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La legge della plasticità muscolare o legge Borelli Weber Fick, rappresenta il principio secondo cui è possibile modificare la struttura e la lunghezza del muscolo scheletrico in base ad uno specifico stimolo motorio.

Definizione

«La lunghezza delle fibre è proporzionale all'accorciamento ottenuto dalla loro contrazione e questo è uguale circa alla metà della lunghezza delle fibre.»

La legge della plasticità muscolare indica in altre parole che se un muscolo ha delle fibre di 10 centimetri, si potrà accorciare la metà di quanto è lungo, cioè di 5 centimetri. Da questa legge nasce la teoria, applicata nel contesto dell'esercizio coi pesi (resistance training), secondo cui, se un muscolo svolge ripetutamente nel tempo una contrazione dinamica in maniera incompleta, cioè percorrendo solo parzialmente il range di movimento (ROM) che gli sarebbe permesso, avviene una riduzione della sua lunghezza complessiva, mediante un accorciamento della parte contrattile (ventre muscolare) e/o di quella tenidinea^[1].

«È indispensabile aggiungere come un muscolo possa modificare la sua morfologia, plasmare diversamente il suo profilo anatomico a seconda del lavoro che gli viene abitualmente richiesto: accorciarsi, allungarsi, assottigliarsi, ingrossarsi. Il muscolo è quindi un elemento anatomico estremamente plastico...^[2].»

I movimenti o le contrazioni dinamiche che può effettuare un muscolo in termini di arco di movimento (ROM, Range Of Motion) sono:

dal suo massimo allungamento al suo massimo accorciamento;
dal suo massimo allungamento ad un accorciamento incompleto;
da un allungamento incompleto al suo massimo accorciamento;
da un allungamento incompleto ad un accorciamento incompleto;

Secondo la legge Borelli Weber Fick, continuando a svolgere movimenti della stessa natura, percorrendo quindi lo stesso arco di movimento nel tempo, si tenderebbero a creare delle modificazioni morfologiche e strutturali del fascio muscolare interessato a causa di una sorta di adattamento. I risultati di queste modifiche ipotizzati da alcuni autori sarebbero:^[1]

Allungamento completo e accorciamento completo:
In questo caso, il movimento eseguito con la massima ampiezza dall'allungamento completo all'accorciamento completo, aumenta la parte contrattile in misura pari alla riduzione della parte tendinea, mantenendo la sua lunghezza a riposo inalterata, ma aumentandone la sua velocità;

Parte contrattile >
Parte tendinea <
Lunghezza =
Velocità >

Allungamento completo e accorciamento incompleto:
Se il movimento prevede un allungamento completo ma un accorciamento incompleto, la parte tendinea aumenta in misura maggiore di quanto diminuisce quella contrattile, dando luogo ad un aumento della lunghezza complessiva del muscolo ma riducendone la velocità;

Parte contrattile <
Parte tendinea >>
Lunghezza >
Velocità <

Allungamento incompleto e accorciamento completo:
Eseguendo un movimento con accorciamento completo e allungamento incompleto, la parte contrattile diminuisce, mentre quella tendinea rimane inalterata, causando l'accorciamento complessivo del muscolo;

Parte contrattile <
Parte tendinea =
Lunghezza <
Velocità =

Allungamento incompleto e accorciamento incompleto:
Nel caso in cui venga svolto un movimento in cui il muscolo non raggiunge mai né il massimo allungamento né la massima contrazione, la lunghezza del muscolo a riposo diminuisce sia nella parte contrattile che tendinea;

