La risultante di un movimento di un muscolo è diretta come la linea media che il muscolo costituisce lungo la direzione delle sue fibre dall’origine all’intersezione. Poiché questa linea non si mantiene costantemente ortogonale al segmento osseo sul quale si inserisce, la forza risultante finisce per dover cambiare, di continuo direzione durante la fase di contrazione che avvicina il segmento osseo mobile a quello fisso dove è sita l’origine. Questo fatto rende meno efficace la forza muscolare.La contrazione muscolare deve tener conto dell’esistenza di due componenti: una detta rotatoria ( R ) o angolare o motrice e l’altra detta assiale ( A ) o longitudinale o stabilizzante o, semplicemente, non rotatoria (diretta lungo l’avambraccio se si considera tale segmento il segmento mobile nella flessione dell’avambraccio).

La componente rotatoria è la sola efficace ai fini del movimento mentre la componente assiale ha prevalenti azioni stabilizzanti quando ha verso orientato all’articolazione, talora diastasanti quando il verso risulta opposto all’articolazione (componente assiale negativa) e in alcuni casi, effetti lussanti quando il gioco muscolare presenta disarmonie. Facciamo riferimento al muscolo bicipite omerale. Studiando questo muscolo infatti si è potuto osservare quando la componente rotatoria prevale, quando è massima e quando è minima rispetto a quella assiale, questo dunque ci fa capire qual è il range articolare entro il quale risulta più efficace l’attività del muscolo bicipite. Con buona approssimazione, molti muscoli hanno caratteristiche simili.
Se osserviamo la figura 1 vediamo il rapporto quantitativo tra componente parallela e perpendicolare della forza peso. I due triangolo DEE2 e ABC sono simili perché hanno l’angolo α uguale. Possiamo allora scrivere la relazione di proporzionalità tra di essi:

Figura 1: Scomposizione forze su un piano inclinato 

In figura 2 stiamo osservando il rapporto tra gli angoli α e l’angolo β. L’angolo α rappresenta l’angolo contenuto tra la risultante del muscolo (F) e l’asse dell’avambraccio.

L’angolo β è invece l’angolo compreso tra l’asse dell’avambraccio e quella del braccio.

F è il vettore forza risultante del muscolo.

Fr è invece la componente rotatoria della forza.

Fa è invece la componente assiale della forza.

Figura 2: Movimenti del muscolo bicipite

Graficamente una volta disegnata l’articolazione del gomito (segmento del braccio e dell’avambraccio) in varie posizioni, da quella di massima estensione a quella di massima flessione, costruiamo il vettore forza risultante, in scala, e applicato nel punto di intersezione con verso opposto, come in figura 3.

Indichiamo con A la forza risultante del muscolo, R la componente rotatoria, S la componente assiale o stabilizzante. Si osserva che per angoli vicini a 90° la forza espressa dal muscolo diventa più efficace in accordo al fatto che aumenta la componente rotatoria a scapito di quella assiale. Ci riferiamo ad una forza risultante di 100 N solo per ragioni pratiche.

Per angoli vicini a 180° tra braccio e avambraccio, l’angolo α (quello tra risultante e asse dell’avambraccio) è acuto, la forza S è diretta verso l’articolazione e R svolge la funzione rotatoria.

Figura 4

Se si cambia α di modo che rimanga sempre acuto, R aumenta, S diminuisce e β va verso i 90°.

Questa situazione si verifica quando β è leggermente inferiore a 90° perché la somma dei due angoli α, β è circa 180°.

Figura 7

Se invece α è maggiore di 90° ne segue che β è inferiore a 90° e si verifica il cambiamento di verso di S che quindi tende a diastasare (In medicina, l’allontanamento di parti o superfici di organi normalmente a contatto | capi articolari, monconi di ossa fratturate ecc.) il gomito.
L’angolo di intersezione del muscolo α è dunque l’elemento fondamentale che ci consente di calcolare il valore di ciascuna componente.

Figura 8

Dalla seguente spiegazione ricaviamo quando il muscolo risulta più efficace, ossia quando prevale la componente rotatoria (R) rispetto a quella assiale (S) per una risultante di 100 N. Figura 7

E’indispensabile però tenere bene a mente che la maggior parte dei muscoli situati sugli arti superiori sono accompagnati da un braccio di leva svantaggioso con il fulcro posizionato all’altezza del gomito: questa articolazione è sottoposta quindi alla gestione di carichi molto spesso antifisiologici soprattutto a livello dell’epicondilo e dell’epitroclea, punti di inserzione di numerosi muscoli.

Quindi come ogni esecuzione che si svolge nella stazione eretta è indispensabile concentrarsi a mantenere la colonna nella sua posizione fisiologica; durante le ultime ripetizioni di ogni serie, soprattutto quando ci si allena con carichi elevati, sorge istintivo inarcarsi con la schiena per trovare aiuto nei muscoli erettori spinali per cui bisognerà cercare di non accentuare questa azione contrapponendo il bacino in retroversione e poi perchè come precedentemente illustrato la contrazione risulta più efficace quando l’avambraccio è parallelo al pavimento. Figura 7

La velocità d’esecuzione non deve differenziarsi troppo nelle due fasi |Contrazione concentrica(flessione) – Contrazione eccentrica (estensione), ma durante quella eccentrica bisognerà prestare più attenzione nel controllo del movimento.