Om je spieren te laten groeien zijn drie stappen essentieel. De initiële stimulus, oftewel de startknop van een moleculair proces. Je moet jouw spieren op de een of andere manier informatie geven om te gaan groeien. In de tweede stap wordt deze informatie via zogenaamde ‘moleculaire communicatie’ vertaald voor de metselaars in jouw spiercellen. Want zij voltooien de laatste stap namelijk spiergroei, door middel van spiereiwitsynthese. Eén van de drie groeimechanismen van de eerste stap is mechanische spanning. Mechanische spanning wordt momenteel door de meeste wetenschappers gezien als belangrijkste groeimechanisme voor spiergroei. Laten we daar maar eens goed naar kijken.
De tekst over mechanische spanning komt uit mijn boek Geen Sterk Verhaal Over Spiergroei
Zo nu en dan plaats ik kleine gedeeltes uit mijn boek Geen Sterk Verhaal Over Spiergroei, een beetje aangepast natuurlijk om het vlot te laten lopen. Voor dit boek heb ik 2 jaar onderzoek gedaan en hierin krijg je op basis van 435 wetenschappelijke onderzoeken antwoord op alle belangrijke vragen over spiergroei. Maar dan geschreven in normaal Nederlands. Een leerboek in de vorm van een leesboek zeg maar. Als je van spiergroei houdt, is dit een echte must have. Lees alles over het boek op deze pagina. Dit artikel gaat over het spiergroei mechanisme mechanische spanning, uit hoofdstuk 2. Je zult soms wat verwijzingen naar hoofdstuk 1 zien, omdat daar de moeilijkste termen worden uitgelegd.
Wat is mechanische spanning?
Als je nu in eigen woorden, zonder eerst verder te lezen, moet beschrijven wat mechanische spanning is, wat zeg je dan? Voel je niet gek als dit niet gelukt is. Ik heb deze vraag afgelopen weken aan ruim vijftig ijzervreters gesteld en niemand kon me exact vertellen wat dit is. Dat is niet gek, want het is ook best wel een lastige benadering van krachttraining. Ook de meeste artikelen en zelfs (top)boeken gaan er vanuit dat de lezer ongeveer weet wat het is, want het wordt zelden beschreven of uitgelegd. Het goede nieuws is dat iedereen dit mechanisme wel in zijn of haar training toepast! Sterker nog, bij iedere beweging die je maakt, wordt dit mechanisme toegepast.
De technische uitleg
Ik zal het begrip mechanische spanning op mijn manier eerst lastig beschrijven en daarna in ‘gewone mensentaal’. Mechanische spanning is het soort kracht dat een materiaal probeert uit te rekken. Beeld je nu een veer in waar een gewicht aanhangt. Als het gewicht zwaar genoeg is, rekt de veer uit. Dat is natuurlijk heel vaag, want met krachttraining probeer je namelijk een spier te verkorten. Op het moment dat jij een gewicht probeert op te tillen, of probeert op te staan uit een stoel dan probeert een zichtbare kracht (bijvoorbeeld dumbbells) of onzichtbare kracht (zwaartekracht) jou tegen te werken. Jij probeert dus jouw spieren te verkorten en stuit op een tegenwerkende kracht. Dat is die zogenaamde stretching force (uitrekkende kracht), zoals Isaac Newton lang geleden bedacht heeft en wat benoemd is tot de derde wet van Newton: actie = reactie. Oftewel als voorwerp A een kracht uitoefent op voorwerp B, dan oefent voorwerp B een even grote maar tegengesteld gerichte kracht uit op voorwerp A.
Een voorbeeld: wanneer jij aan een veer trekt, dan trekt de veer ook aan jou. Wat houdt dit in voor jouw krachttraining, want dit is eigenlijk ook gewoon vaag… De uitrekkende kracht die een spier ervaart, is gelijk (en tegenovergesteld) aan de kracht die een spier zelf uitoefent op het lichaam.
En dan nu in normale mensentaal graag – mechanische spanning is magische spanning
Zo en dan nu in vereenvoudigde normale mensentaal graag. De hoeveelheid kracht die een spier genereert, is de hoeveelheid mechanische spanning die de spier ervaart. Oftewel, hoe harder je moet werken om een gewicht op te tillen des te meer mechanische spanning er wordt opgewekt. Misschien moeten we mechanische spanning wel magische spanning noemen. Want deze magie zorgt uiteindelijk voor grotere spieren!
