Gezondheid 

Fysiologie: Neuromusculaire coördinatie

dinsdag 01 maart 2005
27
  • Facebook
  • Twitter
  • Pinterest

Vaak wordt er gedacht dat toename van kracht alleen kan worden bereikt door de spier te laten groeien. Uit onderzoek blijkt echter dat de diameter van de spiervezel de maximale kracht die iemand kan leveren voor slechts ongeveer 50% kan verklaren. Uit een ander onderzoek blijkt dat de krachttoename bij ongetrainde personen in de eerste 10 tot 12 weken enkel het gevolg is van neurologische aanpassingen en er dus nog geen hypertrofie optreedt van de spiervezel. In het vorige artikel is aangegeven dat spieren door de wil worden aangestuurd via een zenuwprikkel vanuit de hersenen. Hoe dit proces van neuromusculaire coördinatie precies verloopt en wat de invloed is van krachttraining hierop is zal in dit artikel verder worden besproken.

 

Alle bewegingen die een mens kan maken worden aangestuurd vanuit het centrale zenuwstelsel. Een skeletspier komt slechts tot contractie als hiertoe een impuls vanuit het zenuwstelsel wordt gegeven, spontane spieractiviteit komt niet voor. Aan de meest eenvoudige bewegingen nemen toch meestal een aantal spieren of spiergroepen deel. De mate van activiteit van elk van de afzonderlijke spieren die aan de beweging meewerken wordt geregeld door het centrale zenuwstelsel. Hierin liggen bepaalde bij de geboorte meegekregen beweegpatronen opgeslagen in een soort motorisch geheugen. Ook kunnen er willekeurige (nieuwe) bewegingen worden gemaakt die nog niet in het zenuwstelstel geprogrammeerd zijn. Het aanleren van nieuwe bewegingen kan dus worden voorgesteld als het leren programmeren van de bewegingsopdracht aan de spieren door het zenuwstelsel. Er is uiteraard een grote variatie in hoe ingewikkeld bewegingen zijn om te leren. Bewegingen waarbij slechts één gewricht wordt gebogen en gestrekt zijn veel gemakkelijker te leren dan complexe bewegingen zoals turnen en hoogspringen waarbij vele gewrichten en dus ook vele spiergroepen aktief zijn. Met de term fijne motoriek worden bewegingen bedoeld die tot uitdrukking brengen wat zich bij de hogere functies in het centrale zenuwstelsel afspeelt. Hierbij moet gedacht worden aan het spreken, schrijven endecoördinatievandeogen.

Tabel 1. Verbetering intramusculaire en intermusculaire coördinatie

Verbetering van intramusculaire coördinatie:

  • Recrutering van meer motorunits
  • Verhoging van de prikkelfrequentie en verlengen van de tijdsduur van het handhaven van de     maximale prikkelfrequentie
  • Verbetering van synchronisatie van activiteit van de motor units. Gelijktijdig vuren van motorunits zorgt voor een grotere kracht dan ongelijk vuren.

Verbetering van intermusculaire coördinatie:

  • Letterlijk het verbeteren van coördinatie tussen spieren. Dit komt neer op een afname van co-contracties, oftewel gelijktijdig aanspannen van agonisten en antagonisten. Bij com- plexe bewegingen zoals springen is de coördinatie uitermate belangrijk. De precieze ti- ming van het ‘aanzetten en uitzetten’ van de juiste spieren op het juiste moment is waar het hier om draait, niet om dikke spiervezels met een hele grote kracht.

Het Zenuwstelsel

Een zenuwcel (neuron) is opgebouwd uit een cellichaam, dendrieten en een axon. De dendrieten en het axon zijn de uitlopers van het neuron. De dendrieten zijn de korte uitlopers. Door het axon (de lange uitloper) worden signalen verzonden. Spiercontracties worden aangestuurd door een motorische zenuwcel, ook wel a-motorneuron genoemd. Zo’n a-motorneuron met alle spiervezels die daaraan gekoppeld zijn wordt een motorunit genoemd. De eindvertakkingen van de axonen sturen elk één spiervezel aan. Afhankelijk van de functie van de spier kan de motorunit minder dan tien tot wel vele honderden spiervezels aansturen. Spieren die zeer fijne bewegingen verzorgen, zoals bijvoorbeeld de spiertjes die de stand van de oogbol bepalen, hebben weinig spiervezels per motorunit. Spieren die grove bewegingen tot stand brengen, zoals bijvoorbeeld de beenspieren, hebben vele honderden spiervezels per motorunit. Snelle spieren blijken te bestaan uit grotere motorunits dan langzame spieren.