Parte contrattile <
Parte tendinea <
Lunghezza <
Velocità =

Legge della plasticità muscolare in letteratura

Per quanto possa essere diffusa in alcuni ambiti della fisiologia muscolare, della chinesiologia e del fitness sportivo, sembra che in letteratura la legge della plasticità muscolare non esista. Essa è stata citata in anni passati da alcuni autori italiani come Antonietta Vannini nel libro Chinesiologia (1975)^[2] e da Andrea Umili in Chinesiologia applicata per fitness e bodybuilding (1991)^[3], e di riflesso in alcuni testi di sport, fitness e bodybuilding più recenti^[1]^[4]^[5]. Alcuni autori parlano di un esperimento effettuato su un tendine del calcagno di un coniglio. Per ridurre l'arco di movimento del calcagno ad opera del gastrocnemio, vennero avvicinati i punti di inserzione del muscolo, quindi il tendine venne inserito più all'interno. A distanza di qualche tempo diminuì la parte contrattile a vantaggio di quella tendinea. Di questo studio però non vengono resi noti i riferimenti^[1]^[6]. Il titolo alternativo, Legge Borelli Weber Fick, ha probabilmente origine dal nome di alcuni studiosi che la teorizzarono e la approfondirono tra il XVII e il XIX secolo. Il fisiologo italiano Giovanni Alfonso Borelli (1608-1679), nel suo trattato De motu animalium, sembra essere stato il primo a sostenere la sua esistenza^[7]. Borelli era piuttosto specializzato nella fisiologia muscolare, e introdusse nuove teorie riguardo alla loro funzione. Circa un secolo più tardi, i fratelli tedeschi Wilhelm Eduard (1804-1861) e Ernst Weber (1795-1978) continuarono ad approfondire e chiarire quanto teorizzato da Borelli in materia di fisiologia del movimento e biomeccanica^[8], mentre nella metà del XIX secolo, un altro fisiologo tedesco, Adolf Eugen Fick (1829-1901), condusse studi dettagliati sul movimento degli animali usando tecniche fotografiche e cinematografiche^[9]^[10]. Sembra che questi quattro studiosi abbiano dato il nome alla legge che verrà successivamente denominata come legge della plasticità muscolare.

Anche se in letteratura non vi è traccia di questa enunciazione, che pare essere citata e diffusa solo da alcune bibliografie sul territorio nazionale, la letteratura scientifica ha da anni dimostrato la possibilità di modificare l'allungamento dei sarcomeri, cioè le componenti muscolari che rappresentano l'unità contrattile del tessuto muscolare composta dalle miofibrille. È stato visto ad esempio che posizionare un muscolo in massimo allungamento per 7 giorni sia in grado di provocare un allungamento del 20-40% dei sarcomeri, mentre al contrario mantenendolo in accorciamento viene subita una perdita del 20-30% dei sarcomeri^[11]^[12]^[13]^[14]^[15]. Viene segnalato che in questo caso il tessuto connettivo riesce a mutare prima delle fibre muscolari, ad esempio sostituendosi ai sarcomeri che nel processo si perdono all'estremità nella posizione di accorciamento. Si potrebbe esprimere qualche ipotesi sui meccanismi che dettano la variazione dei sarcomeri, come l'influenza del sistema nervoso, ma diversi studi evidenziano che ciò sia possibile anche in condizioni di denervazione^[14]. Un'altra ipotesi plausibile potrebbe essere la creazione di ponti actomiosinici spuri, ma è stato dimostrato che la ridotta tensione non è in grado di per sé di influenzare il numero di sarcomeri^[16]. In effetti non sono stati ancora definiti i meccanismi della legge della plasticità muscolare, che tuttora si regge su alcune deduzioni non pienamente confermate^[1].

Applicazione

Riconosciute le possibilità di un muscolo di modificare la propria struttura e morfologia in base all'arco di movimento compiuto, ecco che la legge della plasticità muscolare assume un ruolo importante in ambiti legati al trattamento di paramorfismi o a generali deformazioni posturali, alla riabilitazione, o nel fitness sportivo e nell'esercizio coi pesi.

«...riconoscere gli effetti di questi quattro tipi di movimento diventa estremamente importante nel trattamento di paramorfismi e non solo. Ecco allora che un'ipercifosi trarrà giovamento dall'allungamento dei muscoli cifotizzanti e intrarotatori dell'omero, mentre sarà opportuno accorciare i muscoli che raddrizzano la colonna vertebrale e che extraruotano l'omero. Ma anche nell'attività in palestra questi concetti possono venire applicati quotidianamente con successo, ad esempio, parlando di gluteo, muscolo estremamente importante nell'immaginario collettivo sia maschile che femminile. Se ad esempio si dovesse trattare un gluteo cadente che ha perso tono, per "rialzarlo" lo si farà lavorare in allungamento incompleto e accorciamento completo, in modo da renderlo più corto a riposo e quindi migliorare la silhouette della persona.^[1]»