Totale spierkracht versus spiervezelkracht
Wanneer een spier verkort (concentrische actie, bijvoorbeeld het optillen van de stang tijdens het deadliften) dan zijn er twee manieren waarop een spier meer kracht kan produceren. Ten eerste het verhogen van het aantal actieve spiervezels. Meer spiervezels kunnen namelijk meer kracht produceren. En ten tweede, het verhogen van de hoeveelheid geleverde kracht per individuele spiervezel. Wanneer iedere spiervezel meer kracht produceert, is de totaal geleverde kracht natuurlijk ook hoger.
In hoofdstuk 1 heb je al kunnen lezen over de activatie van de zogenaamde type I en type II spiervezels (motor unit recruitment) en de kracht-snelheidsrelatie. Deze begrippen zijn de sleutel om mechanische spanning (en spiergroei) te begrijpen. In dat licht gaan we deze begrippen nu toepassen.
Activatie spiervezels
Het aantal actieve spiervezels wordt verhoogd via het zogenaamde size principle van Henneman. Allereerst worden de motorische eenheden met een lage activatiedrempel geactiveerd. Dit zijn over het algemeen de spieren die een goed uithoudingsvermogen hebben. Als je meer kracht levert, worden ook de spiervezels met een hogere activatiedrempel geactiveerd. Dat betekent overigens niet dat de eerder geactiveerde spiervezels ermee stoppen. Die gaan gewoon door met het produceren van kracht, zo goed als ze nog kunnen. De spiervezels die later worden geactiveerd, zijn over het algemeen de vezels met een slecht(er) uithoudingsvermogen, maar ook met meer kracht, want ze bestaan per motor unit uit veel meer spiervezels.
Belangrijk om te herhalen…
Belangrijk om te herhalen is dat juist de laatst geactiveerde spiervezels, met het mindere uithoudingsvermogen, juist de spiervezels zijn die waarschijnlijk het meeste groeien na een goed georganiseerd krachttrainingsprogramma. De spiervezels met een goed uithoudingsvermogen zijn wel gewend om inspanning te leveren en worden waarschijnlijk mede om die reden minder geprikkeld om groter te worden. Denk bijvoorbeeld aan die hele gespierde topmarathonloper (hopelijk schiet er nu geen enkele hardloper door je hoofd).
Ik weet dat deze paragraaf een beetje moeilijk leest zonder de introductie van hoofdstuk 1, maar dit is wel een van de belangrijskte paragrafen om te begrijpen voor spiergroei!
Kracht per spiervezel
Hoe langzamer een beweging is, des te meer kracht een geactiveerde spiervezel kan leveren. Dit was de belangrijkste conclusie van hoofdstuk 1 op het gebied van de kracht-snelheidsrelatie. Wanneer een spiervezel langzaam verkort, kunnen de meeste myosine-actinebindingen ontstaan en dat resulteert in een maximale krachtproductie. Het omgekeerde geldt ook: hoe sneller een spiervezel verkort, hoe minder kracht deze individuele spiervezel kan genereren. Er kunnen door de hoge snelheid simpelweg minder actieve myosine-actinebindingen ontstaan. Iedere binding zorgt voor kracht en de kracht zit hem in de aantallen. Ter vergelijking, de meeste oorlogen zijn gewonnen door partijen met de grootste aantallen.
Het belang van geleverde kracht per spiervezel voor spiergroei
Nu wordt het pas echt belangrijk dat je oplet. Wanneer je alleen maar explosieve box jumps maakt, zul je waarschijnlijk nooit veel grotere beenspieren krijgen. Alle spiervezels zijn waarschijnlijk wel geactiveerd, maar de geleverde kracht per spiervezel is relatief laag (vanwege de hoge snelheid). Dat laatste, de geleverde kracht per individuele spiervezel, is de belangrijkste variabele voor adaptatie van die spiervezel. Zoals je weet heeft iedere spiervezel zijn eigen receptoren die informatie verzamelen van wat er in de omgeving gebeurt. Wanneer er informatie wordt gevonden met de boodschap “meer eiwitproductie voor spiergroei”, pas dan zullen de spiervezels gaan groeien. De specifieke receptoren die mechanische spanning waarnemen, worden mechanoreceptoren genoemd. Hoe die precies werken is nog niet helemaal duidelijk, maar wat voor ons interessant is dat deze uiteindelijk zorgen voor de informatieoverdracht die leidt tot grotere spiervezels.
