NSCA’S ESSENTIALS OF
PERSONAL TRAINING
Coburn & Malek
Deze samenvatting bevat de volgende hoofdstukken:
H1, H2, H3, H4, H5, H6, H7, H9, H15, H16, H18, H20, H23
,Inhoudsopgave
Hoofdstuk 1: Structuur en functie van de spieren, zenuw en skeletale systemen.................................5
1.1 Het spierstelsel.............................................................................................................................5
1.2 Het zenuwstelsel...........................................................................................................................8
1.3 Het skeletal systeem.....................................................................................................................8
Hoofdstuk 2: Cardiorespiratory systeem en gasuitwisseling................................................................10
2.1 Cardiovascular anatomy and physiology....................................................................................10
2.1.1 Oxygen transport.................................................................................................................10
2.1.2 Oxygen-hemoglobin dissociation curve...............................................................................10
2.1.3 Factors influencing the oxygen-hemoglobin curve..............................................................10
2.1.4 Cardiac morphology.............................................................................................................10
2.1.5 Electrocardiogram...............................................................................................................11
2.1.6 Circulation............................................................................................................................12
2.1.7 Cardiac cycle........................................................................................................................12
2.1.8 Cardiac output.....................................................................................................................12
2.2 Luchtwegen................................................................................................................................13
2.2.1 Structuur..............................................................................................................................13
2.2.2 Longvolume.........................................................................................................................13
2.2.3 Gasuitwisseling....................................................................................................................13
2.2.4 Zuurstofopname..................................................................................................................14
Hoofdstuk 3: Bioenergetics...................................................................................................................15
3.1 Essentiële terminologie..............................................................................................................15
3.2 Energiesystemen........................................................................................................................15
3.2.1 Phosphagen system (fosfaatsysteem):................................................................................16
3.2.2 Glycolysis.............................................................................................................................16
3.2.3 Oxidative aerobic system.....................................................................................................16
Hoofdstuk 4: Biomechanica..................................................................................................................17
4.1 Vlakken en assen........................................................................................................................17
4.2 Krachten.....................................................................................................................................17
Hoofdstuk 5: Aanpassingen bij weerstandstraining..............................................................................18
5.1 Acute adaptaties.........................................................................................................................18
5.2 Chronische adaptaties................................................................................................................18
5.3 Factoren die adaptaties beïnvloeden.........................................................................................19
5.4 Overtraining................................................................................................................................19
Hoofdstuk 6: Fysiologische reacties en aanpassingen bij aerobe uithoudingsvermogen training........20
1
, 6.1 Acute cardiovasculaire responses...............................................................................................20
6.2 Chronische adaptations to aerobic exercise...............................................................................21
6.2.1 Cardiovascular adaptations..................................................................................................21
6.2.2 Respiratoiry adaptations......................................................................................................21
6.2.3 Skeletal muscle adaptations................................................................................................21
6.2.4 Metabolic adaptations.........................................................................................................21
Hoofdstuk 7: Voeding in de setting voor persoonlijke training.............................................................22
7.1 De rol van de personal trainer met betrekking tot voeding........................................................22
7.2 Wie kan voedingstherapie en voorlichting geven?.....................................................................22
7.3 Dieetbeoordeling........................................................................................................................22
7.3.1 Dieetinname data................................................................................................................22
7.3.2 Evaluatie van het dieet........................................................................................................22
7.3.3 Voedingsrichtlijnen in Nederland........................................................................................23
7.3.4 Geautomatiseerde dieetanalyse..........................................................................................23
7.4 Energie........................................................................................................................................23
7.4.1 Factoren die energiebehoeften beïnvloeden.......................................................................23
7.4.1 Energievereisten inschatten................................................................................................24
7.5 Voedingsstoffen..........................................................................................................................24
7.5.1 Eiwitten................................................................................................................................24
7.5.2 Koolhydraten.......................................................................................................................25
7.5.3 Vetten..................................................................................................................................25
7.5.4 Vitamines en mineralen.......................................................................................................25
7.5.5 Water...................................................................................................................................25
