Wat zijn isometrische, excentrische en concentrische bewegingen?

Ieder beweging die we maken is het resultaat van de spieren die samentrekken (contraheren). Spieren zijn uniek in het vermogen dat ze hebben om kracht te genereren. Die kracht wordt geleverd in drie verschillende vormen: isometrische aanspanningen waarbij de lengte van de spier niet verandert. Excentrische bewegingen waarbij de spiervezels verlengen, en concentrische acties waarbij de spieren verkorten.



Spierweefsel heeft een hoog metabolisch karakter, dat zich snel aanpast aan progressieve (kracht)trainingsprikkels. Met de juiste trainingsvariabelen, neemt je spiermassa toe en worden de spiervezels (en dus je spieren) sterker. Maar omgekeerd geldt precies hetzelfde, zonder de juiste training neemt je spierweefsel af en worden je spieren slapper.

Een goed voorbeeld hierbij is een onderbeen dat (volledig) is ingegipst. Als het gips er na een aantal weken van af mag, dan zie je het verschil in omvang van de kuiten. Doordat je kuiten vooral uit spieren bestaan, is het afnemen van de kuitomvang een teken dat de lokale spiermassa is afgenomen Dit komt puur door het feit dat de kuitspieren zo’n lange tijd niet belast zijn.

Wat zijn krachten?

Een kracht is een natuurkundige grootheid dat de neiging heeft om beweging te veroorzaken. Als een kracht wordt uitgeoefend op ons lichaam, bijvoorbeeld tijdens krachttraining (waarbij we met halters of dumbbels trainen), dan ontstaat er druk of spanning op onze pezen, spieren en botten. De kracht kan vervolgens het lichaam van beweging doen veranderen.

Een kracht kan van buiten het lichaam komen (externe krachten) zoals de zwaartekracht, maar ook water en lucht (wind) zijn externe krachten (welke ook wel wrijvingskrachten genoemd worden). Spierkracht is een kracht die in het lichaam zelf wordt opgewekt en zijn dan ook interne krachten.

Wanneer we beweging van het lichaam beschrijven dan spreken we binnen de kinesiologie (de wetenschap waarbij men zich bezighoudt met het bewegen – de motoriek – van het menselijk lichaam) van motive en resistive forces. Hierbij kunnen we motive het besten vertalen als bewegend en resistive als weerstand, bewegende krachten en weerstandskrachten dus.

Een bewegende kracht is een kracht die een beweging start of veroorzaakt en kan toenemen in snelheid of veranderen van richting. Een weerstandskracht is een kracht die de beweging van een externe kracht tegenhoudt. Om dit iets duidelijker te maken zal ik dit uitleggen aan de hand van een voorbeeld. Binnen krachttraining is de samentrekkende spier de bewegende kracht (doordat deze beweging kan veroorzaken), terwijl de zwaartekracht de resistive force doordat het weerstand uitoefent op de bewegende kracht (de spiercontractie). Als je met halters of dumbbels werkt zijn dit ook resistive forces (weerstandskrachten) doordat ze net als de zwaartekracht een externe kracht zijn die weerstand uitoefenen op het lichaam.

Isometrische krachten

Als we deze twee krachten relateren aan de drie verschillende bewegingen (isometrisch, excentrisch en concentrisch) dan zijn isometrische bewegingen, de bewegingen waarbij de spier wel kracht levert maar er geen  duidelijke verleningen plaatsvind, en het lichaam dus in een statische positie blijft zonder dat het lichaam beweegt. Isometrische oefeningen worden vaak gebruikt tijdens balans en stabiliteitstraining, waarbij het de bedoeling is dat je één positie aanhoudt, zonder hierbij te bewegen.

Daarnaast kunnen isometrische oefeningen ook gebruikt worden tijdens de krachttraining. Een voorbeeld is bijvoorbeeld een statische houding tegen de muur, oftewel een wall-sit. Als je maar lang genoeg tegen de muur blijft zitten dan merk dat je spieren zich weldegelijk aanspannen.

Biceps curl als voorbeeld voor concentrische- en excentrische bewegingen

Wanneer een spier als de bewegende kracht optreedt, dan verkort de spier doordat deze spierspanning opbouwt en spreken we over concentrische bewegingen. Bij concentrische bewegingen verkort de spier en overwint het de resistive force. Bij een biceps curl werkt de biceps brachii (de spier aan de voorkant van je bovenarm) concentrisch in de opgaande beweging.

In de neergaande beweging, waar de spier fungeert als de resistive force, genereert de biceps brachii een excentrische beweging waarbij de spier kracht opwekt en ‘verlengt’ of teruggaat naar de rustlengte (van een verkorte spierlengte). Een excentrische beweging komt voor wanneer de externe kracht – de weerstand – in dit geval de kracht van de dumbbel op de spier, groter is dan de samentrekkingskracht die door dezelfde spier wordt opgewekt. Als gevolg hiervan verlengt de spier. Ook wanneer objecten vertraagt worden treden er excentrische contracties op waarbij de spier in lengte toeneemt.

Je kunt het verschil tussen excentrische en concentrische spiercontracties het beste onthouden aan de hand van bewegingen die in dezelfde richting als de zwaartekracht werken, wat een excentrische beweging is.

Het afdalen van een berg, een trap aflopen, een squat (naar beneden) het laten zakken tijdens een push-up, dit zijn allemaal voorbeelden van bewegingen waarbij je lichaam in dezelfde richting beweegt als de zwaartekracht (namelijk naar beneden). Om de bewegingen af te remmen moeten de spieren weerstand bieden (vandaar dat ze ook de resistive force zijn) tegen deze krachten. Waarbij de externe krachten naast de zwaartekracht ook gewichten van halters en dumbbels kunnen zijn.

Als het ware zijn excentrische spiercontracties bedoel voor het controleren van bewegingen. Waarbij concentrische bewegingen vaak moeite kosten om uit te voeren en waarbij krachtlevering belangrijk is. Denk aan de opgaande fase in een squat van bijvoorbeeld 60kg – hier moet je tegen de zwaartekracht in bewegen.

In het onderstaande filmpje wordt (in het engels) op een eenvoudige uitgelegd hoe de isometrische, concentrische en excentrische spiercontracties werken.

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=2hBQFyUH4cM[/youtube]

Meer spierpijn door excentrische bewegingen

Vaak vinden mensen het oplopen van een berg zwaarder dan ervan af lopen, doordat het vaak voelt alsof je meer kracht moet leveren. Maar toch is het juist het afdalen van een berg dat zorgt voor meer spierpijn.

Tijdens een excentrische spiercontractie wordt de spier opgerekt (‘verlengt’) door een externe kracht, waardoor spierschade ontstaat. De spierschade die door het doen van excentrische oefeningen ontstaat, is groter dan bij concentrische oefeningen doordat het samentrekken van de spier (de interactie van de actine- en myosinefiliamenten) juist gericht is op het verkorten van de spier wat bij concentrische spiercontracties gebeurt.