El sistema muscular desempeña un papel esencial en el cuerpo, ya que produce movimiento y proporciona protección y apoyo a diversos órganos. Diferentes tipos de actividades requieren que los músculos trabajen de diferentes maneras, mientras que muchas de estas actividades requieren que los músculos se contraigan. Las células musculares contienen una cantidad abundante de filamentos de actina y miosina que están especializados para la contracción [1]. Los filamentos musculares se pueden dividir en tres tipos principales, a saber, músculos lisos, músculos esqueléticos y músculos cardíacos. La contracción de los músculos cardíacos y los músculos lisos es una reacción involuntaria, mientras que la contracción de los músculos esqueléticos es voluntaria. La contracción muscular se puede clasificar como isotónica o isométrica según la disposición de la tensión producida [2].
Los músculos esqueléticos son conocidos como órganos contráctiles que consisten en muchas unidades motoras. Cada unidad consta de fibras musculares conectadas a una sola neurona motora [1]. Si hay una fuerza que actúa en oposición a los músculos, como por ejemplo un peso, las fibras musculares se estirarán, lo que resultará en un aumento de la tensión. Puede que la contracción no sea suficiente para producir movimiento, pero mantienen el músculo en un nivel de tensión o tono en reposo [3]. El tono muscular es la tensión de reposo en los músculos esqueléticos y ayuda a estabilizar la posición de los huesos y las articulaciones..
La frase 'contracción isotónica' se define directamente como 'misma tensión', mientras que la palabra 'isotónica' se deriva de dos palabras griegas: 'iso' significa 'el mismo' y 'tonikos' significa 'tensión' con respecto a los músculos [1] . Como sugiere su nombre, una contracción isotónica es aquella en la que los músculos mantendrán la misma tensión a medida que se contraen o acortan. Durante las contracciones isotónicas, una tensión o fuerza se desarrollará hasta cierto nivel. Después de este nivel, la tensión permanece constante, mientras que la longitud del músculo cambiará posteriormente. Estas unidades motoras dentro de los músculos esqueléticos se activan realmente, lo que permite que se desarrolle la tensión necesaria en el músculo [4]. Las contracciones isotónicas se usan comúnmente cuando se mueven las extremidades. Ejemplos comunes de tales actividades incluyen caminar, correr o incluso levantar objetos..
Dos tipos principales de proteínas que se encuentran dentro de los músculos son responsables de las contracciones isotónicas. Estas son las proteínas de actina y miosina. Durante las contracciones isotónicas, hebras gruesas de miosina y hebras finas de actina se mueven una sobre otra. Este movimiento deslizante conduce a una reducción en el tamaño dentro de cada célula muscular individual y en el músculo entero en general [4].
Dependiendo de la cantidad de fuerza que trabaje contra el cuerpo de un individuo, ocurrirán uno de los dos tipos de contracciones isotónicas. Estas son las contracciones concéntricas y las contracciones excéntricas [5]. Las contracciones concéntricas se producen cuando los músculos se acortan, mientras que su tensión es mayor que la fuerza que los opone [2]. Las contracciones excéntricas por otro lado ocurren cuando los músculos se extienden en longitud. La fuerza en las contracciones excéntricas suele ser mayor que la tensión muscular que causa el alargamiento. El alargamiento de los músculos durante las contracciones excéntricas ejerce un alto nivel de estrés en los músculos que trabajan y, por lo tanto, la posibilidad de una lesión muscular es mucho mayor en comparación con las contracciones concéntricas [3].
Los ejemplos de una contracción concéntrica ocurren cuando un individuo dobla su brazo. Durante el encrespamiento, los músculos se acortarán cuando el brazo se flexione hacia el codo [4]. Extender el codo, bajar escaleras o sentarse en una silla sería un ejemplo perfecto de una contracción excéntrica que ayuda a controlar la velocidad de movimiento. A medida que se extiende el brazo, el mismo músculo se alargará y mantendrá la tensión.
