Belastung an, indem es Kraft und Ausdauer aufbaut. Diese Anpassung ist als Herztrainingseffekt bekannt und tritt am häufigsten als Reaktion auf die Anforderungen dynamischer Übungen auf. Im Gegensatz dazu führt isometrisches Training typischerweise zu einem Anstieg sowohl des systolischen als auch des diastolischen Blutdrucks, begleitet von einem moderaten Anstieg des Herzzeitvolumens, ohne dass der Blutfluss zu den arbeitenden Muskeln signifikant erhöht wird.
Die isotonische Kontraktion kann weiter in exzentrische und konzentrische Kontraktion unterteilt werden. Eine konzentrische Kontraktion tritt auf, wenn die Muskelkraft größer ist als die Widerstandskraft und der Muskel verkürzt sich. Die Verkürzung des Muskels führt zu einer Nettoverkleinerung des Arbeitsgelenkwinkels. Beim Widerstandstraining ist dies im Allgemeinen die Bewegungsphase, die sich gegen die Schwerkraft bewegt – zum Beispiel der Teil eines Bizepscurls, wenn der Ellbogen gebeugt und die Langhantel nach oben bewegt wird.
Eine exzentrische Kontraktion tritt auf, wenn die Widerstandskraft die vom Muskel ausgeübte Kraft übersteigt. In diesem Fall kommt es typischerweise zu einer Gesamtverlängerung des Muskels und einer Vergrößerung des Gelenkwinkels. Die Belastungsgrenze eines Muskels ist bei exzentrischer Kontraktion bis zu 40 % höher als bei konzentrischer Kontraktion. Beide Formen der isotonischen Kontraktion sind effektiv für den Aufbau von Muskelkraft, aber es gibt andere Anpassungen, die speziell für exzentrische Übungen sind.
Extremsportler wie Bodybuilder und Ultramarathonläufer neigen dazu, exzentrischere Übungen zu machen als die allgemeine Bevölkerung. Infolgedessen scheinen diese Athleten eine überdurchschnittliche Menge an Bindegewebe um die Muskeln herum zu haben. Es wird angenommen, dass dies eine Anpassung ist, um die Muskeln vor den hohen Kräften zu schützen, die mit dieser Trainingsform verbunden sind. Umgekehrt wurden Trainingsprogramme, die die exzentrische Kontraktionsphase reduzieren oder eliminieren, mit Stressverletzungen und begrenzten Muskelkraftzuwächsen in Verbindung gebracht.