La contraction isotonique est une forme d’effort musculaire principalement caractérisée par une modification à la fois de la longueur musculaire et de l’angle articulaire. Aussi connus sous le nom de contraction dynamique, les exercices isotoniques impliquent généralement le mouvement rythmique et répétitif de grands groupes musculaires. C’est le type d’effort musculaire le plus souvent utilisé pendant l’entraînement en force et les exercices cardiovasculaires, ce qui se traduit par des gains nets en taille musculaire, en force et en endurance.
D’autres formes de contraction musculaire comprennent la contraction isométrique et la contraction auxotonique. La contraction isométrique, dans laquelle il n’y a aucun changement dans la longueur du muscle et aucun mouvement visible des articulations, se produit lorsqu’une force musculaire est exercée contre un objet immobile. L’entraînement isométrique est parfois utilisé par les athlètes pour surmonter des faiblesses spécifiques dans la plage dynamique de mouvement d’un groupe musculaire particulier, ou pour prévenir l’atrophie musculaire lorsqu’un membre est immobilisé. La contraction auxotonique, dans laquelle la résistance augmente à mesure que la force est appliquée, est le plus souvent observée dans le muscle cardiaque.
Au cours de la contraction isotonique, il existe une réponse physiologique distincte qui n’est pas observée lors de la contraction isométrique. Au fur et à mesure que les muscles qui travaillent consomment de l’oxygène, la fréquence cardiaque augmente et le sang est dirigé vers les zones de demande. Parallèlement à une augmentation de la fréquence cardiaque, le volume cardiaque du cœur – la quantité de sang pompée à chaque battement cardiaque – augmente également. Au fur et à mesure que la contraction isotonique se poursuit, il y a une augmentation progressive de la pression artérielle systolique associée à une pression artérielle diastolique stable ou légèrement diminuée.
De cette manière, la contraction isotonique impose une charge volumique accrue au muscle cardiaque. Le cœur s’adapte à l’augmentation de la charge en développant sa force et son endurance. Cette adaptation est connue sous le nom d’effet d’entraînement cardiaque et se produit le plus souvent en réponse aux exigences d’un exercice dynamique. L’exercice isométrique, en revanche, entraîne généralement une augmentation de la pression artérielle systolique et diastolique, accompagnée d’une augmentation modérée du débit cardiaque sans augmentation significative du flux sanguin vers les muscles en activité.
La contraction isotonique peut être subdivisée en contraction excentrique et concentrique. La contraction concentrique se produit lorsque la force musculaire est supérieure à la force de résistance et que le muscle se raccourcit. Le raccourcissement du muscle entraîne une nette diminution de l’angle de l’articulation de travail. Dans l’entraînement en résistance, il s’agit généralement de la phase de mouvement qui se déplace contre la gravité – par exemple, la partie d’une flexion du biceps lorsque le coude est fléchi et la barre est déplacée vers le haut.
La contraction excentrique se produit lorsque la force de résistance dépasse la force exercée par le muscle. Dans ce cas, il y a typiquement un allongement global du muscle et une augmentation de l’angle de l’articulation. La limite de mise en charge d’un muscle est jusqu’à 40% plus élevée pendant la contraction excentrique que la contraction concentrique. Les deux formes de contraction isotonique sont efficaces pour développer la force musculaire, mais il existe d’autres adaptations propres à l’exercice excentrique.
Les athlètes extrêmes, tels que les culturistes et les ultra-marathoniens, ont tendance à se livrer à des exercices plus excentriques que la population en général. En conséquence, ces athlètes semblent avoir une quantité de tissu conjonctif supérieure à la moyenne autour des muscles. On pense que c’est une adaptation pour protéger les muscles des niveaux élevés de force associés à cette forme d’exercice. À l’inverse, les programmes d’exercices qui réduisent ou éliminent la phase excentrique de contraction ont été associés à des blessures de stress et à des gains limités de force musculaire.