Nella contrazione isotonica ed isometrica vengono misurati, rispettivamente, l'accorciamento del muscolo e lo sviluppo di tensione in funzione del tempo. Le contrazioni dei due tipi, prodotte da un singolo stimolo elettrico applicato al nervo motore o direttamente al muscolo, vengono chiamate scosse semplici. Una scossa semplice comprende il periodo latente, la fase di contrazione e la fase di rilasciamento.Nella scossa semplice isometrica il periodo latente, il tempo cioè che intercorre tra l'applicazione dello stimolo e l'inizio dello sviluppo di tensione, è breve (qualche msec) ed è dovuto al tempo necessario perché il sarcolemma si depolarizzi e si verifichi l'uscita del Ca 2+ in modo sa innescare i processi chimici della contrazione. La fase di contrazione è il periodo entro il quale la tensione raggiunge il massimo valore. Questa fase inizia nell'ultimo periodo della ripolarizzazione della membrana che segue il potenziale a punta e la massima tensione è raggiunta quando il potenziale transmembrana è pressoché ritornato ai suoi valori iniziali.La durata della fase di contrazione è variabile e caratterizza funzionalmente il muscolo.Nei muscoli rapidi può durare poco più di 10 msec (retto interno dell'occhio), nei muscoli lenti (muscoli degli arti) anche più di 100 msec. La fase di rilasciamento è sempre passiva e dipende dal ritorno elastico degli elementi muscolari che sono stati stirati durante la scossa semplice. Nella scossa isotonica il periodo latente è più lungo.Tale latenza è dovuta in parte agli stessi fattori considerati sopra ed in parte al fatto che l'accorciamento del muscolo può iniziare solo dopo che gli elementi elastici siano stati messi in tensione.Maggiore è il carico, più lungo sarà il periodo latente che seguirà. Anche la durata della fase di accorciamento è in relazione con il carico del muscolo. Sia la velocità che l'accorciamento sono massimi a carico zero si riducono progressivamente all'aumentare del carico a cui viene sottoposto il muscolo. A questo punto la contrazione diviene isometrica.3.2 3 RAPPORTO TENSIONE-LUNGHEZZA E VELOCITA' DI CARICO (11) La tensione sviluppata da un muscolo che si contrae in condizioni isometriche dipende dalla lunghezza del muscolo. La tensione sviluppata in funzione della lunghezza può essere studiata inserendo un muscolo isolato in un miografo di tipo isometrico, imponendo al muscolo lunghezze inferiori o superiori ad una certa lunghezza definita zero. La lunghezza zero è quella che lo stesso muscolo ha in condizioni di riposo fisiologico quando è normalmente inserito nei suoi capi ossei.Ovviamente quando il muscolo viene allungato passivamente sarà esercitata tensione nei punti di inserzione della leva a causa degli elementi elastici che vengono stirati.La tensione elastica passiva è direttamente proporzionale all'allungamento imposto al muscolo. Se questa tensione passiva viene sottratta dalla tensione attiva prodotta dal muscolo che si contrae nel corso di un tetano isometrico, si può osservare che la massima tensione attiva viene sviluppata quando il muscolo ha lunghezza zero e che, per lunghezze superiori o inferiori a questa, le tensioni sono sempre inferiori.Il fenomeno è spiegabile con la teoria della contrazione basata sull'interazione fra filamenti spessi e sottili . Quando il muscolo è stirato i filamenti sottili si dispongono al confine tra banda A ed I, quando è eccessivamente accorciato i filamenti sottili delle due porzioni I del sarcomero si sovrappongono tra loro nella parte centrale della banda A. In entrambi i casi si riduce l'area di sovrapposizione tra filamenti spessi e filamenti sottili e si riduce quindi l' area d'interazione per la formazione di ponti tra miosina ed actina.(Fig. 3.2.3.1) (Fig. 3