7.6 Gewichtstoename en gewichtsverlies........................................................................................26
Hoofdstuk 9: Cliëntoverleg en gezondheidsbeoordeling......................................................................27
9.1 Doel van een klantenconsult en gezondheidsbeoordeling.........................................................27
9.2 Stappen van de klantenconsult...................................................................................................27
9.3 Beoordeling van de comptabiliteit tussen de klant en de trainer...............................................27
9.3.1 Bespreking van doelen.........................................................................................................28
9.3.2 Het opstellen van een overeenkomst tussen de trainer en klant........................................28
9.4 Voorbereiding op de gezondheidsscreening...............................................................................28
9.4.1 Extra screening....................................................................................................................28
9.5 Evaluatie van coronaire risicofactoren, ziekte en levensstijl.......................................................28
9.5.1 Factoren die er voor zorgen dat het risico op CAD groter is................................................28
9.5.2 Coronaire slagader en longziekte.........................................................................................29
9.5.3 Risico op plotselinge hartdood............................................................................................29
2
, 9.6 Interpretatie van resultaten.......................................................................................................30
9.7 Verwijzingsproces.......................................................................................................................30
9.8 Medische verklaring...................................................................................................................30
Hoofdstuk 15: Weerstandstraining programma ontwerp....................................................................31
15.1 Algemene trainingsprincipes....................................................................................................31
15.1.1 Specificiteit........................................................................................................................31
15.1.2 Overload............................................................................................................................31
15.1.3 Variatie..............................................................................................................................32
15.1.4 Progressie..........................................................................................................................32
15.2 Eerste fitnessconsult en evaluatie............................................................................................32
15.2.1 Initiële weerstandstraining status en -ervaring.................................................................32
15.2.2 Beoordeling van de fitness.................................................................................................33
15.2.3 Doelstelling........................................................................................................................33
15.3 Trainingsopbouw in 6 stappen..................................................................................................33
Hoofdstuk 16: Aerobic uithoudingsvermogen trainingsprogramma ontwerp......................................34
16.1 Welke oefening?.......................................................................................................................34
16.1.1 Intensiteit...........................................................................................................................34
16.1.2 Frequentie.........................................................................................................................34
16.1.3 Duur...................................................................................................................................34
16.1.4 Progressie..........................................................................................................................34
16.2 Warming up..............................................................................................................................34
Hoofdstuk 18: Cliënten in de pubertijd, oudere of zwangere...............................................................36
18.1 Preadolescent jeugd.................................................................................................................36
18.1.1 Lichamelijke activiteit jeugd...............................................................................................36
18.1.2 Weerstandstraining voor jongeren....................................................................................36
18.1.3 Spierkracht winsten en andere voordelen.........................................................................36
18.1.4 Sport gerelateerde blessures verminderen.......................................................................37
18.1.5 Richtlijnen voor jeugdtraining............................................................................................37
18.1.6 Lesgeven aan jeugd............................................................................................................37
18.2 Oudere volwassenen................................................................................................................38
18.2.1 Voordelen van aerobe training..........................................................................................38
18.2.2 Voordelen van weerstandstraining....................................................................................38
18.2.3 Weerstandstrainingsrichtlijnen voor senioren...................................................................38
18.2.4 Aerobe uithoudingsvermogen trainingsrichtlijnen voor senioren.....................................39
18.3 Zwangere vrouwen...................................................................................................................39
18.3.1 Voordelen van lichaamsbeweging tijdens de zwangerschap.............................................39
3
, 18.3.2 Foetale (met betrekking op de ongeboren baby) reactie op lichaamsbeweging...............40
18.4 Conclusie..................................................................................................................................40
Hoofdstuk 20: Cliënten met cardiovasculaire en respiratoire aandoeningen.......................................41
Hoofdstuk 23: Weerstandstraining voor cliënten die atleten zijn........................................................42
4
,Hoofdstuk 1: Structuur en functie van de spieren, zenuw en
skeletale systemen
Fysieke activiteit vindt plaats vanwege de gecombineerde en gecoördineerde inspanningen van het
spier-, zenuw- en skeletstelsel. Het zenuwstelsel is verantwoordelijk voor het initiëren en wijzigen
van de activering van spieren. De spieren produceren beweging door krachten te genereren om
botten rond gewrichten te draaien. Dit hoofdstuk verkent de basisstructuur en functie van deze
systemen zoals deze van toepassing zijn op de praktijk van persoonlijke training.
1.1 Het spierstelsel
Spieren genereren kracht wanneer ze worden geactiveerd. Dit wordt spiercontractie of spierwerking
genoemd. Van de drie soorten spieren - glad, hart en skelet - het is het derde type dat hecht aan
botten, waardoor ze rond gewrichten roteren. Het is deze functie van skeletspieren die ons ertoe
brengt om dingen te kunnen doen als rennen, springen, optillen en gooien. De functie van spieren
wordt gedicteerd door de structuur ervan.
