Anatomie en fysiologie bij EMS-training
Functionele onderdelen van een dwarsgestreepte spiervezel
- De dwarsgestreepte musculatuur maakt ca. 40% van het lichaamsgewicht uit.
- Taken: steun- en houdfunctie evenals beweging (samen met pezen, botten en gewrichten).
- De spier bestaat, afhankelijk van de grootte, uit meerdere spierbundels (fascikels).
- De fascikels bestaan uit meerdere spiervezels.
- De spiervezel vormt de spiercel.
- De dwarsstreping van een spiervezel ontstaat door de regelmatige ordening van de contractiele eiwitten actine en myosine.
- De myofibrillen zijn door Z-lijnen onderverdeeld in ca. 2 μm lange sarcomeren.
- Het sarcomeer is de kleinste contractiele eenheid van een spier.
- Het sarcolemma is het celmembraan dat de spiervezel omgeeft en overgaat in de pezen.
Contractiemechanisme – glijdend filamentmechanisme
- Myosinekop hecht zich aan G-actine (vorming van dwarsbruggen), omdat de myosinebindingsplaats door calcium wordt vrijgemaakt.
- Myosinekop kantelt van een 90°- naar een 45°-stand – verkorting van het sarcomeer.
- De myosinekop wordt door een ATP-molecuul van actine gescheiden en als een veer “voorgespannen”.
- ATP wordt door ATPase gesplitst in ADP en Pi.
- De cyclus begint opnieuw.
Hoofdvezeltypes van de skeletspier
Type I: Langzaam, rood vezeltype (ST-vezels, Slow Twitch Fibres)
- Langzame contractietijd, ca. 80 ms.
- Hoger myoglobinegehalte, rijk aan capillairen en mitochondriën.
- Voornamelijk aerobe/oxidatieve stofwisseling.
- Lage ATPase-activiteit.
- Voor uithoudingswerk, bijvoorbeeld houdingsspieren.
- Worden bij klassieke belasting als eerste aangestuurd (voor FT-vezels).
- Via EMS optimaal aan te sturen tot 30 Hz.
Type II: Sneller, wit vezeltype (FT-vezels, Fast Twitch Fibres)
- Korte contractietijd, ca. 30 ms.
- Opgedeeld in oxidatief-glycolytische (type 2a) en glycolytische (type 2x) vezels.
- Voornamelijk anaërobe stofwisseling.
- Hoge ATPase-activiteit.
- Voor snelle bewegingen.
- Gemakkelijk elektrisch op te wekken door lage prikkeldrempel van de motorneuronen.
- Via EMS optimaal aan te sturen tussen 50 en 100 Hz.
- Bij EMS-training ook al vóór het vermoeid raken van de ST-vezels aan te sturen.
Energievoorziening
- De afbraak van ATP naar ADP is de basis voor elke spiercontractie.
- Aerobe stofwisseling: In de mitochondriën ontstaan CO₂ en H₂O.
- Anaerobe stofwisseling: Glycogenolyse buiten de mitochondriën – er ontstaat lactaat, wat intracellulair tot verzuring leidt en de prestatie vermindert.
Spierpijn
Krachtverlies
- Beschadiging van de Z-schijven binnen de myofibrillen.
- Osmotische effecten leiden tot vochtophoping in de spier.
- Stijging van de CK-waarde als uitdrukking van spierschade.
- Creatinekinase (CK) wordt via de nieren in de urine uitgescheiden.
Pijn
- Afbraak van beschadigde stoffen leidt tot pijnveroorzakende stoffen (bijv. histamine).
- Reflexmatige spanningen versterken de pijn.
- Drink veel water om spierpijn en grotere schade te voorkomen, vooral bij EMS-training, omdat veel spiergroepen tegelijk worden getraind.
Prikkeloverdracht van zenuwcellen naar spiervezels
- Het begin van het contractieproces is de koppeling van elektrische zenuwimpulsen aan de mechanische contractie.
- Motorneuronen starten in de voorhoorncellen van het ruggenmerg.
- De verzameling van door één motorneuron geïnnerveerde spiervezels wordt motorische eenheid genoemd.
- De prikkeloverdracht verloopt via de motorische eindplaat.
Rustpotentiaal
Elke cel heeft een rustpotentiaal (bij spier- en zenuwcellen ca. 60–100 mV). Het celinterieur is negatief geladen, het celoppervlak positief. Het elektrische rustpotentiaal ontstaat door een ongelijke verdeling van ionen (kalium⁺, natrium⁺ en chlorideˉ).
Conclusie
De rode Type I duurmuskulatuur train je het beste met EMS bij een frequentie tot 30 Hertz. Deze spieren worden gebruikt bij cardiotraining en hebben een eerder atletische uitstraling.
De snel samentrekkende, grootschalige witte skeletspieren van Type II train je het beste met een frequentie van 50 tot 100 Hertz. Deze spieren lijken eerder massief en worden geactiveerd bij intensieve belasting.
