Zaventems Vrij Onderwijs Hoogstraat 3, 1930 Zaventem
Maximale Spierhypertrophie: Weerstand & Cardiovasculaire training Specifiek voor natuurlijke bodybuilders, gebaseerd wetenschappelijke literatuur.
Geïntegreerde proef aangeboden door Arsène Devos in het kader van het behalen van het diploma Secundair onderwijs Techniek-Wetenschappen Mentor: De Heer D. Goyens
Schooljaar 2014-2015
Zaventems Vrij Onderwijs Hoogstraat 3, 1930 Zaventem
Spier hypertrophy maximaliseren
Geïntegreerde proef aangeboden door Arsène Devos in het kader van het behalen van het diploma Secundair onderwijs Techniek-Wetenschappen Mentor: De Heer D. Goyens
Schooljaar 2012-2013
Voorwoord
Dankwoord
Inhoudsopgave Voorwoord .............................................................................. 3 Dankwoord .............................................................................. 5 Inhoudsopgave ......................................................................... 6 1 Inleiding .............................................................................. 7 2 Titel ................................................. Error! Bookmark not defined. 2.1 Ondertitel .................................................... Error! Bookmark not defined. 2.1.1 Onderondertitel .......................................... Error! Bookmark not defined.
3 Conclusie ........................................... Error! Bookmark not defined. Figurenlijst ........................................................................... 17 Bibliografie ........................................................................... 18 Bijlagen ................................................................................ 18
Inleiding Hypertrofie is een term uit de celbiologie en het houdt in dat weefsels of organen in grootte toenemen door vergroting van het volume van de afzonderlijke cellen. Bodybuilders doen aan
weerstandtraining
met
als
doel
het
bereiken
van
maximale
proportionele
(spier)hypertrofie over alle spiergroepen. Voor dat ik begin over de fysiologie van spiergroei of hypertrofie, zal ik eerst nog uitleggen hoe een spier werkt.
1 Spiervezels 1.1
De fysiologie van de spier en zijn samentrekking
Als een spier zich samentrekt en korter word, zal de aanhechting van de spier dichter bij de oorsprong komen. Waar deze samentrekking op microscopisch niveau onstaat is in de myofibrillen, deze lange draadvormige eiwitketens bestaan uit myosine en actine die zich in elkaar kunnen schuiven.
Op
de
myosinefilamenten
myosinelepetjes
en
op
de
bevinden
zich
actinefilamenten
bevinden zich tropomyosine en troponine, deze myosinelepeltjes zullen de actinefilamenten als een ladder opkruipen door de energieschokjes dat vrijkomt bij de hydrolyse van ATP, maar enkel als het bindingsdomein (of de laddertrap bij wijze van spreken) op de actinefilament vrij is, want bij relaxatie staat de tropomyosine in de weg, deze tropomyosine zal zich enkel van het bindingsdomein verplaatsen als Ca+ zich op de troponine aanhecht. Dus als er weinig Ca-ionen rond de actinefilamenten
aanwezig zijn, zal de spier in rust zijn. Als er veel Ca-ionen rond de actinefilamenten aanwezig zijn, zal de spier opgespannen zijn. Deze Ca+ komt van het sarcoplastisch reticulum die zich in het sarcoplasma bevindt rond de myofibrillen, als een sarcolemma (de membraan van de spiercel) een zenuwimpuls ontvangt, zal het sarcoplastisch reticulum (de opbergplaats van calcium-ionen) Ca+ uitscheiden, zonder het ontvangen van zenuwimpulsen zuigt het sarcoplastisch reticulum de calcium-ion direct terug op. In het sarcoplasma wordt glycogeen opgeslagen en zitten ook nog anderen organellen zoals de mitochondriën die voor ATP-productie zorgen. 1.2
De drie verschillende type spiervezels
Niet elke spiervezel heeft de zelfde structuur en functie. De spiervezels die vooral aan het werk zijn bij een marathon te lopen, zijn andere soort spiervezels die aan het werk zijn als je een sprint uitvoert. De twee basis type spiervezels zijn Type I/rode/slow twitch spiervezels en Type II/witte/fast twitch spiervezels, die ook nog zijn verdeeld in twee subcatagoriën: type IIa en type IIb. Type I contraheren traag en genereren weinig, maar zijn bijna niet vermoeibaar. Type II spiervezels kunnen snel samentrekken en veel kracht genereren, maar zijn heel vermoeibaar.
