Caratteristiche neuromuscolari di due tipologie di contrazione isometrica: una meta-analisi ed uno studio sperimentale

Force task (FT) involves pushing or pulling against a load while maintaining force at a constant predetermined level. In contrast, position task (PT) requires maintaining a specific joint position while using an inertia load that generates the same force. Both tasks are performed through isometric contraction but appear to be characterized by distinct neuromuscular strategies. To assess whether these differences have implications for performance, a meta-analysis was conducted using time to task failure (TTF) as the comparison parameter. Subsequently, an experimental study was carried out on knee extensors, with a force intensity of 20% MVC and a joint angle of 90°, to replicate the meta-analysis results. The meta-analysis included 24 studies, totaling 31 comparisons between the two tasks. The results indicated a longer TTF during FT (712 ± 244 s) compared to PT (592 ± 204 s), with a mean difference of 120 ± 208 s (FT - PT) and a moderate effect size (g = 0.612; SE = 0.213; p = 0.007). Given the considerable variability in experimental protocols, the meta-analysis showed a high degree of heterogeneity (² = 95%; = 1.087; ² = 1.181; ² = 21.976). The experimental study involved 12 subjects performing both tasks to exhaustion, recording vastus lateralis and vastus medialis activity using high-density electromyography. The results showed no significant differences in TTF between FT (375.4 ± 174.2 s) and PT (369.3 ± 209.8 s) (p = 0.470), nor in muscle activity parameters or physiological complexity. Overall, it can be concluded that it is appropriate to distinguish isometric contraction into two types, with PT being less fatiguing and more regulated by proprioceptive information. This distinction can help professionals, in athletic training and rehabilitation, designing optimal interventions based on specific cases.

Il force task (FT) prevede di spingere o tirare contro un carico mantenendo la forza ad un livello prefissato costante. Nel position task (PT), invece, con un carico movibile che permette di generare la stessa forza, viene chiesto di mantenere una posizione articolare specifica. Entrambi i compiti sono eseguiti tramite una contrazione isometrica, ma sembrano essere caratterizzati da strategie neuromuscolari distinte. Per verificare se queste differenze abbiano implicazioni sulla performance, è stata condotta una meta-analisi utilizzando il time to task failure (TTF) come parametro di confronto. Successivamente, si è cercato di replicarne i risultati con uno studio sperimentale sugli estensori del ginocchio, con un’intensità della forza pari al 20% del MVC e un angolo articolare di 90°. Nella meta-analisi sono stati inclusi 24 studi per un totale di 31 confronti tra i due compiti. I risultati hanno indicato un TTF maggiore durante il FT (712 ± 244 s) rispetto al PT (592 ± 204 s) con una differenza media di 120 ± 208 s (FT - PT) ed un effect size di grado moderato (g = 0,612; SE = 0,213; p = 0,007). Data la notevole variabilità nei protocolli sperimentali, la meta-analisi presenta un alto grado di eterogeneità (² = 95%; = 1,087; ² = 1,181; ² = 21,976). Lo studio sperimentale ha coinvolto 12 soggetti che hanno eseguito i due compiti fino ad esaurimento, registrando l’attività del vasto laterale e mediale tramite elettromiografia ad alta densità. I risultati non hanno mostrato differenze significative nel TTF tra il FT (375,4 ± 174,2 s) ed il PT (369,3 ± 209,8 s) (p = 0,470) e neanche nei parametri legati all’attività muscolare e alla complessità fisiologica. Complessivamente, si può concludere che sia corretto distinguere la contrazione isometrica in due tipologie, con il PT che risulta essere meno affaticante e maggiormente regolato dalle informazioni propriocettive. Questa distinzione può aiutare gli operatori, nell’ambito della preparazione atletica e della riabilitazione, a programmare interventi ottimali in base alle casistiche.