Krachttraining: de invloed van de mate van beweging

De omvang van een geleide beweging over een gewricht wordt gedefinieerd als de bewegingsomvang. De mechanische opwekking van kracht in de spier vindt plaats via het sarcomeer, de kleinste contractiele eenheid. Het sarcomeer zelf bestaat uit actine- en myosinefilamenten. Deze filamenten schuiven in elkaar en de kruisbruggen die op moleculair niveau gevormd worden tussen actine en myosine zijn verantwoordelijk voor het opwekken van kracht. Als de sarcomeerlengte kort is, is de mate van overlap tussen actine en myosine klein en kan er weinig cross-bridging en kracht worden opgebouwd. Naarmate de mate van overlap toeneemt, kunnen meer dwarsbruggen en kracht worden opgebouwd, totdat een optimum wordt bereikt bij een gemiddelde sarcomeerlengte (bij ongeveer 2,6 - 2,8 µm), dat vervolgens weer afneemt naarmate de sarcomeerlengte toeneemt [1]. Deze relatie wordt in vakjargon ook wel de kracht-lengte relatie genoemd.

De kracht-lengte relatie is een van de redenen waarom je niet in elke gewrichtshoekpositie dezelfde hoeveelheid kracht kunt opwekken.

De kracht-lengte relatie is een van de redenen waarom je niet in elke gewrichtshoekpositie dezelfde hoeveelheid kracht kunt opwekken.

Een controversieel onderwerp

Er is controverse in de literatuur over training met gedeeltelijke of volledige bewegingsvrijheid om de spiermassa optimaal te vergroten. Men denkt dat herhalingen over het volledige bewegingsbereik de mechanische belasting over het hele spiervezelgebied maximaliseren en zo meer hypertrofie stimuleren dan bij een gedeeltelijk bewegingsbereik [3]. Aan de andere kant maakt het gebruik van een gedeeltelijk bewegingsbereik een verhoging van de externe belasting mogelijk, omdat de herhalingen worden uitgevoerd bij een optimale kracht-lengte verhouding en daardoor grotere hypertrofische aanpassingen kunnen uitlokken [4].

Studies ten gunste van het volledige bewegingsbereik

McMahon et al. [5] onderzochten de relatie tussen trainingsomvang tijdens krachttraining en hypertrofie, onderhuids vet en kracht. Zesentwintig recreatief actieve deelnemers (19,6 ± 2,6 jaar) werden verdeeld in een full range of motion groep (0° - 90°) en een partial range of motion groep (0° - 50°) en ondergingen gedurende 8 weken drie keer per week krachttraining, gevolgd door een trainingsstop van 4 weken. De training bestond uit oefeningen voor de onderste ledematen, die werden getraind op een intensiteit van 80 % 1-RM. Het handhaven van de juiste kniehoek werd gecontroleerd met een zogenaamde goniometer. Het volume van de m. vastus lateralis werd gemeten met echografie op verschillende plaatsen (d.w.z. 25%, 50% en 75% van de lengte van het femur).
.
Er werd een significante toename van de spiermassa waargenomen in beide groepen vergeleken met de uitgangswaarde. In de groep met volledig bewegingsbereik was er een trend naar grotere spiertoename op alle gemeten plaatsen, vergeleken met de groep met gedeeltelijk bewegingsbereik. Dit was statistisch significant na 8 weken, gemeten op 75% van de lengte van het dijbeen. De auteurs concludeerden dat, vanuit praktisch oogpunt, bij krachttraining gestreefd moet worden naar het volledige bewegingsbereik als het doel is spierkracht en -omvang te vergroten. Bovendien mag het bewegingsbereik niet worden opgeofferd aan een grotere externe belasting.