Skelet spieren zijn aan de botten gehecht en maken het daardoor mogelijk om gewrichten te kunnen
draaien. Hierdoor kunnen we rennen, springen ect. De functie van elke spier is afhankelijk van zijn
structuur.
Elke skelet spier is omringd met een laag bindweefsel epimysium.
Een spier is verder verdeeld in bundels van spiervezels. Een spiervezelbundel wordt fasciculus
genoemd, elke fasciculus is ook omringd door een laag bindweefsel dat perimysium wordt genoemd.
Tussen elke spiervezel in zit ook een laagbindweefsel endomysium. Deze laag zorgt ervoor dat de
aangrenzende vezels van elkaar gescheiden zijn.
De lagen bindweefsel helpen om de kracht door te geven
aan de pezen, die weer vast zitten aan de botten, die
bewegingen mogelijk maken.
Elke spiervezel is een cel. Elke spiervezel is omringd door
plasmamembraam, het sarcolemma genoemd. Het
sarcolemma sluit zo de inhoud van de spiervezel af, ontvangt
en geleid prikkels in de vorm van elektrische impulsen
actiepotentialen.
Skeletspieren zijn meerkernig, ze bezitten dus meer dan 1 kern. In de grens van het sarcolemma,
maar buiten de kern, bevindt zich het cytoplasma, het sarcoplasma in spieren genoemd. Deze
waterige oplossing bevat de energiebron van de cel, (ATP).
Mitochondriën zorgen binnen de cel voor aerobe ATP productie en zijn dus van groot belang bij
aerobe trainingsprestaties. Het sarcoplasmatisch reticulum slaat calcium op en reguleert de
spieractie wanneer de intracellulaire calciumconcentratie veranderd.
Spiervezel is een cel dat gespecialiseerd is om samen te trekken en kracht te leveren.
Myofibril: elke spiercel bevat eiwitstructuren die parallel lopen aan de lengte van de spiervezel. Deze
structuren worden de myofibrillen genoemd.
5
,Elk myofibril is een bundel van myofilamenten dat bestaat uit
myosine (dik ) en actine (dun) filamenten (eiwitdraden). De
myosine en actine filamenten zijn gerangschikt in een regelmatig
patroon over de lengte van de myofibril.
Myosine filamenten worden gevormd door opeenhoping van
myosine moleculen. Elk myosine molecuul bestaat uit een hoofd en
een staart. Het hoofd is in staat om zich vast te maken en te trekken
aan het actine filament. De nek verbind het hoofd aan de staart.
Het middelste gedeelte van de myosine filament is gerangschikt in een staart-staart model. Titine
onderhoud de positie van de myosine filamenten t.o.v. actine.
Elk actine filament wordt gevormd door bolletjes of G-actine eiwitten. De G actine eiwit heeft een
kant waar het kan binden aan het myosinehoofd. Aan de actine filamenten zijn twee andere eiwit
structuren aangesloten: trompomyosine en troponine. Zij reguleren de interactie van myosine en
actine, de samenwerkende eiwitten.
Wanneer de calcium aan de troponine bindt, zorgt troponine ervoor dat trompomyosine beweegt,
weg van de kant waar de myosine kan binden. Nu kunnen de myosine hoofden hechten en trekken
aan de actine.
Sarcomeer is de samentrekkende spiereenheid. Het rekt uit van één Z-lijn tot een volgende Z-lijn. De
A-band is de breedte van de myosine filament. Deze band zorgt voor de dondere groeven van de
skeletspier. Het gebied van de A-band dat alleen myosine bevat heet de H-zone. In het midden van
de H-zone is een donkere lijn dat de M-lijn wordt genoemd. De M-lijn helpt aangrenzende myosine
filamenten op één lijn te houden. Actine
filamenten zitten vast aan één uiteinde van de Z-
lijn. De I-band spant de afstand tussen de uiteinden
van de aangrenzende myosine filamenten. Elke I-
band ligt gedeeltelijk in twee sarcomeren. De I-
banden zijn minder dik dan de a-banden.
Z-lijn: de sarcomeer rekt uit van de ene Z-lijn tot de
andere Z-lijn.
A-band: breedte van het myosine filament.
H-band: het gedeelte wat alleen myosine bevat in de A-band.
M-lijn: in het midden van de H-band. Deze helpt om de aangrenzende myosine filamenten op een lijn
te houden.