Bovendien heeft iedere spier een andere spievezel type compositie. Bijvoorbeeld je soleus (een spier van de kuiten) kunnen tot 90% slow twitch dominant zijn, terwijl je triceps rond de 67% fast twitch dominant kunnen zijn. De spiervezelcompositie is ook grotendeels genetisch bepaald. …
2 De wetenschap van Spiergroei Het menselijk lichaam is de meest indrukwekkende machine op de wereld, gevaardigd met ongelofelijke kracht en intellectuele prestaties. Wellicht met als meest merkwaardige attribuut, het kunnen aanpassen aan zijn omgeving en obstakels. Dat gezegd zijnde, houdt het lichaam er niet van om te veranderen. Onder normale omstandigheden streeft uw lichaam ernaar om in homeostase te verkeren. Alleen wanneer het lichaam onderworpen wordt aan stress keert je lichaam uit zijn homeostatische comfort zone en begint je lichaam aan een adaptieve reactie, het aanpassen aan zijn omgeving. Dus ook je spieren, net zoals elk ander lichaamsweefsel, houdt zich het liefst in homeostase. Het adaptieve proces spiergroei zal dus enkel worden geactiveerd wanneer je spieren onderworpen wordt aan een stress (in ons geval is dat gewichtheffen) die de hoedanigheid van je spieren uitdaagt. Hiervan het concept progressieve belasting. Het principe van progressieve belasting is dat je altijd iets meer moet doen dan wat je lichaam tot nu toe gewend is. Dat meer kan van alles zijn: hogere repetities per set, meer gewicht, meer totale volume per workout is, minder rust. In je workout moet je als doel hebben meer te doen dan je vorige workout. Ik verzeker u, zelfs gaat u 5 dagen per week naar de fitness, als uw belasting niet toeneemt, of dat nu meer repetities of hoger gewicht is, zal uw lichaam uw massa niet bijkomen.
Als je begint met bodybuilding, zijn de eerste adaptaties die je lichaam ondergaat het reprogrammeren van je zenuwstelsel, je spieren zullen dus economischer bepaalde bewegingspatronen kunnen uitvoeren. Je zal met verloop van tijd oefeningen minder schokkerig en meer gebalanceerd kunnen uitvoeren. Je zal dus kracht ervaren zonder per se te hoeven bijkomen in massa. Maar eens dat een bewegingspatroon tweede natuur voor jou is geworden, zullen kracht en massa heel lineair groeien. Men hoort wel vaker zeggen dat je
voor massa kan trainen zonder kracht, reken hier maar niet al teveel op, eens dat je lichaam zich neuromusculair aan een bewegingspatroon heeft aangepast, zal massa enkel komen als consequent van progressieve belasting. Het is daarom ook niet aan te raden om voor elke spier te veel verschillende oefeningen uit te voeren of iedere workout van oefening te veranderen. Aangezien je dan als bodybuilder eerder uw motoriek zit te ontwikkelen maar met suboptimale ladingen/belasting zit te trainen. Twee oefeningen per spiergroep is een goede richtlijn, waarbij iedere oefening in combinatie met de andere zoveel mogelijk verschillende spiervezels benadrukken. 2.1
De Fysiologie van spiergroei