Regulering van het niveau van kracht

De hoeveelheid kracht die door een bepaalde spiergroep geleverd wordt gestuurd door middel van:


1. Het aantal motorunits wat wordt aangezet of ‘gerecruteerd’. Bij een laag niveau van kracht worden eerst de kleine motorunits met langzame type I spiervezels gerecruteerd. Bij een hoger niveau van kracht worden er steeds grotere motorunits met de snelle type II vezels gerecruteerd. Goed getrainde krachtsporters kunnen een groter percentage van hun motorunits recruteren dan ongetrainde personen.

2. De frequentie waarmee het centrale zenuwstelsel prikkels naar de spier stuurt. Een hogere prikkelfrequentie betekent een hogere kracht.

Krachttraining en aansturing

Uit onderzoek waarbij krachttraining slechts bij één arm of één been wordt uitgevoerd blijkt dat er ook een toename van kracht optreedt in de arm of het been welke niet wordt getraind. Deze toename van kracht is uiteraard wel kleiner dan in de getrainde ledemaat, maar hieruit blijkt wel dat neurologische componenten de oorzaak kunnen zijn van een toename in kracht. De ongetrainde arm zal immers zeker niet gegroeid zijn zonder ook maar enige fysieke belasting te hebben gehad.In een situatie van uiterste nood (bijvoorbeeld levensbedreigende situaties) blijken ongetrainde personen in staat om veel meer kracht te leveren dan wat zij normaal gesproken zouden kunnen. Dit geeft aan dat er een slechts een beperkte hoeveelheid van de aanwezige spiervezels wordt gebruikt. Door gerichte krachttraining kan er een groter percentage spiervezels (met name type II) worden gebruikt.De neurologische aspecten die door middel van krachttraining kunnen worden verbeterd worden onderverdeeld in een verbetering van de intra- en intermusculaire coördinatie (zie tabel 1).

Training moet specifiek zijn

Eén van de belangrijkste trainingsprincipes is dat specifieke training het meeste effect oplevert. Dat trainingsprincipe geldt zeker ook voor krachttraining en kan voor een groot deel verklaard worden op basis van neurologische factoren. Iemand die altijd traint met een kniehoek van 90 graden zal sterk worden juist in die hoek en veel minder in een hoek van 45 of 120 graden. Ook de snelheid waarmee getraind wordt is van belang. Krachttraining met een lage bewegingssnelheid zal met name een krachtwinst opleveren op deze lage snelheid en in veel mindere mate op hogere snelheden.

Vertaling naar krachttraining

Training van de maximale kracht en het maximale vermogen (=kracht x snelheid) doet het grootste beroep op het neurale systeem. Hier gaat het dus echt om een verbetering van de recrutering, aansturing en coördinatie. Van deze trainingsvormen valt dus ook de meeste winst op neurologische aspecten te verwachten. Als verhogen van het eerste herhalingsgewicht van een bepaalde oefening het doel is, zal er vooral moeten worden getraind in het bereik van 1 tot 5 herhalingen op 80 tot 100% procent van het maximale gewicht. Voor het verhogen van het maximale vermogen moet er ook met weinig herhalingen gewerkt worden maar de belasting ligt daarbij aanzienlijk lager (30-70% van 1RM) waardoor de snelheid van de beweging veel hoger ligt. Om een optimaal trainingseffect te kunnen bewerkstelligen moet er voldoende rust (3-6 minuten) tussen de series genomen worden zodat het centrale zenuwstelsel de tijd heeft om volledig te herstellen.

X-treme Fitness: functionele oefeningen voor gevordenen
Sportspecific: Sport en Krachttraining, Machines of vrije gewichten?