Contrazione e-concentrica: quando un muscolo si allunga e si accorcia allo stesso tempo

La contrazione e-concentrica è di un tipo di contrazione dinamica dei muscoli biarticolari (che ruotano più di un’articolazione) molto comune, che però non ha un nome convenzionale scentificamente riconosciuto. 

Questo tipo di azione muscolare si caratterizza dall’accorciamento a un’estremità e l’allungamento all’altra estremità nella stessa fase della contrazione, ed il termine deriva proprio dal fatto di combinare le fasi eccentrica e eccentrica in un unico tempo.

Forse anche per l’assenza di un termine specifico, nella letteratura scientifica la contrazione e-concentrica è raramente approfondita dal punto di vista biomeccanico, sebbene le sue implicazioni per lo sviluppo della forza e dell’ipertrofia siano spesso discusse. 

L’articolo intende quindi fornire un approfondimento inedito su questo tipo di contrazione muscolare per meglio comprendere quello che comporta circa il reclutamento e l’ipertrofia di un muscolo che la compie.

Tipi di contrazione muscolare

Esistono molti tipi di contrazione muscolare, ma i più generali qui presi in considerazione sono due macrocategorie: quelle che producono movimento, e quelle che non lo producono. 

  • Le contrazione dinamica è il tipo di contrazione che produce movimento, e quindi una rotazione di una o più articolazioni su cui si inserisce il muscolo attivo;
  • La contrazione isometrica (o statica) è il tipo di contrazione che non produce movimento, e quindi non favorisce la rotazione dell’articolazione su cui si inserisce il muscolo attivo;

 

A sua volta, la contrazione dinamica si suddivide nelle sue due fasi:

  • La contrazione eccentrica (o informalmente “negativa”) si riferisce alla generazione di forza del muscolo durante l’allungamento;
  • La contrazione concentrica (o informalmente “positiva”) si riferisce alla generazione di forza del muscolo durante l’accorciamento;

Contrazione e-concentrica

La contrazione e-concentrica è letteralmente un ibrido tra eccentrica e concentrica, dato che in entrambe le fasi dinamiche essa produce accorciamento a un’estremità ma allungamento all’altra estremità su cui è inserito il muscolo che la compie (1,2). Paradossalmente, si potrebbe dire che il muscolo che la sperimenta agisce da agonista a un’estremità e antagonista all’altra (3).

A questo proposito vanno distinte le fasi dinamiche riferite all’esercizio/movimento analizzato (dove la fase concentrica è dettata dal fatto che i muscoli agonisti si accorciano contro una resistenza in opposizione, e vice versa), dalla fase compiuta dal muscolo o dal fascio specifico. Anche se nell’esercizio è riconoscibile una fase concentrica e una eccentrica, il muscolo/fascio che compie la contrazione e-concentrica si accorcia e si allunga contemporaneamente in entrambe le fasi, quindi può essere discutibile parlare di eccentrica e eccentrica.

La contrazione e-concentrica potrebbe essere anche il motivo per cui alcuni muscoli che la sperimentano, come ischiocrurali e retto femorale, sono frequentemente esposti a strappi e stiramenti in discipline come il calcio e gli sprint (2) (motivo per cui per questi atleti si suggerisce spesso l’implementazione di esercizi mono-articolari, come nordic hamstring e reverse nordic hamstring).

Esempi

Gli esempi di contrazione e-concentrica nell’esercizio con sovraccarichi sono:

 

Essenzialmente, nelle due grandi categorie di movimenti composti degli arti, ovvero spinta e trazione, alcuni muscoli biarticolari si accorciano a un’estremità e si allungano all’altra, compiendo una contrazione e-concentrica in entrambe le fasi. Naturalmente questo varrebbe anche in un’ipotetica trazione degli arti inferiori, ma non essendo un movimento comune né nel quotidiano né in palestra, non verrà preso in considerazione.

Paradosso di Lombard

Il paradosso di Lombard è un fenomeno relazionato alla contrazione e-concentrica. Esso si osserva quando due muscoli biarticolari opposti compiono simultaneamente una contrazione e-concentrica per ruotare entrambe le articolazioni nel verso richiesto (cioè, una co-contrazione), pur essendo che entrambi, accorciandosi, impedirebbero la rotazione articolare ad una delle due estremità.

Il classico esempio è il gesto di alzarsi dalla posizione seduta, che può essere trasferito anche all’esercizio dello squat. Durante il sollevamento, gli ischiocrurali (biarticolari) si accorciano all’anca ma si allungano al ginocchio; al contrario, il retto del femore si accorcia al ginocchio ma si allunga all’anca (4).