I-band: spant de afstand tussen de uiteinde van de aangrenzende myosine filamenten.
Spiervezel moet een prikkel krijgen van het zenuwstelsel om samen te trekken. Deze communicatie
tussen de zenuw en de spieren treedt op in het zenuwknooppunt (neuromuscular junction). Elke
spiervezel heeft één zenuwknooppunt die in het midden van de cel ligt. Het uiteinde van de zenuwcel
heet het axon de ruimte tussen het axon en het spiercelmembraan heet de synapsspleet
(synaptic cleft).
6
, Sliding filament theory:
Deze theorie zegt dat een spier verkort en verlengt wanneer de filamenten (actine en myosine) langs
elkaar heen glijden, zonder dat de filamenten zelf van lengte veranderen.
1. Een impuls passeert de zenuw, dit leidt tot het vrijlaten van de prikkelende neurotransmitter
acetylcholine (ACh) in het zenuwknooppunt. Wanneer de zenuw rust is, is ACh opgeslagen in
het uiteinde van de axon in structuren die synapsplaasjes (synaptic vesicles) genoemd
worden. Het impuls zorgt ervoor dat het ACh wordt vrijgelaten in de synapsspleet, tussen het
axon en de spiervezel.
2. Het ACh verplaatst zich door de synapsspleet en bindt aan het ACh-receptoren aan de motor
eindplaats van de spiervezel.
3. Dit leidt tot voortbeweging van de impuls naar het sarcolemma van de spiervezel. Bovendien
gaat deze impuls langs het interieus van de spiervezel.
4. Als het calcium eenmaal is vrijgelaten, verplaatst en bindt het zich aan troponinemoleculen
die over de lengte van de actine filamenten zitten.
5. De binden van calcium aan troponine zorgt voor een verandering van de vorm van troponine.
Doordat tropomyosine gehecht is aan troponine verplaatst tropomyosine van de actinezijdes
waar myosinehoofden kunnen binden.
6. Wanneer een spier rust is, is een myosinehoofd bekrachtigd. Dat komt doordat er energie
wordt opgeslagen dat vrijkwam tijdens de afbraak van ATP in ADP. Wanneer de actinezijdes
blootgesteld worden aan de myosinehoofden, is het mogelijk om te hechten, een kruisbrug
vormen en te trekken aan de actine filamenten, richting het midden van een sarcomeer.
7. Na het trekken aan het actine filament heeft het myosine hoofd geen energie meer. Om het
actine filament te scheiden en om dus het myosine hoofd weer energie te geven moet er
weer een ATP-molecuul gebonden worden. Het myosinehoofd raakt los van de actine en het
enzym ATP-ase zorgt voor de splitsing van de atp-molecuul. Dit zorgt ervoor dat het
myosinehoofden opnieuw zijn bekrachtigd.
3 typen van spiercontracties:
- Concentrisch de spier wordt korter
- Exentrisch de spier wordt langer
- Isometrisch de spier behoudt de zelfde lengte
DOMS (Delayed Onset Muscle Soreness) schade aan bindweefsel en spierweefsel, gevolgd door
een ontstekingsreactie dat de pijnreceptoren activeert.
Typen spiervezels:
Een biochemische eigenschap van een spiervezel is het vermogen om aeroob ATP te produceren
oxidatieve capaciteit (oxidative capacity). Er is zuurstof nodig voor het aeroob metabolisme.
Spiervezels die lange en talrijke mitochondrien hebben en zijn omsingeld door een ruim aanbod van
bloed en zuurstof worden als oxidatieve vezels beschouwd. Ook bevatten de vezels een grote
hoeveelheid myoglobine dat zuurstof van het spiercelmembraan aan de mitochondrien aflevert en
verbeterd zo de aerobe capaciteit door de afhankelijk van anaerobe ATP productie te verminderen
Het myosine ATP-ase is verantwoordelijk voor het splitsen van ATP, energie vrijmaken voor
spiercontractie. Er bestaan verschillende vormen van myosine ATP-ase en die verschillen in de
snelheid waarin ze ATP splitsen.
1 type van langzame spiervezels en twee typen van snelle spiervezels:
- Type I: slow oxidative. Deze vezels hebben een hoge oxidatieve capaciteit en zijn
vermoeidheid bestendig, maar contraheren en relaxen langzaam.