Spiergroei vindt plaats in individuele spiervezels
Spiergroei vindt dus plaats in individuele spiervezels en de gezamenlijke groei van alle spiervezels geeft het zichtbare resultaat. Het is daarom essentieel dat de geleverde kracht van de spiervezel (en dus mechanische spanning) hoog genoeg is om die eiwitproductie te stimuleren.
Hopelijk schreeuw je nu dat de meeste kracht door een spiervezel wordt geproduceerd als de snelheid laag is! Dus – alhoewel de totale kracht die een spier levert om een explosieve sprong te genereren best hoog is – de geproduceerde kracht per losse spiervezel is te laag om een groeiprikkel te initiëren.
Conclusie 1
Een eerste conclusie voor een goed trainingsprogramma voor spiergroei: de snelheid van een beweging moet relatief laag zijn. Stop nu niet met lezen, want als je nu de gym induikt en alles langzaam gaat uitvoeren, dan kun je bedrogen uitkomen!
Het belang van geleverde kracht per spiervezel van de laatst geactiveerde spiervezels voor spiergroei
Lekker, een subtitel om over te struikelen! Maar deze is heel eenvoudig om te begrijpen. Als je in hoofdstuk 1 het onderwerp spiertypen hebt begrepen, weet je dat waarschijnlijk de type II spiervezels, of anders gezegd de spiervezels die als laatste worden geactiveerd vanwege de hogere activatiedrempel, de grootste groeipotentie hebben. Daarom is het belangrijk om deze spiervezels te activeren. De activatie van deze spiervezels kun je bereiken door te trainen met zware gewichten (>85% van je 1RM; <6 herhalingen) óf met lichtere gewichten tot (bijna) spierfalen. De laatste mogelijkheid, explosief trainen, activeert ook alle spiervezels, maar die worden niet voldoende geprikkeld om te groeien, omdat de snelheid te hoog is.
Opwaardering van conclusie 1
Een opwaardering van de eerste conclusie: wanneer én alle spiervezels zijn geactiveerd (alle motorische eenheden) én de snelheid van de beweging laag is, alleen dan is er voldoende mechanische spanning in de groeirijke spiervezels. Het activeren van alle spiervezels kan door met zware gewichten te trainen (>85%) of met lichtere gewichten tot (bijna) spierfalen. Voor het gemak gebruik ik ‘alle spiervezels’, want als je de laatste spiervezels hebt geactiveerd, doen de rest nog steeds mee.
In hoofdstuk 4 komen trainingstechnieken als time under tension en langzame herhalingen aan bod. Daar zul je lezen dat het bewust langzamer uitvoeren van herhalingen weinig invloed heeft op het gewenste resultaat.
Wetenschappelijk bewijs voor mechanische spanning als groeimechanisme
Het effect van mechanische spanning als initiële stimulus voor spiergroei is in de wetenschap goed aangetoond en wordt door de meeste onderzoekers zelfs aangestipt als belangrijkste stimulator. Een van de bewezen effecten is dat mechanische spanning het mTOR-mechanisme activeert. Hoe dit precies in zijn werk gaat is niet geheel duidelijk, maar het is wel essentieel voor een hogere eiwitsynthese. De referenties (achterin dit boek) zijn vooral bedoeld voor degenen die zich hier graag verder in verdiepen. Onder dit artikel vind je natuurlijk ook de referenties die bij dit artikel horen.
Wat lees je nog meer in hoofdstuk 2 van Geen Sterk Verhaal Over Spiergroei
In dit hoofdstuk lees je alles over hoe spiergroei werkt en wat hiervoor nodig is. Naast het mechanisme mechanische spanning komen natuurlijk ook de mechanismen metabolische stress en spierschade aan bod. Het verschil tussen hypertrofie en hyperplasie en het verschil tussen centrale en perifere vermoeidheid. Vooral het begrip centrale vermoeidheid is belangrijk om te begrijpen als je jouw spieren wilt laten groeien. De belangrijkste vraag – trainen tot spierfalen ja of nee? – mag natuurlijk niet ontbreken. Het hoofdstuk sluit af met 2 praktische vertalingen:
- hoe kun je spiergroei stimuleren?
- wat is de effectieve-herhalingen hypothese?
En als allerlaatste natuurlijk een beknopte samenvatting.