Pinto et al. [6] vergeleken een gedeeltelijke inspanningsmaat met een volledige inspanningsmaat wat betreft kracht en hypertrofie bij jonge mannen. De deelnemers werden willekeurig verdeeld in 3 groepen:

• Volledig bewegingsbereik (0° - 130°, 0° = volledige elleboogstrekking)

• gedeeltelijk bewegingsbereik (50° - 100°)
• Controle groep

De proefpersonen (21,7 ± 3,5 jaar, n = 40) trainden 2 dagen per week gedurende 10 weken. Elleboogbuigkracht (biceps) werd beoordeeld door 1-RM en spiertoename werd beoordeeld door echografie. Beide interventiegroepen verhoogden significant de elleboogbuigkracht. Na de interventie was de kracht significant groter in de full range of motion groep dan in de partial range of motion groep. De gemiddelde hypertrofie van de elleboogbuigers nam aanzienlijk toe in beide trainingsgroepen. De auteurs concludeerden dat kracht en hypertrofie kunnen worden geïnduceerd door zowel volledige als gedeeltelijke bewegingstraining, waarbij volledige beweging leidt tot grotere verbeteringen in kracht dan gedeeltelijke bewegingstraining.

Een soortgelijke conclusie werd bereikt door Bloomquist et al. [7], die de manipulatie van de squat range of motion en de daaruit voortvloeiende aanpassingen onderzochten. Zeventien mannelijke deelnemers (24,0 ± 4,5 jaar) werden willekeurig toegewezen aan 12 weken squat-training met volledige (0° - 120°) of gedeeltelijke range of motion (0° - 60°). De kracht werd gemeten met 1-RM en de spierdoorsnede werd beoordeeld met MRI. Beide protocollen leverden een significante toename van kracht op ten opzichte van de nulmeting. Trainen via het volledige bewegingsbereik resulteerde echter in een aanzienlijk grotere spiertoename in de voorste dijspieren in vergelijking met de gedeeltelijke bewegingsbereikgroep.
.

Studies ten gunste van gedeeltelijke bewegingsvrijheid

Contrasterende resultaten met bovenstaande studies werden gevonden door Valamatos en collega's [8], die de effecten bestudeerden van 15 weken gedeeltelijke bewegingsvrijheid op de architectuur en mechanische eigenschappen van de m. vastus lateralis (laterale dijbeenspier). Daartoe rekruteerden ze 19 ongetrainde mannelijke deelnemers (24,1 ± 4,4 jaar) en wezen hen willekeurig toe aan een controle- of trainingsgroep. In de trainingsgroep werden de dominante en niet-dominante benen willekeurig getraind met een volledig (0° - 100°) of gedeeltelijk bewegingsbereik (0° - 60°). Krachttraining over het volledige bewegingsbereik veranderde de lengte van de spiervezelbundels en de specifieke spanning. Het gedeeltelijke bewegingsbereik had een matig effect op spierdoorsnede en kracht. De auteurs concludeerden dat spieraanpassingen afhankelijk zijn van het bewegingsbereik, omdat spiervezelbundellengte en specifieke spanning toenemen bij een groter bewegingsbereik. Omgekeerd wordt gedeeltelijke bewegingsvrijheid geassocieerd met hoekspecifieke krachtaanpassingen.

Een recente systematische review concludeerde dat spierlengte belangrijk is tijdens isometrische training, omdat werd aangetoond dat training bij langere spierlengtes de specifieke spanning verhoogt.Aangetoond is dat training op langere spierlengtes hypertrofie in grotere mate stimuleert dan isometrische training op kortere spierlengtes. Dit suggereert dat gedeeltelijke en volledige range of motion training even effectief is wanneer gedeeltelijke training wordt uitgevoerd bij langere spierlengtes [9]. Andere studies meldden daarentegen geen statistisch significant verschil in termen van hypertrofie bij het vergelijken van gedeeltelijk en volledig bewegingsbereik [5,6].
.
Goto et al. [10] onderzocht of gedeeltelijke bewegingsvrijheid effectief is bij het induceren van spierhypertrofie en -functie. Zij stelden de hypothese dat een gedeeltelijk trainingsvolume een hogere vasculaire occlusie zou veroorzaken door een hogere spierspanning en constante contracties, wat zou kunnen leiden tot een toename van hypertrofie en kracht. Daarom werden 44 mannen (20-22 jaar) gerekruteerd en verdeeld in een gedeeltelijke range of motion groep (45°- 90°) en een volledige range of motion groep (0°- 90°), met drie keer per week elleboogstrekkers training gedurende 8 weken. De deelnemers moesten in elke training 3 sets van 8 herhalingen afwerken. In beide groepen werd bij echografie een toename van de doorsnede van de m. triceps brachii waargenomen, en een toename van de isometrische kracht. De doorsnede in de gedeeltelijke krachttrainingsgroep was significant groter dan in de groep die over het volledige bewegingsbereik trainde.
.