- Type IIa: fast oxidative glycolytic. (kunnen een beetje tegen vermoeidheid)
7
PERSONAL TRAINING
Coburn & Malek
Deze samenvatting bevat de volgende hoofdstukken:
H1, H2, H3, H4, H5, H6, H7, H9, H15, H16, H18, H20, H23
,Inhoudsopgave
Hoofdstuk 1: Structuur en functie van de spieren, zenuw en skeletale systemen.................................5
1.1 Het spierstelsel.............................................................................................................................5
1.2 Het zenuwstelsel...........................................................................................................................8
1.3 Het skeletal systeem.....................................................................................................................8
Hoofdstuk 2: Cardiorespiratory systeem en gasuitwisseling................................................................10
2.1 Cardiovascular anatomy and physiology....................................................................................10
2.1.1 Oxygen transport.................................................................................................................10
2.1.2 Oxygen-hemoglobin dissociation curve...............................................................................10
2.1.3 Factors influencing the oxygen-hemoglobin curve..............................................................10
2.1.4 Cardiac morphology.............................................................................................................10
2.1.5 Electrocardiogram...............................................................................................................11
2.1.6 Circulation............................................................................................................................12
2.1.7 Cardiac cycle........................................................................................................................12
2.1.8 Cardiac output.....................................................................................................................12
2.2 Luchtwegen................................................................................................................................13
2.2.1 Structuur..............................................................................................................................13
2.2.2 Longvolume.........................................................................................................................13
2.2.3 Gasuitwisseling....................................................................................................................13
2.2.4 Zuurstofopname..................................................................................................................14
Hoofdstuk 3: Bioenergetics...................................................................................................................15
3.1 Essentiële terminologie..............................................................................................................15
3.2 Energiesystemen........................................................................................................................15
3.2.1 Phosphagen system (fosfaatsysteem):................................................................................16
3.2.2 Glycolysis.............................................................................................................................16
3.2.3 Oxidative aerobic system.....................................................................................................16
Hoofdstuk 4: Biomechanica..................................................................................................................17
4.1 Vlakken en assen........................................................................................................................17
4.2 Krachten.....................................................................................................................................17
Hoofdstuk 5: Aanpassingen bij weerstandstraining..............................................................................18
5.1 Acute adaptaties.........................................................................................................................18
5.2 Chronische adaptaties................................................................................................................18
5.3 Factoren die adaptaties beïnvloeden.........................................................................................19
5.4 Overtraining................................................................................................................................19
Hoofdstuk 6: Fysiologische reacties en aanpassingen bij aerobe uithoudingsvermogen training........20
1
, 6.1 Acute cardiovasculaire responses...............................................................................................20
6.2 Chronische adaptations to aerobic exercise...............................................................................21
6.2.1 Cardiovascular adaptations..................................................................................................21
6.2.2 Respiratoiry adaptations......................................................................................................21
6.2.3 Skeletal muscle adaptations................................................................................................21
6.2.4 Metabolic adaptations.........................................................................................................21
Hoofdstuk 7: Voeding in de setting voor persoonlijke training.............................................................22
7.1 De rol van de personal trainer met betrekking tot voeding........................................................22
7.2 Wie kan voedingstherapie en voorlichting geven?.....................................................................22
7.3 Dieetbeoordeling........................................................................................................................22
7.3.1 Dieetinname data................................................................................................................22
7.3.2 Evaluatie van het dieet........................................................................................................22
7.3.3 Voedingsrichtlijnen in Nederland........................................................................................23
7.3.4 Geautomatiseerde dieetanalyse..........................................................................................23
7.4 Energie........................................................................................................................................23
7.4.1 Factoren die energiebehoeften beïnvloeden.......................................................................23
7.4.1 Energievereisten inschatten................................................................................................24
7.5 Voedingsstoffen..........................................................................................................................24
7.5.1 Eiwitten................................................................................................................................24
7.5.2 Koolhydraten.......................................................................................................................25
7.5.3 Vetten..................................................................................................................................25
7.5.4 Vitamines en mineralen.......................................................................................................25
7.5.5 Water...................................................................................................................................25
