Kennistoets 2
Pathofysiologie
Hoofdstuk 3 Spierwerking bij inspanning
Hoofdstuk 10 Trainen van fysieke belastbaarheid
Hoofdstuk 11 Trainingsleer
Hoofdstuk 12 Richtlijnen voor training
Pathofysiologie
Hoofdstuk 3 Spierwering bij inspanning
Spieren passen zich aan de belasting en aan de groei van het skelet aan. Als het skelet zou
groeien zonder dat de spieren mee zouden groeien zou een puber tijdens zijn groeispurt
onbeweeglijk strak komen te staan. Bij verlamde tieners wordt de lengtetoename niet door
beweging gestimuleerd en kunnen ernstige bewegingsbeperkingen i gewrichten optreden.
Spiervezels vormen zich als reactie op mechanische krachten die tijdens bewegingen worden
opgewekt. Tevens bepaalt het zenuwstelsel hoe spiervezels zich specialiseren bij het leveren
van kracht. Ook hormonen zoals groeihormoon en geslachtshormonen beïnvloeden de
spiervezelstructuur. Hoewel een gezond persoon rond zijn twintigste al stopt met de lengte
groei, kan er in de breedte nog veel gebeuren. Met krachttraining kan de fysiologische
doorsnede twee tot drievoudig toenemen. Mensen die eenzijdige houdingen gebruiken,
raken dor deze spieraanpassingen op den duur beperkt in hun bewegingsuitslagen. Een
voorbeeld hiervan zijn rolstoelgebruikers die beperkt worden in de heupen en knieën of
iemand die met zijn arm in het gips heeft gezeten, heeft na verwijdering van het gips een tijd
lang een kleiner bewegingsbereik in de pols en elleboog. Spieren kunnen door het ontbreken
van bewegingen in twee tot drie weken wel 20% in fysiologische doorsnede slinken. Dit is
fysiologische adaptatie, “Use it or lose it.” Het lichaam past zich aan om niet te veel energie
te hoeven steken in spiergebruik. Bij immobilisatie worden al heel snel spiereiwitten
afgebroken in de lengte en dwarsdoorsnede. Het fenomenale aanpassingsvermogen van
spiervezels en spieren is een uitdaging voor de revalidatie van patiënten en voor de training
van ouderen en topsporters. Toename van kracht samen met een verbetering van de
coördinatie leidt tot een verbeterde prestatie, die op elke leeftijd kan worden getraind. De
toename is wel afhankelijk van de leeftijd. Op hoge leeftijd s de absolute winst n spierkracht
aanzienlijk minder dan bij jeugdigen. Maar voor ouderen is elke winst in kracht en
coördinatie het verschil tussen zelfstandigheid en afhankelijkheid.
Spieren worden door training versterkt en beter toegerust voor de taak die zij vervullen.
Toch zijn niet alle spieren in het lichaam voor alle taken trainbaar en op niet iedere persoon
is i staat dezelfde prestatieverbetering te bereiken. Spieren hebben al vanaf de geboorte niet
dezelfde samenstelling als bij anderen. Er bestaan verschillende typen spiervezels, die
verschillende contractiele en metabole eigenschappen hebben en die in verschillende mate
in aerobe of anaerobe taken getraind kunnen worden. Vanaf het midden van de vorige eeuw
1
, werden ze beschreven naar kleur, contractiesnelheid, enzymsamenstelling, naar glycogeen-
of vetvoorraad en naar de omzettingssnelheid van ATP door myosine-ATP-ase enzym op de
myosinekoppen in de myosinefilamenten. Het blijkt dat spiervezels afhankelijk van hun mate
van training of inactiviteit andere myosines inbouwen in de sarcomeren. Door een
veranderende belastingprikkel wordt in spiervezels het DNA voor de codering van myosine
aangesproken, waarbij de cel andere myosine gaat maken. Deze plasticiteit van reageren p
belastingsprikkels geeft een veel dynamischer beeld van het aanpassingsvermogen van een
spier dan de opvatting dat dat alles al genetisch is vastgelegd.