Tegengesteld aan wat veel mensen denken, bouw je geen spieren terwijl je gewichten zit te tillen. Eigenlijk gebeurt zelfs het omgekeerde, je spierweefsel breekt af en eiwitsynthese wordt onderdrukt. Althans dit contra-intuïtief klinkt, is dit toch noodzakelijk voor om sterkere en grotere spieren te verlichten. De verouderde spiereiwitten worden vervangen door nieuwere en betere spiecellen. Na de workout zal de eiwitsynthese omhoogschieten, spierweefsel zal recupereren en overcompenseren door groter te worden, deze eiwitsynthese zal voor de getrainde spier de komende 48 uur verhoogd blijven. De onderliggende processen spiergroei zijn heel complex en nog niet volledig begrepen Er zijn drie primaire factoren getheoretiseerd die voor spiergroei zorgen. Dat zijn mechanische spanning, spierbeschadiging en metabolische stress. Mechanische Spanning Mechanische spanning is de kracht die wordt uitgeoefend per oppervlakte eenheid. In dit geval op een spier. Door middel van mechanotransductie worden er chemische signalen aan de hersenen doorgegeven. De hersenen stimuleren vervolgens de anabole processen en reduceren katabole precies (=spiergroei). In de praktijk betekent dit; zwaar tillen. Je wil een zo zwaar mogelijk gewicht over een zo groot mogelijke ‘range of motion’ verplaatsen. Hoe meer trainingservaring je hebt hoe zwaarder het gewicht mag zijn. Denk hierbij aan tot wel 90% van je 1 r.m. (het gewicht waarmee je maximaal één herhaling kunt maken). Waarbij je 3-8 herhalingen maakt. Metabolische stress
Metabolische stress hangt samen met de activiteit die een spier moet leveren. Hoe meer activiteit een spier moet leveren en des te langer dit duurt, hoe meer stress de spier ondergaat. De mate van stress wordt dus bepaald door de tijd onder spanning (time under tension (TUT)). De metabolische stress is een verzamelnaam voor processen die, in de volksmond, verzuring en spierpomp genoemd worden.
Spierschade De spierpijn die ervaren wordt in de dagen naar training is een gevolg van de spierschade die je hebt aangebracht tijdens een training. Spierschade kan veroorzaakt worden door een nieuwe sport te beoefenen, zoals krachttraining, een nieuwe oefening in je trainingsschema op te nemen of een oefening te doen waarbij je de spier stretcht en de spier actief en passief arbeid laat leveren zoals een dumbell fly. Praktische implicatie Om spierschade en mechanische spanning in zoveel mogelijk spiervezels (dit is waaruit een spier is opgebouwd) te bewerkstelligen is het belangrijk om oefeningen te doen die spieren in verschillende hoeken arbeid laten leveren zoals een bench press, military press en dips voor de spieren die je gebruikt om een duwende beweging te maken. Om metabolische stress te creëren is het van belang om met een relatief zwaar gewicht relatief veel herhalingen te doen. Dit betekent dat je oefeningen tussen de 6 en 20 herhalingen doet. Om mechanische spanning, metabolische stress en spierschade te bewerkstelligen is het van belang dat je een oefening in de volledige bewegingsuitslag van het gewricht doet (mits je geen blessures of beperkingen hebt).
3 Oefeningen Selectie Naar mijn mening leiden heel veel workouts aan een ondoordachte oefeningen selectie, wat ook te verwachten is, er zijn nu eenmaal zoveel gelijkaardige-maar-toch-verschillende variaties van oefeningen. Veel mensen doen een oefening omdat andere mensen het doen en omdat de oefening zogezegd ‘goed aanvoelt’. In dit hoofdstuk bespreek ik welke oefeningen en combinaties superieur zijn voor optimale mechanische spanning, metabole
stress
en
spierbeschadiging.