7.6 Gewichtstoename en gewichtsverlies........................................................................................26
Hoofdstuk 9: Cliëntoverleg en gezondheidsbeoordeling......................................................................27
9.1 Doel van een klantenconsult en gezondheidsbeoordeling.........................................................27
9.2 Stappen van de klantenconsult...................................................................................................27
9.3 Beoordeling van de comptabiliteit tussen de klant en de trainer...............................................27
9.3.1 Bespreking van doelen.........................................................................................................28
9.3.2 Het opstellen van een overeenkomst tussen de trainer en klant........................................28
9.4 Voorbereiding op de gezondheidsscreening...............................................................................28
9.4.1 Extra screening....................................................................................................................28
9.5 Evaluatie van coronaire risicofactoren, ziekte en levensstijl.......................................................28
9.5.1 Factoren die er voor zorgen dat het risico op CAD groter is................................................28
9.5.2 Coronaire slagader en longziekte.........................................................................................29
9.5.3 Risico op plotselinge hartdood............................................................................................29
2
, 9.6 Interpretatie van resultaten.......................................................................................................30
9.7 Verwijzingsproces.......................................................................................................................30
9.8 Medische verklaring...................................................................................................................30
Hoofdstuk 15: Weerstandstraining programma ontwerp....................................................................31
15.1 Algemene trainingsprincipes....................................................................................................31
15.1.1 Specificiteit........................................................................................................................31
15.1.2 Overload............................................................................................................................31
15.1.3 Variatie..............................................................................................................................32
15.1.4 Progressie..........................................................................................................................32
15.2 Eerste fitnessconsult en evaluatie............................................................................................32
15.2.1 Initiële weerstandstraining status en -ervaring.................................................................32
15.2.2 Beoordeling van de fitness.................................................................................................33
15.2.3 Doelstelling........................................................................................................................33
15.3 Trainingsopbouw in 6 stappen..................................................................................................33
Hoofdstuk 16: Aerobic uithoudingsvermogen trainingsprogramma ontwerp......................................34
16.1 Welke oefening?.......................................................................................................................34
16.1.1 Intensiteit...........................................................................................................................34
16.1.2 Frequentie.........................................................................................................................34
16.1.3 Duur...................................................................................................................................34
16.1.4 Progressie..........................................................................................................................34
16.2 Warming up..............................................................................................................................34
Hoofdstuk 18: Cliënten in de pubertijd, oudere of zwangere...............................................................36
18.1 Preadolescent jeugd.................................................................................................................36
18.1.1 Lichamelijke activiteit jeugd...............................................................................................36
18.1.2 Weerstandstraining voor jongeren....................................................................................36
18.1.3 Spierkracht winsten en andere voordelen.........................................................................36
18.1.4 Sport gerelateerde blessures verminderen.......................................................................37
18.1.5 Richtlijnen voor jeugdtraining............................................................................................37
18.1.6 Lesgeven aan jeugd............................................................................................................37
18.2 Oudere volwassenen................................................................................................................38
18.2.1 Voordelen van aerobe training..........................................................................................38
18.2.2 Voordelen van weerstandstraining....................................................................................38
18.2.3 Weerstandstrainingsrichtlijnen voor senioren...................................................................38
18.2.4 Aerobe uithoudingsvermogen trainingsrichtlijnen voor senioren.....................................39
18.3 Zwangere vrouwen...................................................................................................................39
18.3.1 Voordelen van lichaamsbeweging tijdens de zwangerschap.............................................39
3
, 18.3.2 Foetale (met betrekking op de ongeboren baby) reactie op lichaamsbeweging...............40
18.4 Conclusie..................................................................................................................................40
Hoofdstuk 20: Cliënten met cardiovasculaire en respiratoire aandoeningen.......................................41
Hoofdstuk 23: Weerstandstraining voor cliënten die atleten zijn........................................................42
4
,Hoofdstuk 1: Structuur en functie van de spieren, zenuw en
skeletale systemen
Fysieke activiteit vindt plaats vanwege de gecombineerde en gecoördineerde inspanningen van het
spier-, zenuw- en skeletstelsel. Het zenuwstelsel is verantwoordelijk voor het initiëren en wijzigen
van de activering van spieren. De spieren produceren beweging door krachten te genereren om
botten rond gewrichten te draaien. Dit hoofdstuk verkent de basisstructuur en functie van deze
systemen zoals deze van toepassing zijn op de praktijk van persoonlijke training.
1.1 Het spierstelsel
Spieren genereren kracht wanneer ze worden geactiveerd. Dit wordt spiercontractie of spierwerking
genoemd. Van de drie soorten spieren - glad, hart en skelet - het is het derde type dat hecht aan
botten, waardoor ze rond gewrichten roteren. Het is deze functie van skeletspieren die ons ertoe
brengt om dingen te kunnen doen als rennen, springen, optillen en gooien. De functie van spieren
wordt gedicteerd door de structuur ervan.