De diverse benamingen van de spiervezeltypen in skeletspieren:
Rode spiervezels Intermediaire vezels Witte spiervezels
Type I Type IIa Type IIx
Tonische vezels Fasische vezels
Langzame vezels Snelle vezels
Aerobe vezels Anaerobe vezels
Slow oxidative Fast oxidative glycolytic Fast glycolytic
Slow twitch Fast twitch a Fast twitch b
Fatigue resistant Fast fatiguable
Niet alle A-motorneuronen van de motorische eenheden hebben dezelfde celgrootte en
prikkeldrempel. Kleine, gemakkelijk tot een actiepotentiaal te prikkelen AI-motoneuronen
vormen de motorische eenheden met langzame vezels. Enige tientallen tot een paar
honderd spiervezels zijn in zo’n motorische eenheid aanwezig. Grotere AII-motoneuronen
hebben een hoge prikkeldrempel en leveren pas bij intensievere activatie actiepotentialen
en hebben tot meer dan duizend snelle spiervezels in hun motorische eenheden. Dit heeft te
maken met rekruteringsgratie (size principle). Type IIx vezels kunnen tot tienmaal sneller
contraheren. Sprinters hebben voornamelijk groot percentage type II vezels. Duursporters
hebben gemiddeld vee hogere percentages Type I vezels.
Wanneer een ongetrainde persoon een krachttrainingsprogamma start, blijkt dat de
spierkracht in de eerste weken 20 tot 40% kan toenemen zonder dat de spierdiameter
toeneemt. De eerste krachtwinst wordt toegeschreven aan neutrale aanpassingen. Veel
krachttoename komt de eerste weken tot maanden voort uit een betere coördinatie en de
sterkere activatie van motorische eenheden, daarna treedt ook hypertrofie van spiervezels
op. Bij ouderen is na twee maanden al winst te behalen in hun kracht, coördinatie en het
overwinnen van de vrees om te vallen. Door krachttraining leveren rek en
beschadigingsprikkels bij licht beschadigde spiervezels de signaalmoleculen voor rustende
spierstamcellen rond spiervezels. Als spiercellen hypertrofiëren hebben ze meer plasma en
meer spiereiwitten nodig. De delende spierstamcellen versmelten met spiervezels en leveren
extra kernen. Zij leveren daardoor extra DNA voor het aanmaken van actines, myosines enz.
de spiervezels zelf delen amper maar de satellietcellen zijn goede hulptroepen. Bij
voortgezette intensieve krachttraining van langer dan een maand vormen de type IIx vezels
zich om in intermediaire type IIa vezels. Wanneer een sporter dan heel lang vakantie neemt
2
Pathofysiologie
Hoofdstuk 3 Spierwerking bij inspanning
Hoofdstuk 10 Trainen van fysieke belastbaarheid
Hoofdstuk 11 Trainingsleer
Hoofdstuk 12 Richtlijnen voor training
Pathofysiologie
Hoofdstuk 3 Spierwering bij inspanning
Spieren passen zich aan de belasting en aan de groei van het skelet aan. Als het skelet zou
groeien zonder dat de spieren mee zouden groeien zou een puber tijdens zijn groeispurt
onbeweeglijk strak komen te staan. Bij verlamde tieners wordt de lengtetoename niet door
beweging gestimuleerd en kunnen ernstige bewegingsbeperkingen i gewrichten optreden.
Spiervezels vormen zich als reactie op mechanische krachten die tijdens bewegingen worden
opgewekt. Tevens bepaalt het zenuwstelsel hoe spiervezels zich specialiseren bij het leveren
van kracht. Ook hormonen zoals groeihormoon en geslachtshormonen beïnvloeden de
spiervezelstructuur. Hoewel een gezond persoon rond zijn twintigste al stopt met de lengte
groei, kan er in de breedte nog veel gebeuren. Met krachttraining kan de fysiologische
doorsnede twee tot drievoudig toenemen. Mensen die eenzijdige houdingen gebruiken,
raken dor deze spieraanpassingen op den duur beperkt in hun bewegingsuitslagen. Een
voorbeeld hiervan zijn rolstoelgebruikers die beperkt worden in de heupen en knieën of
iemand die met zijn arm in het gips heeft gezeten, heeft na verwijdering van het gips een tijd
lang een kleiner bewegingsbereik in de pols en elleboog. Spieren kunnen door het ontbreken
van bewegingen in twee tot drie weken wel 20% in fysiologische doorsnede slinken. Dit is
fysiologische adaptatie, “Use it or lose it.” Het lichaam past zich aan om niet te veel energie
te hoeven steken in spiergebruik. Bij immobilisatie worden al heel snel spiereiwitten
afgebroken in de lengte en dwarsdoorsnede. Het fenomenale aanpassingsvermogen van
spiervezels en spieren is een uitdaging voor de revalidatie van patiënten en voor de training
van ouderen en topsporters. Toename van kracht samen met een verbetering van de
coördinatie leidt tot een verbeterde prestatie, die op elke leeftijd kan worden getraind. De
toename is wel afhankelijk van de leeftijd. Op hoge leeftijd s de absolute winst n spierkracht
aanzienlijk minder dan bij jeugdigen. Maar voor ouderen is elke winst in kracht en
coördinatie het verschil tussen zelfstandigheid en afhankelijkheid.