Isométrico se define directamente como 'misma longitud', por lo que 'iso' significa igual y 'métrico' significa 'longitud' cuando se refiere a los músculos [5]. Durante las contracciones isométricas, el músculo en sí no cambia de longitud, mientras que la tensión nunca excede la carga que debe llevarse. Esto significa que mientras el músculo en sí no se acorta, la tensión nunca excederá la fuerza opuesta.
Uno de los hechos clave sobre las contracciones isométricas es que los músculos no cambian de longitud durante la contracción. En cambio, seguirán siendo su longitud normal. Por ejemplo, considere a una persona que sostiene un peso en una posición fija frente a su cuerpo [3]. Sin ninguna resistencia, el peso tirará del brazo de la persona al piso; sin embargo, cuando apliquen alguna forma de resistencia, la tensión resultante dará lugar a una contracción isométrica en los bíceps de la parte superior de los brazos. La cantidad de fuerza producida durante la contracción isométrica aumentará la longitud del músculo afectado..
Los ejemplos comunes de actividades en las que los músculos usan la contracción isométrica incluyen sostener un peso en un lugar determinado sobre el suelo o empujar un objeto que inicialmente estaba estacionario [2]. Como ya se mencionó, la longitud de todo el músculo no cambiará durante una contracción isométrica; sin embargo, las respectivas fibras musculares se acortarán, lo que a su vez conduce al fortalecimiento de los músculos..
Si bien las contracciones isotónicas e isométricas forman parte esencial del sistema de contracción muscular, existen sin embargo diferencias importantes entre ellas. En una contracción isotónica, los músculos mantienen la misma tensión que se acorta, mientras que en una contracción isométrica, el músculo permanece en la misma longitud que la tensión [5]. Se sabe que las contracciones isotónicas tienen tiempos de contracción y relajación más cortos, mientras que las contracciones isométricas tienen tiempos de contracción y relajación más largos. Los cambios de temperatura afectan a cada tipo de contracción de manera diferente. Si bien un aumento de la temperatura aumenta el tiempo necesario para acortar los músculos durante una contracción isotónica, sin embargo, disminuye el tiempo necesario para una contracción isométrica [3]. Las contracciones isotónicas liberan una gran cantidad de calor durante la contracción muscular, lo que hace que la energía sea menos eficiente, mientras que las contracciones isométricas liberan menos calor, lo que hace que esta sea una forma de contracción más eficiente energéticamente. Además, las contracciones isotónicas ocurren en medio de una contracción, mientras que las contracciones isométricas ocurren al principio y al final..
La actividad diaria implica una combinación de contracciones isotónicas e isométricas. Establecer la diferencia entre estos dos tipos de contracciones es importante, ya que puede ayudar a las personas a comprender qué sucede cuando sus músculos sufren algún tipo de estrés físico. Además, este entendimiento ayudará a redefinir sus rutinas de trabajo y ayudarles a cuidar mejor sus cuerpos..
Contracciones isotónicas | Contracciones isometricas |
La longitud del músculo varía. | La longitud muscular sigue siendo la misma. |
La tension es constante | La tensión varía |
Período de latencia más corto, período de contracción más corto y un período de relajación más largo. | Período latente más largo, período de contracción más largo y un período de relajación más corto |
Un aumento de la temperatura aumenta el período de acortamiento. | Un aumento de la temperatura disminuye la tensión isométrica. |
Las contracciones isotónicas son menos eficientes energéticamente a medida que se libera más calor. | Las contracciones isométricas son más eficientes energéticamente ya que se libera menos calor |
Se está realizando un trabajo externo a medida que se produce el acortamiento. | No se está haciendo ningún trabajo externo ya que no se produce acortamiento |
Las contracciones isotónicas ocurren en medio de una contracción muscular. | Las contracciones isométricas ocurren al principio y al final de todas las contracciones musculares. |
Durante las contracciones musculares, la contracción isotónica disminuye cuando aumenta la carga. | Durante las contracciones musculares, la fase isométrica de contracción aumenta cuando la carga aumenta. |