Acción muscular concéntrica, excéntrica e isométrica.

Se suele hablar de tres clases de acciones musculares, según que tengan lugar a medida que las fibras musculares se acorten, se alarguen o mantengan su longitud: concéntrica, excéntrica e isométrica, respectivamente. Resulta apropiado, como han hecho algunos autores, emplear el término acción o tensión muscular en lugar de hablar de contracción, ya que la acción específica del músculo es generar tensión, pero no toda tensión tiene lugar a medida que la fibra muscular se contrae. Es apropiado hablar de tensión en tanto que la fuerza experimentada por las fibras musculares es ténsil. Hay otros tipos de fuerza que actúan sobre los sólidos rígidos como son las de compresión y las de fricción.

En el libro "Superentrenamiento" de Yuri Verkhoshansky y Mel C. Siff se utiliza el concepto de acción muscular excéntrica en el supuesto de que la fuerza muscular cede a la carga impuesta mientras que utiliza el término acción muscular concéntrica cuando fuerza muscular es superior a la carga que actúa sobre ella. Para estos autores, la acción es isométrica cuando la carga y la fuerza son iguales, sin que una venza a la otra.

En el libro "El cuerpo y sus movimientos. Bases científicas" de Barbara A. Gowitzke y Morris Milner se dice lo siguiente: Si se añade una fuerza externa superior a la fuerza interna a un músculo ya acortado y se permite que éste se alargue mientras se sigue manteniendo tensión, la contracción se denomina excéntrica (en otras ocasiones se utiliza el término contracción de alargamiento). La energía utilizada por el músculo es inferior a la tensión que ejerce la carga, pero el músculo actúa como un freno controlando el movimiento de la carga.

Estas deficiciones son erróneas, dado que una fuerza nunca puede vencer ni ser vencida por su reactiva. En virtud del principio  de acción y reacción, una fuerza de acción siempre será igual a la fuerza de reacción. La carga que un objeto externo genera sobre nuestro cuerpo no puede vencer a ni ser vencida por la fuerza reactiva que nuestro cuerpo ejerce sobre la carga. Es decir, que la fuerza que una mancuerna realiza sobre la mano que la sujeta nunca puede ser mayor o menor, sino que sólo puede ser igual a la reactiva de la mano sobre la mancuerna. En aplicación  de la tercera ley de Newton, una fuerza sólo es posible cuando hay una reactiva del mismo módulo y de sentido opuesto. Por tanto, la reactiva no puede ser inferior o superior a la fuerza que tomamos como referencia (en el ejemplo propuesto, la fuerza que la mancuerna ejerce sobre la superficie de la mano que la agarra).

En la segunda definición mencionada se dice, en referencia a la acción muscular excéntrica, que en ella la energía utilizada por el músculo es inferior a la tensión que ejerce la carga. Esto es erróneo porque carece de sentido comparar energía con tensión o fuerza, ya que se trata de magnitudes físicas diferentes. Es como si se comparara velocidad con aceleración, o fuerza con impulso.

¿Cómo se debería definir las acciones musculares concéntricas, isométricas y excéntricas? La definición de la accion muscular concéntrica y de la excéntrica es sencilla. En la concéntrica, las fibras musculares realizan un trabajo positivo. En la excéntrica, se realiza un trabajo negativo. En la isométrica no se realiza trabajo mecánico visible. Trabajo mecánico es el producto de la fuerza por el desplazamiento. Hay trabajo cuando opera una fuerza que actúa en la misma dirección del desplazamiento, en el mismo sentido de éste o en sentido opuesto. En las acciones musculares definidas, el desplazamiento puede tener lugar en forma de acortamiento o  de alargamiento de las fibras, según se trate de acciones concéntricas o excéntricas, respectivamente. Cuando la fuerza opera a medida que el músculo se acorta, el trabajo -que es una magnitud escalar resultante de un producto escalar de vectores-es positivo (ya que el vector de fuerza tiene el mismo sentido que el vector desplazamiento) y, por tanto, hablamos de acción concéntrica. Cuando la fuerza opera a medida que el músculo se alarga, el trabajo es negativo (ya que el vector de fuerza tiene un sentido opuesto al vector de desplazamiento) y, por tanto, hablamos de acción excéntrica.

En la acción muscular isométrica la longitud del sistema músculo-tendón no cambia -si bien puede haber pequeño cambios de sposición relativa de los filamentos de actina y miosina que pueden deslizar entre sí, como una cadena de bicicleta que salta o un embrague que patina-. Pero esto no significa que en este supuesto no haya trabajo en absoluto. Además del trabajo mecánico, hay trabajos de naturaleza distinta: eléctrica, magnética, química, etc... Si se da el caso de que la energía química (metabólica) no genera trabajo mecánico, es porque se ha transformado en otra formas de trabajo de naturaleza no mecánica (calor resultante de una fricción que no ha dado lugar a trabajo mecánico pero sí a energía calorífica).

Lo importante aquí, tanto si se trata de contracciones concéntricas, isométricas como excéntricas, es poner de manifiesto que la carga sobre nuestro cuerpo nunca puede ser de módulo superior o inferior al de la fuerza reactiva ejercida por nuestro cuerpo contra el objeto que genera la carga. Dicho de otro modo, sea cual sea el tipo de acción  muscular, la carga debe ser igual a la fuerza. O, dicho de otro modo: la magnitud física en la que se mide la carga es la fuerza.

Realizamos acciones musculares excéntricas para frenar  decelerar objetos en movimiento. Para esa deceleración se requiere fuerza. Si nos pasan un balón de baloncesto a 10 metros por segundo y hemos de detenerlo con ambas manos, la carga que soporten nuestros músculos no dependerá sólo de la velocidad del balón, sino también de la medida en que acompañemos el balón al frenarlo con nuestras manos. Si lo frenamos con una amplia flexión de codo y extensión de hombro, entonces la fuerza que operará sobre nuestra musculatura será menor que si bloqueamos el balón en seco sin apenas permitir movimiento a nuestras articulaciones. Si el mismo balón hubiera de ser detenido por un muelle, la carga que operaría sobre el muelle dependería no sólo de la velocidad del balón, sino de la propia rigidez del muelle. El balón no es una carga, sino en estímulo susceptible de generar carga sobre nuestro aparato locomotor.

Conviene no confundir carga con estímulo.