Conclusie

Samengevat lijkt full range of motion training gunstiger voor de inductie van hypertrofie dan partial range of motion training. Bij training over een gedeeltelijk bewegingsbereik moet de nadruk echter liggen op langere spierlengtes. Personen met musculoskeletale problemen die resulteren in een verminderd bewegingsbereik kunnen er baat bij hebben.
.

Referenties

1. Gordon AM, Huxley AF, Julian FJ. De variatie in isometrische spanning met sarcomeerlengte in gewervelde spiervezels. J Physiol. Wiley-Blackwell; 1966;184: 170-192. doi:5921536

2. Zoladz JA. Spier- en inspanningsfysiologie. Spier- en inspanningsfysiologie. Elsevier; 2018. doi:10.1016/C2017-0-01877-3
3. Fleck SJ, Kraemer WJ. Ontwerpen van programma's voor weerstandstraining. 3rd ed. Champaign, IL: Human Kinetics. 2004.
4. Sisco P, Little JR. Krachtfactortraining een wetenschappelijke benadering voor het opbouwen van vetvrije spiermassa. Chicago: Contemporary Books; 1997.

5. McMahon GE, Morse CI, Burden A, Winwood K, Onambélé GL. Effect van bewegingsbereik tijdens ecologisch valide protocollen voor weerstandstraining op spieromvang, onderhuids vet en kracht. J Strength Cond Res. 2014;28: 245-255. doi:10.1519/JSC.0b013e318297143a

6. Pinto RS, Gomes N, Radaelli R, Botton CE, Brown LE, Bottaro M. Effect van bewegingsbereik op spierkracht en -dikte. J Strength Cond Res. 2012;26: 2140-2145. doi:10.1519/JSC.0b013e31823a3b15

7. Bloomquist K, Langberg H, Karlsen S, Madsgaard S, Boesen M, Raastad T. Effect van bewegingsbereik bij zwaar beladen squatten op spier- en peesaanpassingen. Eur J Appl Physiol. Springer; 2013;113: 2133-2142. doi:10.1007/s00421-013-2642-7
8. Valamatos MJ, Tavares F, Santos RM, Veloso AP, Mil-Homens P. Invloed van full range of motion vs. equalized partial range of motion training op spierarchitectuur en mechanische eigenschappen. Eur J Appl Physiol. Springer Berlin Heidelberg; 2018;118: 1969-1983. doi:10.1007/s00421-018-3932-x
9. Oranchuk DJ, Storey AG, Nelson AR, Cronin JB. Isometrische training en aanpassingen op lange termijn: effecten van spierlengte, intensiteit en opzet: een systematisch overzicht. Scand J Med Sci Sport. Blackwell Munksgaard; 2019;29: 484-503. doi:10.1111/sms.13375
10. Goto M, Maeda C, Hirayama T, Terada S, Nirengi S, Kurosawa Y, et al. Partial range of motion oefening is effectief voor het bevorderen van spierhypertrofie en -functie door aanhoudende intramusculaire hypoxie bij jonge getrainde mannen. J Strength Cond Res. NSCA National Strength and Conditioning Association; 2019;33: 1286-1294. doi:10.1519/JSC.00000000002051