Ciclo di accorciamento elastico

Al Ciclo di accorciamento elastico (DVZ) uno stiramento eccentrico di un muscolo è seguito da una contrazione concentrica del muscolo stesso, che fa risparmiare energia e utilizza l'energia cinetica dello stretching. Il DVZ svolge un ruolo importante nei movimenti reattivi ed è attivato dalla flessibilità dei muscoli e dal riflesso di stiramento. I disturbi del ciclo compaiono nel contesto della sindrome extrapiramidale.

Cos'è il ciclo di allungamento accorciamento?

Il ciclo di allungamento accorciamento è una modalità di funzionamento del sistema neuromuscolare. Il muscolo attivato viene inizialmente allungato contro la sua direzione di lavoro, nota anche come lavoro muscolare eccentrico. Il lavoro eccentrico è seguito da un accorciamento automatico del muscolo allungato, noto come metodo di lavoro concentrico.

Il ciclo allungare-accorciare può essere veloce o lento. Il ciclo veloce si svolge, ad esempio, nell'ambito dei movimenti sportivi. Poiché i muscoli hanno proprietà plastiche ed elastiche, le contrazioni seguono automaticamente e immediatamente un'espansione. Ciò significa che il lavoro muscolare eccentrico deve essere seguito immediatamente da un lavoro muscolare concentrico.

La contrazione dei muscoli avviene molto prima che il muscolo si adatti all'allungamento. Il ciclo di allungamento accorciamento utilizza l'energia accumulata dal movimento di allungamento e rende il lavoro concentrico particolarmente rapido e veloce. In questo modo si ottiene uno sviluppo della forza particolarmente ampio.

Il ciclo dipende principalmente dalla flessibilità dei tendini e dei legamenti. La contrazione è innescata all'interno del ciclo di allungamento-accorciamento dal fuso muscolare, che avvia il riflesso di stiramento sotto forma di una risposta motoria allo stimolo di stiramento.

Funzione e compito

Prima dell'inizio di un allungamento, un muscolo viene pre-attivato nel senso di preinnervazione. Questo crea una cosiddetta rigidità elastica a corto raggio (SRES). Questa rigidità consente al muscolo di resistere allo stretching per un breve periodo. La rigidità elastica a corto raggio è principalmente dovuta ai ponti actina-miosina del muscolo, che offrono una resistenza a breve termine allo stretching. La resistenza dei ponti diminuisce a causa della cosiddetta deformazione del ponte man mano che l'espansione continua.

Durante lo stretching, il muscolo viene attivato anche a livello del riflesso di stiramento. Ciò aumenta la forza di contrazione perché c'è un'ulteriore formazione di ponti incrociati. Le parti contrattili del muscolo, cioè actina e miosina, aumentano la rigidità. Inoltre, i tendini del muscolo sono allungati a causa dello stiramento.

Il cosiddetto riflesso di stiramento è un riflesso intrinseco che causa la contrazione di un muscolo quando viene allungato e quindi regola la lunghezza del muscolo. Come ogni riflesso, il riflesso di stiramento inizia con uno stimolo, in questo caso lo stimolo di stiramento, che viene rilevato dai fusi muscolari. I fusi muscolari sono cellule sensoriali di profonda sensibilità e sono collegati al sistema nervoso centrale tramite tratti nervosi afferenti. L'eccitazione passa alle vie nervose motorie efferenti che avviano la contrazione del muscolo. In questo modo, ad un allungamento eccentrico del corpo umano si risponde con una contrazione muscolare concentrica.

L'energia cinetica dell'allungamento viene ora utilizzata per la contrazione. Mentre molte fonti parlano di immagazzinamento di energia cinetica nel tessuto connettivo, altrettante presumono che sia immagazzinata nei tendini. Il tendine è quasi idealmente elastico e dovrebbe essere in grado di immagazzinare energia cinetica grazie a questa proprietà. L'energia cinetica nasce nella fase eccentrica del movimento e ora viene nuovamente rilasciata. Il ciclo di allungamento accorciamento ha quindi un effetto di potenziamento della forza rispetto al lavoro muscolare puramente concentrico.

Il potere del ciclo di allungamento-accorciamento non può essere raggiunto attraverso un lavoro muscolare puramente volontario. Per attivare il ciclo, i tendini devono essere allungati al massimo. Solo al massimo allungamento il corpo teme la rottura del tendine e inizia la contrazione per proteggersi. Un alto grado di estensibilità porta quindi ad un ciclo di allungamento-accorciamento più difficile da innescare.

Malattie e disturbi

Il ciclo di allungamento accorciamento è particolarmente importante per la forza reattiva. Ciò significa la forza necessaria per eseguire movimenti reattivi, che differisce dalla forza spontanea. La forza reattiva, e quindi anche il ciclo di allungamento accorciamento, può essere promossa mediante allenamento pliometrico.

Il ciclo di allungamento accorciamento può variare da persona a persona in una certa misura e dipende, ad esempio, dal livello di allenamento. Le differenze nel ciclo non devono essere dovute a una malattia. Tuttavia, qualsiasi malattia neuromuscolare può influire negativamente sul ciclo di accorciamento dello stiramento.

Ad esempio, la forza reattiva è limitata dopo gli infortuni sportivi. Nella pliometria, il riflesso di stiramento è promosso dalla fisioterapia dopo lesioni di questo tipo.

Oltre agli infortuni sportivi, una capacità riflessa indebolita può indicare neuropatie. Queste sono malattie del sistema nervoso periferico che non hanno causa traumatica.

Inoltre, tutti i movimenti reattivi sono disturbati nella variante ipocinetico-rigida della sindrome extrapiramidale. I disturbi del sistema extrapiramidale nel sistema nervoso centrale diventano evidenti, ad esempio, nel contesto del morbo di Parkinson, della corea o del balismo.

Inoltre, farmaci come i neurolettici influenzano il sistema motorio extrapiramidale. Oltre ad atassie, tremori o inibizioni di inizio, la tendenza alla caduta è un tipico sintomo della sindrome. Il sistema extrapiramidale è una struttura neuroanatomica in cui avvengono processi di controllo motorio sovraordinato. Non tutti i processi di controllo motorio sono quindi nella traiettoria piramidale del sistema piramidale. Tutti i controlli al di fuori del sistema piramidale sono riassunti come attività del sistema extrapiramidale, ad esempio il riflesso di stiramento come parte del ciclo di allungamento-accorciamento.

In questo contesto, tutte le lesioni del sistema extrapiramidale possono influenzare il ciclo di allungamento accorciamento. Questo vale per i danni infiammatori batterici e autoimmunologici, nonché per i danni alla struttura neurologica correlati a tumori, degenerativi, traumatici e infartuali.