van
oefeningen
waarom
onder
anderen
de
meest
geparticipeerde oefeningen zoals de bench press, horizontal row & deadlift, een inferieure keuzen is voor optimale hypertrofie. Eerst overloop ik enkele oefeningen selectie fouten terwijl ik maar vaak onbedachte criteria voor het beslissen: De Weerstand Curve = Kracht Curve Voor een optimale merchanische spanning moet je zorgen dat je oefeningen kiest waarbij de weerstand curve gelijk is aan de kracht curve. Bij het kiezen van isolatie oefeningen moet je vooral hier aandacht aan besteden, aangezien de weerstand vaak een rechte lijn heeft, en de isolatie
Range of Motion (ROM) Range of motion (ROM) is de term waarmee het bewegingsbereik van een gewricht of spier wordt bedoeld. Een volledige ROM is een volledige strekking en samentrekking van de spier bij een fitnessoefening. Studies tonen aan dat een oefening uitvoeren met een volledige ROM meer hypertrofie geeft dan dezelfde oefening uit te voeren met een partiele ROM. Daarbij zal het de mobiliteit voor dat bepaald bewegingspatroon verbeteren, en zal het de spierlengte vergroten, en dat zelfs effectiever dan de spier te stretchen. Waar veel mensen niet aan denken is dat een slechte partiële ROM niet enkel met het uitvoeren van een oefening, maar ook met de oefening zelf heeft te maken. Om te beoordelen wat een goede range of motion of slechte range of motion is moeten we kijken naar de hoek die er wordt afgelegd in je gewrichte bij een bepaalde oefening. Neem de t-bar row en high row als voorbeeld, beide een compound movement, de primaire spier en primaire beweging is hetzelfde, beide traint de rugspier latimus dorsi en beide voert de biomechanische beweging ‘shouder extensie’ uit. Enkel voert de ene oefening een shouder extensie uit met een maximale ROM van ± 45° en de andere van ± 135°. Waardoor t-bar row een inferieure keuzen is ten opzichte van de high row aangezien de high row meer motorische eenheden en spiervezels activeerd.
3.1
Pectoralis Major
De pectus (of de borst) bestaat uit twee spieren, de pectoralis minor en de pecotalis major. De pectoralis minor is de kleinere spier dat onder de pectoralis major ligt die zich hecht aan
de 3de tot 5de rib tot aan de scapula of shouderblad, de samentrekking van deze spier zorgt voor scapular protractie. Deze spier zal dus bij duwbewegingen gespannen moeten blijven om de scapular stabiliseren. Hier valt verder niet te veel over te vertellen, de spier zal niet per se bijdragen aan het uiterlijk van je fysiek en wordt bij het trainen van je pectoralis major automatisch getraind. Men verdeelt pectoralis major in die grote koppen en een kleinere/zwakkere kop, de twee grote zijn de pars clavicular (ontspringt aan het sleutelbeen), de pars sternocostalis (ontspringt aan de sternum) en de pars abdominalis die onspringt aan de 5de tot 7de rib. De aanhechting van alle drie koppen is aan de humerus. De chest routine van de meeste bodybuilders bestaat uit een flat en incline press, toch is dit geen optimale combinatie. Want hierbij negeer je de onderste helft van de richtingen waar je chest biomechansich bestemt voor is in te duwen. Hoe train je dus het best de pectoralis major? Electromyographische studies tonen aan dat er in het algeheel meeste chest activatie is bij decline bench press. Krachtstudies tonen aan dat mensen het meeste kg konden drukken in een gedeclineerde positie. (Wat ik zelf ook heel aanmerkelijk heb ondervonden nadat ik van flat press naar decline press was overgeschakeld, circa december 2012 stond ik vast op 92kg flat bench press, dan ben ik van flat bench press naar decline bench press overgegaan, en kon ik na de 3de chest workout 100kg x 3 benchen). Merk op dat tegelijk ook de voorste deltoid minder betrokken is hoe meer je gedeclineerd duwt. Geen wonder waarom powerlifters zo hard hun rug ronde bij de flat bench press. Hierbij raad ik ook aan om dumbbell’s te pakken, want bij decline barbell bench press zijn mensen vaak iets geneigder om een minder transversale flexie uit
te voeren door de barbell lager te laten zakken. (Hoe meer je een non-transversale shouder flexie uitvoert, hoe meer je anterior deltoid het werk overneemt). Daarnaast hebben dumbbells ook nog een volledigere range of motion, .
