Différence entre les contractions isométriques et isotoniques

introduction

Le système musculaire joue un rôle essentiel dans le corps car il produit un mouvement, protège et soutient divers organes. Différents types d'activités exigent que les muscles travaillent de différentes manières, alors qu'un grand nombre de ces activités nécessitent la contraction des muscles. Les cellules musculaires contiennent une quantité abondante de filaments d'actine et de myosine, spécialisés dans la contraction [1]. Les filaments musculaires peuvent être décomposés en trois types principaux, à savoir les muscles lisses, les muscles squelettiques et les muscles cardiaques. La contraction des muscles cardiaques et des muscles lisses est une réaction involontaire, tandis que la contraction des muscles squelettiques est volontaire. La contraction musculaire peut être classée comme isotonique ou isométrique en fonction de la disposition de la tension produite [2].

Quelle est la contraction musculaire?

Les muscles squelettiques sont connus comme des organes contractiles constitués de nombreuses unités motrices. Chaque unité est constituée de fibres musculaires connectées à un seul neurone moteur [1]. S'il y a une force agissant en opposition aux muscles, telle qu'un poids par exemple, les fibres musculaires vont s'étirer, entraînant ainsi une augmentation de la tension. La contraction peut ne pas suffire à produire du mouvement, mais ils maintiennent le muscle au repos, au niveau de la tension ou du tonus [3]. Le tonus musculaire est la tension au repos dans les muscles squelettiques et aide à stabiliser la position des os et des articulations..

Contraction isotonique

La phrase «contraction isotonique» est directement définie comme «même tension», tandis que le mot «isotonique» est dérivé de deux mots grecs: «iso» signifiant «même» et «tonikos» signifie «tension» vis-à-vis des muscles [1] . Comme son nom l'indique, une contraction isotonique est une contraction dans laquelle les muscles maintiendront la même tension lorsqu'elle se contracte ou se raccourcit. Lors de contractions isotoniques, une tension ou une force se développe jusqu'à un certain niveau. Après ce niveau, la tension reste constante tandis que la longueur du muscle changera par la suite. Ces unités motrices au sein des muscles squelettiques sont effectivement activées, ce qui permet à la tension nécessaire dans le muscle de se développer [4]. Les contractions isotoniques sont couramment utilisées lors du déplacement des membres. Des exemples courants de telles activités incluent la marche, la course ou même le levage d'objets..

Mécanisme de contraction isotonique

Deux principaux types de protéines présentes dans les muscles sont responsables des contractions isotoniques. Ce sont les protéines actine et myosine. Pendant les contractions isotoniques, des brins épais de myosine et des brins d'actine se chevauchent. Ce mouvement de glissement entraîne une réduction de la taille de chaque cellule musculaire et de l'ensemble du muscle [4]..

Types de contractions isotoniques

En fonction de la force exercée sur le corps d'un individu, deux types de contractions isotoniques auront lieu. Ce sont des contractions concentriques et des contractions excentriques [5]. Les contractions concentriques se produisent lorsque les muscles se raccourcissent alors que sa tension est supérieure à la force qui s’y oppose [2]. Les contractions excentriques se produisent par contre lorsque les muscles s'étendent. La force exercée lors des contractions excentriques est généralement supérieure à la tension musculaire qui provoque l’allongement. L'allongement des muscles lors de contractions excentriques impose un niveau de stress élevé aux muscles qui travaillent et, par conséquent, le risque de lésion musculaire est beaucoup plus élevé que celui des contractions concentriques [3]..

Exemples de contractions isotoniques

Des exemples de contractions concentriques se produisent lorsqu'un individu boucle son bras. Pendant le curling, les muscles se raccourciront à mesure que le bras se pliera au coude [4]. Le prolongement du coude, la marche dans les escaliers ou l’assise sur une chaise serait un exemple parfait de contraction excentrique qui aide à contrôler le taux de mouvement. Lorsque le bras est étendu, le même muscle s'allonge et maintient la tension.

