2 Anatomie en limiterende invloeden op krachtsproductie

2.1 Invloeden op spierniveau2.1.1 Invloed van parallelschakeling en serieschakeling van sarcomeren2.1.2 Kracht-lengte- en kracht-snelheid karakteristiek van spieren 2.1.3 Lastarmen2.1.4 Elastische eigenschappen2.1.5 Stijgtijd

2.2 De neuromusculaire overgang2.2.1 Het size principle

2.3 Schakelingen op ruggenmergniveau2.3.1 Myotatische reflex en Golgi- peesreflex2.3.2 Voorkeursbewegingen en CPG’s

2.4 Centrale invloeden

Invloed van parallelschakeling en serieschakeling van sarcomeren

BovenWanneer sarcomeren parallel geschakeld zijn, oefent ieder sarcomeer een kracht uit op de aanhechtingspunten. De totale kracht is zo groot als de som van die krachten van de individuele sarcomeren.

OnderEen sarcomeer die samentrekt, oefent kracht uit op een andere in serie geschakelde sarcomeer. De kracht op de aanhechting is zo groot als de kracht van één sarcomeer.

Bij optimale overlap is de kracht van de vezels het grootst. Bij verlenging of verkorting is de overlap geringer en de kracht minder. De grafiek toont een optimumlengte, waarbij het hoogste krachtniveau mogelijk is. Bij verkorting vanaf de optimumlengte glijden de actinefilamenten over elkaar heen (a).

De totale hoeveelheid sarcomeren is bij spier a en spier b gelijk. De F/V grafiek van de spier a verloopt anders dan van spier b, omdat bij spier a meer sarcomeren parallel geschakeld zijn dan bij spier b.

Dikke spieren zijn specialist van de kracht

Twee spieren met een gelijke uiterlijke vorm, maar met verschillende kracht-snelheid karakteristieken

Lange spieren zijn specialist van de snelheid.

Pennate spierbouw. Maximale verkorting van de spiervezels resulteert in een beperkte verkorting van de totale spier.

Pennate (a) en parallelvezelige (b) bouw met bijbehorende F/L karakteristiek. De waarden zijn relatief ten opzichte van elkaar weergegeven.

Pennate (a) en parallelvezelige (b) bouw met bijbehorende F/V karakteristiek De waarden zijn relatief ten opzichte van elkaar weergegeven.

Een parallelvezelige spier (a) vergeleken met de bouw van de m. rectus abdominis en de m. erector spinae (b). De m. rectus abdominis en m. erector spinae hebben een F/V karakteristiek, die wat meer lijkt op die van een pennate spier.

Het verdelen van de bewegingsuitslag over meerdere gewrichten komt tegenmoet aan de dwingende F/L en F/v karakteristieken van spieren.

Het model Hill (gedragsmodel voor de werking van spieren)

excentrische spierwerking

elastische spierwerking

Bij een tennisserve wordt kinetische energie door middel van elasticiteit van een grote massa naar een kleine massa verplaats De snelheid van het bewegende segment wordt groter, naar mate de bewegende massa kleiner wordt.

Er zijn twee manieren van steunen en hangen, of actief (CE), of passief (PEC). Een tussenweg is niet goed mogelijk, omdat de totale hoeveelheid kracht, die de spier kan produceren tussen actief en passief hangen, lager is.

zweepwerking

actieve en passieve spierwerking

Stijgtijd Het model Hill (zoals het moet worden weergegeven)

Stijgtijd. Aan het begin van de beweging is de spier nog wat slap. Het duurt tot halverwege de afzet, voordat de spier optimaal kracht kan zetten.

Na het oplijnen van e spier (1), moeten de serie elastische elementen op lengte gebracht worden (2), zodat ze in voldoende stug worden en daadwerkelijk kracht kan zetten.Dit fenomeen vergroot de stijgtijd (naar Fukunaga et al. 2002).

1

2

Krachtproductie bij een squatsprong (t1 = het begin van de versnelling omhoog, t2 = het moment van loskomen van de grond)

squatsprong countermovementsprong

size principle

Bij een geleidelijk aan oplopende contractiekracht worden eerst de slow twitch motorische eenheden (ST) gerekruteerd en bij sterkere stimulatie van de vezels ook de fast twitch eenheden (FTa en FTb).

size principle

spierspoel alpha-gamma innervatie

gammaregulatie

extensiereflex (1) en struikelreflex (2)

een zwakke extensiereflex

MVC (maximal voluntary contraction)