Skelet spieren zijn aan de botten gehecht en maken het daardoor mogelijk om gewrichten te kunnen
draaien. Hierdoor kunnen we rennen, springen ect. De functie van elke spier is afhankelijk van zijn
structuur.
Elke skelet spier is omringd met een laag bindweefsel epimysium.
Een spier is verder verdeeld in bundels van spiervezels. Een spiervezelbundel wordt fasciculus
genoemd, elke fasciculus is ook omringd door een laag bindweefsel dat perimysium wordt genoemd.
Tussen elke spiervezel in zit ook een laagbindweefsel endomysium. Deze laag zorgt ervoor dat de
aangrenzende vezels van elkaar gescheiden zijn.
De lagen bindweefsel helpen om de kracht door te geven
aan de pezen, die weer vast zitten aan de botten, die
bewegingen mogelijk maken.
Elke spiervezel is een cel. Elke spiervezel is omringd door
plasmamembraam, het sarcolemma genoemd. Het
sarcolemma sluit zo de inhoud van de spiervezel af, ontvangt
en geleid prikkels in de vorm van elektrische impulsen
actiepotentialen.
Skeletspieren zijn meerkernig, ze bezitten dus meer dan 1 kern. In de grens van het sarcolemma,
maar buiten de kern, bevindt zich het cytoplasma, het sarcoplasma in spieren genoemd. Deze
waterige oplossing bevat de energiebron van de cel, (ATP).
Mitochondriën zorgen binnen de cel voor aerobe ATP productie en zijn dus van groot belang bij
aerobe trainingsprestaties. Het sarcoplasmatisch reticulum slaat calcium op en reguleert de
spieractie wanneer de intracellulaire calciumconcentratie veranderd.
Spiervezel is een cel dat gespecialiseerd is om samen te trekken en kracht te leveren.
Myofibril: elke spiercel bevat eiwitstructuren die parallel lopen aan de lengte van de spiervezel. Deze
structuren worden de myofibrillen genoemd.
5
,Elk myofibril is een bundel van myofilamenten dat bestaat uit
myosine (dik ) en actine (dun) filamenten (eiwitdraden). De
myosine en actine filamenten zijn gerangschikt in een regelmatig
patroon over de lengte van de myofibril.
Myosine filamenten worden gevormd door opeenhoping van
myosine moleculen. Elk myosine molecuul bestaat uit een hoofd en
een staart. Het hoofd is in staat om zich vast te maken en te trekken
aan het actine filament. De nek verbind het hoofd aan de staart.
Het middelste gedeelte van de myosine filament is gerangschikt in een staart-staart model. Titine
onderhoud de positie van de myosine filamenten t.o.v. actine.
Elk actine filament wordt gevormd door bolletjes of G-actine eiwitten. De G actine eiwit heeft een
kant waar het kan binden aan het myosinehoofd. Aan de actine filamenten zijn twee andere eiwit
structuren aangesloten: trompomyosine en troponine. Zij reguleren de interactie van myosine en
actine, de samenwerkende eiwitten.
Wanneer de calcium aan de troponine bindt, zorgt troponine ervoor dat trompomyosine beweegt,
weg van de kant waar de myosine kan binden. Nu kunnen de myosine hoofden hechten en trekken
aan de actine.
Sarcomeer is de samentrekkende spiereenheid. Het rekt uit van één Z-lijn tot een volgende Z-lijn. De
A-band is de breedte van de myosine filament. Deze band zorgt voor de dondere groeven van de
skeletspier. Het gebied van de A-band dat alleen myosine bevat heet de H-zone. In het midden van
de H-zone is een donkere lijn dat de M-lijn wordt genoemd. De M-lijn helpt aangrenzende myosine
filamenten op één lijn te houden. Actine
filamenten zitten vast aan één uiteinde van de Z-
lijn. De I-band spant de afstand tussen de uiteinden
van de aangrenzende myosine filamenten. Elke I-
band ligt gedeeltelijk in twee sarcomeren. De I-
banden zijn minder dik dan de a-banden.
Z-lijn: de sarcomeer rekt uit van de ene Z-lijn tot de
andere Z-lijn.
A-band: breedte van het myosine filament.
H-band: het gedeelte wat alleen myosine bevat in de A-band.
M-lijn: in het midden van de H-band. Deze helpt om de aangrenzende myosine filamenten op een lijn
te houden.