Contraction isométrique

Isométrique est directement défini comme «même longueur», «iso» signifiant même et «métrique» désignant «longueur» lorsqu'il est question de muscles [5]. Lors des contractions isométriques, la longueur du muscle lui-même ne change pas alors que la tension ne dépasse jamais la charge à supporter. Cela signifie que, même si le muscle lui-même ne raccourcit pas, la tension ne dépassera jamais la force opposée.

Mécanisme des contractions isométriques

Un des faits essentiels sur les contractions isométriques est que les muscles ne changent pas de longueur pendant la contraction. Au lieu de cela, ils resteront leur longueur normale. Par exemple, considérons une personne qui tient un poids à une position fixe devant son corps [3]. Sans aucune résistance, le poids tirera les bras des personnes vers le sol. Cependant, lorsqu'elles appliquent une forme de résistance, les contraintes qui en résultent entraînent une contraction isométrique du biceps des bras. La quantité de force produite pendant la contraction isométrique augmentera la longueur du muscle affecté.

Exemples de contractions isométriques

Parmi les exemples courants d’activités dans lesquelles les muscles font appel à la contraction isométrique, citons le maintien d’un poids à un certain endroit au-dessus du sol ou la poussée d’un objet initialement immobile [2]. Comme mentionné précédemment, la longueur de tout le muscle ne changera pas pendant une contraction isométrique, cependant, les fibres musculaires respectives se raccourciront, ce qui conduira à un renforcement des muscles..

Différence entre la contraction isotonique et isométrique

Bien que les contractions isotoniques et isométriques forment des parties essentielles du système de contraction musculaire, il existe cependant des différences majeures entre elles. Dans une contraction isotonique, les muscles maintiennent la même tension lorsqu'elle se raccourcit, tandis que dans une contraction isométrique, le muscle reste à la même longueur que la tension change [5]. Les contractions isotoniques sont connues pour avoir des temps de contraction et de relaxation plus courts, alors que les contractions isométriques ont des temps de contraction et de relaxation plus longs. Les changements de température affectent chaque type de contraction différemment. Tandis qu'une augmentation de la température augmente le temps nécessaire au raccourcissement des muscles lors d'une contraction isotonique, elle diminue toutefois le temps nécessaire à une contraction isométrique [3]. Les contractions isotoniques dégagent beaucoup de chaleur lors de la contraction musculaire, ce qui réduit l'efficacité énergétique alors que les contractions isométriques dégagent moins de chaleur, ce qui en fait une forme de contraction plus économe en énergie. De plus, les contractions isotoniques se produisent au milieu d'une contraction, tandis que les contractions isométriques se produisent au début et à la fin..

Conclusion

L'activité quotidienne implique une combinaison de contractions isotoniques et isométriques. Établir la différence entre ces deux types de contractions est important car cela peut aider les individus à comprendre ce qui se passe lorsque leurs muscles sont soumis à une forme de stress physique. En outre, cette compréhension les aidera à redéfinir leurs routines de travail et à mieux prendre soin de leur corps..

Résumé des différences entre les contractions isotoniques et isométriques

Contractions isotoniques	Contractions isométriques
La longueur du muscle varie	La longueur du muscle reste la même
La tension est constante	La tension varie
Période latente plus courte, période de contraction plus courte et période de relaxation plus longue.	Période latente plus longue, période de contraction plus longue et période de relaxation plus courte
Une augmentation de la température augmente la période de raccourcissement	Une augmentation de la température diminue la tension isométrique
Les contractions isotoniques consomment moins d'énergie car plus de chaleur est libérée	Les contractions isométriques consomment moins d'énergie car moins de chaleur est dégagée
Il y a du travail externe fait pendant que le raccourcissement se produit	Il n'y a pas de travail externe fait car il n'y a pas de raccourcissement
Les contractions isotoniques se produisent au milieu d'une contraction musculaire	Les contractions isométriques se produisent au début et à la fin de toutes les contractions musculaires
Pendant les contractions musculaires, l'isotonique de la contraction diminue lorsque la charge augmente	Au cours des contractions musculaires, la phase isométrique de contraction augmente lorsque la charge augmente