La legge Borelli Weber Fick diventa dunque importante per tonificare e modificare la lunghezza dei fasci muscolari a seconda delle esigenze dell'individuo. Rimanendo in tema posturale, essa assume un ruolo importante per stimolare muscoli che devono essere allungati piuttosto che accorciati o viceversa, favorendo così la correzione dell'eventuale paramorfismo. In un ipotetico caso di postura iperlordotica essa può essere applicata stimolando gli estensori lombari solo in massimo allungamento e in contrazione incompleta, mentre per quanto riguarda glutei e addominali, essi potrebbero essere sollecitati solo in massima contrazione e in allungamento incompleto. Esistono poi alcuni gruppi muscolari che per natura tendono nel tempo all'accorciamento e altri all'allungamento/indebolimento, creando potenzialmente problematiche posturali o articolari con l'avanzare dell'età o con la sedentarietà. Anche in questi casi applicare la legge Borelli Weber Fick in un programma di tonificazione può essere utile a scopo preventivo. Dunque i muscoli che tendono nel tempo all'accorciamento possono essere sollecitati seguendo un arco di movimento dall'allungamento completo all'accorciamento incompleto, viceversa i muscoli che tendono nel tempo all'indebolimento possono essere stimolati seguendo un arco di movimento dall'allungamento incompleto all'accorciamento completo.

Muscoli tendenti all'accorciamento e all'indebolimento^[17]^[18]^[19]

Muscoli tendenti all'accorciamento

Parte superiore del tronco

Parte inferiore del tronco:

Arti inferiori:

Muscoli tendenti all'indebolimento/allungamento

Parte superiore del tronco

Parte inferiore del tronco:

Arti inferiori:

Note

^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Antonio Paoli, Marco Neri. Principi di metodologia del fitness. Elika, 2010. pp. 69-73. ISBN 8895197356
^ ^a ^b Antonietta Vannini. Chinesiologia. Aulo Gaggi Editore, 1975. Bologna.
^ Andrea Umili. Chinesiologia applicata per fitness e bodybuilding. Società stampa sportiva, Roma, 1991. ISBN 8883130197
^ Giancarlo Malaguti. Prevenire i Traumi Da Sport. Piccin (1994)
^ Giovanni Cianti. Body building. Fabbri, 1999. ISBN 8845173356
^ olympian.it - B.I.I.O. building per principianti (sesta parte) di Claudio Tozzi Archiviato il 23 ottobre 2013 in Internet Archive.
^ Borelli GA. De motu animalium Ed novissima. Johannis Bernouillii Meditationes mathematiacæ de motu musculorum. Lugduni Bat; 1710.
^ Wilhelm Eduard Weber. Mechanik der menschlichen Gehwerkzeuge: eine anatomisch-physiologische Untersuchung. Dieterich, 1836. Biblioteca Pubblica di New York
^ Fick AE. The first general overview of the role of physics in medicine. 1856
^ Andras Gedeon. Science and Technology in Medicine: An Illustrated Account Based on Ninety-Nine Landmark Publications for Five Centuries. Springer, 2006. pp. 77. ISBN 0387278753
^ Tabary et al. Neural regulation and adaptation of the number of sarcomeres of the muscle fiber to the length imposed upon it. J Physiol (Paris). 1972;65:Suppl 1:168A.
^ Tardieu et al. Change in the number of sarcomeres and in isometric tetanic tension after immobilization of the cat anterior tibialis muscle at different lengths. J Physiol (Paris). 1974 Jun;68(2):205-18.
^ Tabary et al. Functional adaptation of sarcomere number of normal cat muscle. J Physiol (Paris). 1976 Jun;72(3):277-91.
^ ^a ^b Goldspink et al. Effect of denervation on the adaptation of sarcomere number and muscle extensibility to the functional length of the muscle. J Physiol. 1974 February; 236(3): 733–742.
^ Goldspink G. Malleability of the motor system: a comparative approach. J Exp Biol. 1985 Mar;115:375-91.
^ TJ Koh, W Herzog. Excursion is important in regulating sarcomere number in the growing rabbit tibialis anterior. J Physiol. 1998 April 1; 508(Pt 1): 267–280.
^ Janda V. Procedures in therapeutic rehabilitation. Cesk Pediatr. 1976 Jul;31(7):365-6.
^ Berthold et al. Die Bedeutung des Muskelfunktionstests nach Janda für die sportärztliche Praxis, Medizin und Sport. 21, 6, S.171ff (1981)
^ Spring, Schneider, Tritschler. Erkennung und Verhutung musku- larer Dysbalancen, Therapeutische Umschau. 44 (1987) 868-877