Spieren worden door training versterkt en beter toegerust voor de taak die zij vervullen.
Toch zijn niet alle spieren in het lichaam voor alle taken trainbaar en op niet iedere persoon
is i staat dezelfde prestatieverbetering te bereiken. Spieren hebben al vanaf de geboorte niet
dezelfde samenstelling als bij anderen. Er bestaan verschillende typen spiervezels, die
verschillende contractiele en metabole eigenschappen hebben en die in verschillende mate
in aerobe of anaerobe taken getraind kunnen worden. Vanaf het midden van de vorige eeuw
1
, werden ze beschreven naar kleur, contractiesnelheid, enzymsamenstelling, naar glycogeen-
of vetvoorraad en naar de omzettingssnelheid van ATP door myosine-ATP-ase enzym op de
myosinekoppen in de myosinefilamenten. Het blijkt dat spiervezels afhankelijk van hun mate
van training of inactiviteit andere myosines inbouwen in de sarcomeren. Door een
veranderende belastingprikkel wordt in spiervezels het DNA voor de codering van myosine
aangesproken, waarbij de cel andere myosine gaat maken. Deze plasticiteit van reageren p
belastingsprikkels geeft een veel dynamischer beeld van het aanpassingsvermogen van een
spier dan de opvatting dat dat alles al genetisch is vastgelegd.
De diverse benamingen van de spiervezeltypen in skeletspieren:
Rode spiervezels Intermediaire vezels Witte spiervezels
Type I Type IIa Type IIx
Tonische vezels Fasische vezels
Langzame vezels Snelle vezels
Aerobe vezels Anaerobe vezels
Slow oxidative Fast oxidative glycolytic Fast glycolytic
Slow twitch Fast twitch a Fast twitch b
Fatigue resistant Fast fatiguable
Niet alle A-motorneuronen van de motorische eenheden hebben dezelfde celgrootte en
prikkeldrempel. Kleine, gemakkelijk tot een actiepotentiaal te prikkelen AI-motoneuronen
vormen de motorische eenheden met langzame vezels. Enige tientallen tot een paar
honderd spiervezels zijn in zo’n motorische eenheid aanwezig. Grotere AII-motoneuronen
hebben een hoge prikkeldrempel en leveren pas bij intensievere activatie actiepotentialen
en hebben tot meer dan duizend snelle spiervezels in hun motorische eenheden. Dit heeft te
maken met rekruteringsgratie (size principle). Type IIx vezels kunnen tot tienmaal sneller
contraheren. Sprinters hebben voornamelijk groot percentage type II vezels. Duursporters
hebben gemiddeld vee hogere percentages Type I vezels.
Wanneer een ongetrainde persoon een krachttrainingsprogamma start, blijkt dat de
spierkracht in de eerste weken 20 tot 40% kan toenemen zonder dat de spierdiameter
toeneemt. De eerste krachtwinst wordt toegeschreven aan neutrale aanpassingen. Veel
krachttoename komt de eerste weken tot maanden voort uit een betere coördinatie en de
sterkere activatie van motorische eenheden, daarna treedt ook hypertrofie van spiervezels
op. Bij ouderen is na twee maanden al winst te behalen in hun kracht, coördinatie en het
overwinnen van de vrees om te vallen. Door krachttraining leveren rek en
beschadigingsprikkels bij licht beschadigde spiervezels de signaalmoleculen voor rustende
spierstamcellen rond spiervezels. Als spiercellen hypertrofiëren hebben ze meer plasma en
meer spiereiwitten nodig. De delende spierstamcellen versmelten met spiervezels en leveren
extra kernen. Zij leveren daardoor extra DNA voor het aanmaken van actines, myosines enz.
de spiervezels zelf delen amper maar de satellietcellen zijn goede hulptroepen. Bij
voortgezette intensieve krachttraining van langer dan een maand vormen de type IIx vezels
zich om in intermediaire type IIa vezels. Wanneer een sporter dan heel lang vakantie neemt
2