I-band: spant de afstand tussen de uiteinde van de aangrenzende myosine filamenten.
Spiervezel moet een prikkel krijgen van het zenuwstelsel om samen te trekken. Deze communicatie
tussen de zenuw en de spieren treedt op in het zenuwknooppunt (neuromuscular junction). Elke
spiervezel heeft één zenuwknooppunt die in het midden van de cel ligt. Het uiteinde van de zenuwcel
heet het axon de ruimte tussen het axon en het spiercelmembraan heet de synapsspleet
(synaptic cleft).
6
, Sliding filament theory:
Deze theorie zegt dat een spier verkort en verlengt wanneer de filamenten (actine en myosine) langs
elkaar heen glijden, zonder dat de filamenten zelf van lengte veranderen.
1. Een impuls passeert de zenuw, dit leidt tot het vrijlaten van de prikkelende neurotransmitter
acetylcholine (ACh) in het zenuwknooppunt. Wanneer de zenuw rust is, is ACh opgeslagen in
het uiteinde van de axon in structuren die synapsplaasjes (synaptic vesicles) genoemd
worden. Het impuls zorgt ervoor dat het ACh wordt vrijgelaten in de synapsspleet, tussen het
axon en de spiervezel.
2. Het ACh verplaatst zich door de synapsspleet en bindt aan het ACh-receptoren aan de motor
eindplaats van de spiervezel.
3. Dit leidt tot voortbeweging van de impuls naar het sarcolemma van de spiervezel. Bovendien
gaat deze impuls langs het interieus van de spiervezel.
4. Als het calcium eenmaal is vrijgelaten, verplaatst en bindt het zich aan troponinemoleculen
die over de lengte van de actine filamenten zitten.
5. De binden van calcium aan troponine zorgt voor een verandering van de vorm van troponine.
Doordat tropomyosine gehecht is aan troponine verplaatst tropomyosine van de actinezijdes
waar myosinehoofden kunnen binden.
6. Wanneer een spier rust is, is een myosinehoofd bekrachtigd. Dat komt doordat er energie
wordt opgeslagen dat vrijkwam tijdens de afbraak van ATP in ADP. Wanneer de actinezijdes
blootgesteld worden aan de myosinehoofden, is het mogelijk om te hechten, een kruisbrug
vormen en te trekken aan de actine filamenten, richting het midden van een sarcomeer.
7. Na het trekken aan het actine filament heeft het myosine hoofd geen energie meer. Om het
actine filament te scheiden en om dus het myosine hoofd weer energie te geven moet er
weer een ATP-molecuul gebonden worden. Het myosinehoofd raakt los van de actine en het
enzym ATP-ase zorgt voor de splitsing van de atp-molecuul. Dit zorgt ervoor dat het
myosinehoofden opnieuw zijn bekrachtigd.
3 typen van spiercontracties:
- Concentrisch de spier wordt korter
- Exentrisch de spier wordt langer
- Isometrisch de spier behoudt de zelfde lengte
DOMS (Delayed Onset Muscle Soreness) schade aan bindweefsel en spierweefsel, gevolgd door
een ontstekingsreactie dat de pijnreceptoren activeert.
Typen spiervezels:
Een biochemische eigenschap van een spiervezel is het vermogen om aeroob ATP te produceren
oxidatieve capaciteit (oxidative capacity). Er is zuurstof nodig voor het aeroob metabolisme.
Spiervezels die lange en talrijke mitochondrien hebben en zijn omsingeld door een ruim aanbod van
bloed en zuurstof worden als oxidatieve vezels beschouwd. Ook bevatten de vezels een grote
hoeveelheid myoglobine dat zuurstof van het spiercelmembraan aan de mitochondrien aflevert en
verbeterd zo de aerobe capaciteit door de afhankelijk van anaerobe ATP productie te verminderen
Het myosine ATP-ase is verantwoordelijk voor het splitsen van ATP, energie vrijmaken voor
spiercontractie. Er bestaan verschillende vormen van myosine ATP-ase en die verschillen in de
snelheid waarin ze ATP splitsen.
1 type van langzame spiervezels en twee typen van snelle spiervezels:
- Type I: slow oxidative. Deze vezels hebben een hoge oxidatieve capaciteit en zijn
vermoeidheid bestendig, maar contraheren en relaxen langzaam.
- Type IIa: fast oxidative glycolytic. (kunnen een beetje tegen vermoeidheid)
7