Voci correlate

Portale Anatomia

Portale Biologia

Portale Medicina

Portale Sport

[fitness-1] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Antonio Paoli, Marco Neri. Principi di metodologia del fitness. Elika, 2010. pp. 69-73. ISBN 8895197356

[Vannini-2] Antonietta Vannini. Chinesiologia. Aulo Gaggi Editore, 1975. Bologna.

[3] Andrea Umili. Chinesiologia applicata per fitness e bodybuilding. Società stampa sportiva, Roma, 1991. ISBN 8883130197

[4] Giancarlo Malaguti. Prevenire i Traumi Da Sport. Piccin (1994)

[5] Giovanni Cianti. Body building. Fabbri, 1999. ISBN 8845173356

[6] ympian.it - B.I.I.O. building per principianti (sesta parte) di Claudio Tozzi Archiviato il 23 ottobre 2013 in Internet Archive.

[7] Borelli GA. De motu animalium Ed novissima. Johannis Bernouillii Meditationes mathematiacæ de motu musculorum. Lugduni Bat; 1710.

[8] Wilhelm Eduard Weber. Mechanik der menschlichen Gehwerkzeuge: eine anatomisch-physiologische Untersuchung. Dieterich, 1836. Biblioteca Pubblica di New York

[9] Fick AE. The first general overview of the role of physics in medicine. 1856

[Gedeon-10] Andras Gedeon. Science and Technology in Medicine: An Illustrated Account Based on Ninety-Nine Landmark Publications for Five Centuries. Springer, 2006. pp. 77. ISBN 0387278753

[11] Tabary et al. Neural regulation and adaptation of the number of sarcomeres of the muscle fiber to the length imposed upon it. J Physiol (Paris). 1972;65:Suppl 1:168A.

[12] Tardieu et al. Change in the number of sarcomeres and in isometric tetanic tension after immobilization of the cat anterior tibialis muscle at different lengths. J Physiol (Paris). 1974 Jun;68(2):205-18.

[13] Tabary et al. Functional adaptation of sarcomere number of normal cat muscle. J Physiol (Paris). 1976 Jun;72(3):277-91.

[Goldspink-14] Goldspink et al. Effect of denervation on the adaptation of sarcomere number and muscle extensibility to the functional length of the muscle. J Physiol. 1974 February; 236(3): 733–742.

[15] Goldspink G. Malleability of the motor system: a comparative approach. J Exp Biol. 1985 Mar;115:375-91.

[16] TJ Koh, W Herzog. Excursion is important in regulating sarcomere number in the growing rabbit tibialis anterior. J Physiol. 1998 April 1; 508(Pt 1): 267–280.

[17] Janda V. Procedures in therapeutic rehabilitation. Cesk Pediatr. 1976 Jul;31(7):365-6.

[18] Berthold et al. Die Bedeutung des Muskelfunktionstests nach Janda für die sportärztliche Praxis, Medizin und Sport. 21, 6, S.171ff (1981)

[19] Spring, Schneider, Tritschler. Erkennung und Verhutung musku- larer Dysbalancen, Therapeutische Umschau. 44 (1987) 868-877

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Legge della plasticità muscolare

Definizione

Legge della plasticità muscolare in letteratura

Applicazione

Muscoli tendenti all'accorciamento e all'indebolimento^[17]^[18]^[19]

Muscoli tendenti all'accorciamento

Muscoli tendenti all'indebolimento/allungamento

Note

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Legge della plasticità muscolare

Definizione

Legge della plasticità muscolare in letteratura

Applicazione

Muscoli tendenti all'accorciamento e all'indebolimento[17][18][19]

Muscoli tendenti all'accorciamento

Muscoli tendenti all'indebolimento/allungamento

Note

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Muscoli tendenti all'accorciamento e all'indebolimento^[17]^[18]^[19]