Si potrebbe concludere che i due muscoli “pseudo-”antagonisti si neutralizzerebbero a vicenda impedendo il movimento. In realtà, il paradosso si spiega dal fatto che i muscoli biarticolari hanno un braccio del momento più lungo (sono meccanicamente più avvantaggiati) ad una delle due estremità. Questo vantaggio meccanico permette ai rispettivi muscoli di esprimere più forza all’estremità richiesta predominando sull’antagonista, e permettendo infine l’estensione simultanea delle due articolazioni (4).

Rapportato allo squat, significa che gli ischiocrurali sono più forti nell’estendere l’anca di quanto lo è il retto femorale nel fletterla; viceversa, il retto femorale è più forte nell’estendere il ginocchio di quanto lo sono gli ischiocrurali ad estenderlo. 

È curioso che l’unico esempio di paradosso di Lombard in letteratura è quello del rapporto tra ischiocrurali e retto femorale, sebbene esempi simili si potrebbero fare anche in altri casi, come quello della contrazione e-concentrica di bicipite brachiale e capo lungo del tricipite durante i movimenti di trazione.

Perché e-concentrica non è isometrica?

Poiché spesso si asserisce che la contrazione e-concentrica non altera la lunghezza complessiva del muscolo che la compie (5,6), parte della letteratura tecnica potrebbe riconoscere questo tipo di azione muscolare come contrazione isometrica (1).

Questa  definizione però è impropria per motivi evidenti:

  • La contrazione isometrica per definizione si contraddistingue dall’assenza di rotazione delle articolazioni dove si inserisce il muscolo attivo; (6,7)
  • La contrazione e-concentrica produce probabilmente anche un ampio scorrimento dei miofilamenti all’interno del sarcomero;
  • Nella contrazione e-concentrica la lunghezza muscolare complessiva non è necessariamente o per definizione immutata tra gli estremi del range di movimento dell’esercizio; (8)

Contrazione e-concentrica e ipertrofia

È posizione comune che la contrazione e-concentrica non sia ideale per ottimizzare l’ipertrofia (2,4,5). Una base meccanicistica a volte citata è la svantaggiosa relazione lunghezza-tensione (LTR), poiché il muscolo non varierebbe la sua lunghezza risultando in svantaggio per produrre forza (5,6). La LTR spiega essenzialmente quanto il grado di lunghezza del muscolo influisce sulla forza che esprime: se un muscolo è agli estremi della sua lunghezza, in genere perde forza (5). 

Ma dato che nella contrazione isometrica viene ancora generata tensione meccanica, oltre che ipertrofia (6), la lunghezza immutata di per sé non sembra una motivazione molto convincente, anche perché nella contrazione e-concentrica la lunghezza non rimane per forza immutata (8). Guardando solo la lunghezza si potrebbe anzi ipotizzare che la contrazione e-concentrica permetta di preservare una LTR ottimale e generare così ancora forza elevata, dato che il muscolo non raggiunge gli estremi di lunghezza (9).

Una base più concettuale per comprendere perché la contrazione e-concentrica non sarebbe ottimale si ritrova nell’analogia dell’elastico aperto. Se si prendono le due estremità di un elastico, e all’allontanarsi dell’una l’altra la segue nello stesso verso, l’elastico non subirà alcuna variazione di lunghezza ma un semplice slittamento, e quindi non subirà forze di trazione significative (1). 

Nel muscolo questa dinamica richiederebbe una bassa generazione di forza, e quindi una bassa tensione meccanica. In questo modo il sistema nervoso centrale, che coordina il movimento, recluterebbe maggiormente i muscoli monoarticolari a scapito di quelli biarticolari, che verrebbero coinvolti maggiormente solo quando necessario (10).

Un’altra osservazione è che la contrazione e-concentrica impedisce il massimo allungamento muscolare, fattore che negli ultimi anni è stato meglio riconosciuto come fattore importante per ottimizzare l’ipertrofia (ipertrofia mediata dall’allungamento). Ma le ipotesi devono essere messe alla prova, e per questo vanno considerati gli studi che hanno analizzato varie risposte dei muscoli alle contrazioni e-concentriche. 

Ricerca su contrazione e-concentrica e ipertrofia

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  • Lorenzo Pansini

    Lorenzo Pansini è formatore, natural bodybuilder, personal trainer e divulgatore scientifico specializzato in nutrizione sportiva (ISSN-SNS) e allenamento per il miglioramento fisico. Con oltre 10 anni di esperienza attiva nella divulgazione scientifica, è stato per anni referente tecnico per l'azienda leader Project inVictus con vari ruoli, e richiesto da altre importanti realtà del settore nazionale. È autore per testi e riviste di settore, come Alan Aragon's Research Review, redatta dal ricercatore e nutrizionista americano Alan Aragon.

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