De complexe werking van spieren eenvoudig uitgelegd

De samenstelling van spieren

Spieren zijn opgebouwd uit vezels. Deze cilindervormige spiercellen zijn ongeveer 50 tot 100 micrometer in omvang, dit is vergelijkbaar met een haar. De lengte varieert van een paar centimeter tot een meter en ze kunnen over de volledige lengte van de spier lopen. De spiervezels zijn ingepakt in bundels, die men fasciculi noemt. Deze bundels zijn op hun beurt afzonderlijk ingepakt in bindweefsel.

Iedere spiervezel is opgebouwd ook draadachtige strengen. Een moeilijk woord hiervoor is myofibrillen. Deze hebben een diameter van 1 micrometer, ofwel 1/100ste van de dikte van een haar. Deze myofibrillen bevatten myofilamenten, die op hun beurt de proteïnen myosine (dikke vezels) en actine (dunne vezels) bevatten. Deze proteïnen zorgen voor het samentrekken van een spier.

De spierkracht wordt bepaald door de doorsnee van de spier, de lengte van de vezels en het aantal vezels. Door het volgen van een fitness programma kan je de doorsnee van een spier vergroten.

De besturing van spieren

Spieren komen niet zomaar in actie, de hersenen zenden signalen uit waardoor de spieren een bepaalde beweging maken. De spieren staan dus in verbinding met de hersenen en de spiervezels worden geactiveerd door de bewegingszenuwen. Eén bewegingszenuw kan ervoor zorgen dat meerdere spiervezels activeren.

Een zenuwcel en een spiervezel samen wordt een motoreenheid genoemd. Wanneer een zenuwcel geactiveerd wordt, zorgt deze ervoor dat alle spiervezels, die met die zenuwcel in contact staan, geactiveerd worden. Het aantal motoreenheden dat ingeschakeld wordt bij het samentrekken van een spier, is afhankelijk van de belasting die op die bepaalde spier wordt uitgeoefend. Als je een licht gewicht opheft, zullen slechts een paar motoreenheden in actie komen. Als het gewicht verzwaard wordt, komen er meer motoreenheden aan te pas en als je een erg zwaar gewicht tilt, zullen (bijna) alle motoreenheden worden ingeschakeld zodat je een maximale kracht kan ontwikkelen. Dus: om de spier zo optimaal mogelijk te trainen, moet de spier onder een zo groot mogelijke druk gezet worden.

Het aantal spiervezels is ook een bepalende factor bij de groei van kracht en spiermassa. Personen die gemakkelijk aan kracht en spiermassa winnen, hebben een groter aantal spiervezels in elke motoreenheid. Het aantal vezels in een motoreenheid is genetisch bepaald en ligt tussen 20 en 500. Een gemiddeld persoon heeft ongeveer 200 spiervezels per motoreenheid. Een groter aantal vezels zorgt voor meer kracht, dit stimuleert een grotere spiergroei.

Samentrekken van spieren

Het samentrekken van de spieren gebeurt voornamelijk met behulp van de proteïnen myosine en actine, die in de myofilamenten opgeslagen zitten.

Wanneer een impuls van een bewegingszenuw de spier bereikt, ontstaat er een chemische verandering in de spiervezels. De actine-filamenten glijden naar binnen, over de myosine-filamenten. De myosine-filamenten bevatten kleine uitsteeksels die zich uitstrekken naar de actine-filamenten. Op die manier komt myosine in contact met actine. De uitsteeksels draaien en trekken de myosine-filamenten over de actine-filamenten heen. Deze glijbeweging zorgt dat de spier korter en dikker wordt, waardoor ze samentrekt. Als de stimulatie eindigt, gaan de myosine- en actine-filamenten opnieuw uit elkaar en keert de spier terug naar de normale dikte en lengte, die ze in rust heeft.

De kracht die een spier genereert, is afhankelijk van het gewicht dat opgetild wordt en de lengte van de spier. Als de spier zich in rusttoestand bevindt, of iets uitgerekt is, kunnen alle uitsteeksels van de myosine-filamenten contact maken met de actine-filamenten en kan er dus een grotere kracht ontwikkeld worden. Hoe langer de spier is, des te meer uitsteeksels contact kunnen maken tussen myosine- en actine-filamenten, hoe meer kracht de spier kan ontwikkelen.

Wanneer je bijvoorbeeld de biceps traint en je begint met een uitgestrekte arm, zal je meer kracht kunnen ontwikkelen dan als je je arm licht gebogen houdt. De oefening doen met een uitgestrekte arm als beginsituatie zal het trainingsresultaat dus positief beïnvloeden.

Het gebruik van je spieren tijdens fitnessoefeningen >>