Anatomie en fysiologie van EMS-training
Functionele componenten van een dwarsgestreepte spiervezel
- Dwarsgestreepte spieren vormen ongeveer 40% van het lichaamsgewicht.
- Functies: Ondersteunende en vasthoudende functie en beweging (samen met pezen, botten en gewrichten).
- Afhankelijk van de grootte bestaat de spier uit verschillende spierbundels (fascikels).
- De spierbundels bestaan uit verschillende spiervezels.
- De spiervezel vertegenwoordigt de spiercel.
- De dwarsstreping van een spiervezel is het gevolg van de regelmatige rangschikking van de contractiele eiwitten actine en myosine.
- De myofibrillen zijn door Z-strepen verdeeld in ongeveer 2 μm lange sarcomeren.
- Het sarcomeer is de kleinste contractiele eenheid van een spier.
- Het sarcolemma is het celmembraan dat de spiervezel omgeeft en doorloopt in de pezen.
Contractiemechanisme – schuiffilamentmechanisme
- De myosinekop hecht zich aan G-actine (kruisbrugvorming) omdat de myosinebindingsplaats door calcium is blootgelegd.
- De myosinekop kantelt van 90° naar 45° – verkorting van het sarcomeer.
- De myosinekop wordt van de actine gescheiden door een ATP-molecuul en als een veer ‘voorgespannen’.
- ATP wordt door ATPase gesplitst in ADP en Pi.
- De cyclus begint opnieuw.
Belangrijkste vezeltypen van skeletspieren
Type I: Langzaam, rood vezeltype (ST-vezels, langzame spiervezels)
- Langzame samentrekkingstijd, ongeveer 80 ms.
- Hoger myoglobinegehalte, rijk aan haarvaten en mitochondriën.
- Overwegend aerobe/oxidatieve stofwisseling.
- Lage ATPase-activiteit.
- Voor duurtraining, bijvoorbeeld ter ondersteuning van de spieren.
- Ze worden als eerste geactiveerd tijdens klassieke oefeningen (vóór de FT-vezels).
- Optimaal aanstuurbaar via EMS met maximaal 30 Hz.
Type II: Snelle, witte vezeltype (FT-vezels, Fast Twitch Fibers)
- Korte contractietijd, ca. 30 ms.
- Onderverdeeld in oxidatief-glycolytische (type 2a) en glycolytische (type 2x) vezels.
- Overwegend anaëroob metabolisme.
- Hoge ATPase-activiteit.
- Voor snelle bewegingen.
- Gemakkelijk elektrisch opwindbaar door de lage stimulatiedrempel van de motorneuronen.
- Optimaal aanstuurbaar via EMS tussen 50 en 100 Hz.
- Tijdens EMS-training kan het ook worden geactiveerd voordat de ST-vezels vermoeid raken.
Energievoorziening
- De afbraak van ATP tot ADP is de basis voor elke spiercontractie.
- Aeroob metabolisme: CO₂ en H₂O worden geproduceerd in de mitochondriën.
- Anaëroob metabolisme: Glycogenolyse buiten de mitochondriën – er wordt lactaat geproduceerd, wat leidt tot intracellulaire acidose en prestatievermindering.
Pijnlijke spieren
zwakte
- Schade aan de Z-schijven in de myofibrillen.
- Osmotische effecten leiden tot vochtretentie in de spieren.
- Toename van CK-niveaus als indicatie voor spierschade.
- Creatinekinase (CK) wordt via de nieren in de urine uitgescheiden.
Pijnen
- Afbraak van afgebroken stoffen leidt tot de vorming van pijnveroorzakende stoffen (bijv. histamine).
- Reflexieve spanning verergert de pijn.
- Drink voldoende water om spierpijn en grote schade te voorkomen, vooral tijdens EMS-training, aangezien er veel spiergroepen tegelijk worden getraind.
Overdracht van prikkels van zenuwcellen naar spiervezels
- Het beginpunt van het samentrekkingsproces is de koppeling van de elektrische zenuwimpulsen aan de mechanische samentrekking.
- Motorneuronen beginnen in de voorhoorncellen van het ruggenmerg.
- Het geheel van spiervezels dat door een motorneuron wordt geïnnerveerd, wordt een motoreenheid genoemd.
- De excitatie wordt via de eindplaat van de motor overgebracht.
Rustpotentieel
Elke cel heeft een rustpotentiaal (ongeveer 60-100 mV in spier- en zenuwcellen). De celbinnenkant is negatief geladen, de celbuitenkant positief. De rustpotentiaal wordt veroorzaakt door een ongelijke verdeling van ionen (kalium⁺, natrium⁺ en chloride⁺).
Conclusie
De rode Type I-Je traint uithoudingsvermogen spieren met Spoedeisende Hulp Het beste bij een frequentie tot 30 Hertz. Deze spieren worden gebruikt bij cardiotraining en hebben een atletischer uiterlijk.
De snel samentrekkende, uitgebreide witte skeletspieren van de Type II Train het beste met een frequentie van 50 tot 100 Hertz. Deze spieren lijken voller en worden geactiveerd tijdens intensieve training.