La forza muscolare è la tensione che, a seconda dei casi, il muscolo deve sviluppare per:
- tenere fermo un corpo contro la gravità;
- imprimere accelerazione a un corpo che è fermo (quindi per iniziare a muoverlo) o in movimento (dunque per aumentarne la velocità);
- fermare un corpo in movimento (cioè per frenarlo).
La forza muscolare corrisponde alla tensione che la contrazione muscolare esercita per contrastare o vincere il campo gravitazionale e dipende dal tipo di contrazione stessa, che può essere:
- isometrica;
- concentrica;
Durante la contrazione isometrica (nella quale non c’è variazione di lunghezza del muscolo) la forza muscolare corrisponde alla tensione sviluppata dal muscolo per mantenere un corpo fermo contrastando l’attrazione gravitazionale. Essa è quindi pari alla forza-peso del corpo, che si calcola moltiplicando la massa del corpo in kg per l’accelerazione di gravità (9,81 m/s2).
Durante la contrazione concentrica (nella la quale il muscolo sviluppa tensione accorciandosi) la forza muscolare corrisponde alla tensione sviluppata dal muscolo per sollevare un corpo contro l’attrazione gravitazionale. In questo caso, è pari alla forza-peso del corpo (come nella contrazione isometrica) sommata alla forza necessaria per accelerare il corpo durante il movimento (calcolabile moltiplicando la massa del corpo per l’accelerazione indotta dal movimento).
La contrazione concentrica entra in gioco, per esempio, quando ci alziamo da una sedia: per far estendere il ginocchio, e quindi sollevare il corpo, i muscoli quadricipiti si contraggono in modo concentrico.
Durante la contrazione eccentrica (nella la quale il muscolo sviluppa tensione allungandosi) la forza muscolare corrisponde alla tensione sviluppata dal muscolo per rallentare la discesa di un corpo verso l’attrazione gravitazionale. In questo caso, è pari alla forza-peso del corpo meno la forza per l’accelerazione durante il movimento, per la quale contribuisce quella di gravità. Sfruttiamo questo tipo di contrazione quando, per metterci seduti, contraiamo il quadricipite per controllare la flessione del ginocchio e, con essa, la velocità del movimento verso il basso. Un processo analogo avviene quando scendiamo le scale o corriamo in discesa.
In sintesi, nelle contrazioni concentrica ed eccentrica la tensione muscolare varia durante il movimento: nella concentrica, la forza media che il muscolo deve sviluppare per permettere il movimento per tutta la sua durata è superiore alla forza-peso del corpo da sollevare, mentre nella contrazione eccentrica avviene l’opposto.
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