De twee oefeningen die ik aanraad voor chest training zijn:
3.2
Triceps
De tricep zorgt voor elleboog extensie, het is verdeeld in drie hoofden, de lange kop, de laterale kop en de mediale kop. Omdat de lange kop zich aanhecht onder de gewrichtskom van het shouderblad en de laterale kop en mediale kop aan de de humerus, zal enkel de lange kop stretchen bij het shouder flexie, dus als je elleboog extensie uitvoert wanneer je armen boven je hoofd
zijn,
samentrekking
zal
de
vanuit
lange een
kop
zich
moeten
gestretchte
positie,
waardoor de lange kop ook daarom meer benadrukt word. Dus de twee oefeningen die ik aanraad voor tricep trainen zijn: -Overhead Cable Extension (->Benadrukt de long head) -Cable Pressdown of Tricep Dips (->Benadrukt de lateral head & medial head) Of je de stang gesupineerd, geproneerd of in neutrale grip vast houd zal de manier hoe dat je u tricep raakt niet beinvloeden, dus raad ik het aan om de stang vast te houden op de manier waar je het makkelijkste grip op hebt, dus een geproneerde grip. Hou je de stang vast in een gesupineerde grip merk je op dat het moeilijker is om hetzelfde gewicht te verzetten, moeilijker voor niets!
Overhead Cable Tricep Extension: De manier hoe deze man zijn overhead tricep extensie uitvoert is superieur omdat de spanning op de tricep bijna gelijk is doorheen de beweging. Als je bijvoorbeeld Seated overhead dumbbell extension zou uitvoeren, zal de spanning op je tricep het grootste zijn wanneer u tricep zich bevindt in een gestretchte positie, omdat je dan recht tegenin de zwaartekracht moet duwen, maar zomeer je de lock-out positie nadert zal de druk op je tricep verminderen.
Cable Pressdown & Tricep dips:
3.3
De rug (Latimus Dorsi & Teres Major)
De rug bestaat voornaamlijk uit de Latimus Dorsi en zijn kleinere helper de Teres Major. De latimus dorsi heeft als functie shouder adductie en shouder extensie. Shouder extensie benadrukt de bovenste vezels van de latimus dorsi, shouder adductie benadrukt de onderste. Kies dus één shouder extensie en één shouder adductie oefening. Low of mid rows (dorian row, cable rows, tbar rows, etc...) raad ik ten strekste af te kiezen als je shouder extensie oefening, angezien de range of motion zeer beperkt. Een oefening die shouder extensie uitvoert met een gelijkere weerstand/kracht curve en een volledige range of motion is High Row Machine of Pullover Machine. Een oefening die shouder adductie uitvoert
4 Training Split http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25932981
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17326698
Figurenlijst Geen gegevens voor lijst met afbeeldingen gevonden.
Bibliografie
Bijlagen
[2.1]
How myosin and actin interact to produce mechanical force:
www.khanacademy.org/science/biology/human-biology/muscles/v/myosin-and-actin [2.1]
Tropomyosin and troponin and their role in regulating muscle contraction. How calcium ion concentration
dictates whether a muscle is contracting or not: www.khanacademy.org/science/biology/humanbiology/muscles/v/tropomyosin-and-troponin-and-their-role-in-regulating-muscle-contraction [2.1]
The role of the sarcoplasmic reticulum in controlling calcium ion concentrations within the muscle cell:
www.khanacademy.org/science/biology/human-biology/muscles/v/role-of-the-sarcoplasmic-reticulum-inmuscle-cells [2.2]
The Myth of Non-Functional Hypertrophy:
www.higher-faster-sports.com/nonfunctionalmyth.html [2.2]
The Mystery of Skeletal Muscle Hypertrophy Richard Joshua Hernandez, B.S. and Len Kravitz, Ph.D.
www.unm.edu/~lkravitz/Article%20folder/hypertrophy.html
[2] [3]
E. Helms, P. J Fitschen, A. Aragon, J. Cronin, B. J Schoenfeld (2014): Recommendations for natural
bodybuilding contest preparation: resistance and cardiovascular training. The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness. [3]
Menno Henselmans (2013):The Science Of Training: 7 Principles Of Exercise Selection
[3]
Ronei PS, Gomes N, Radaelli R, Botton CE, Brown LE, Bottaro M. (2012): Effect of range of motion on
muscle strength and thickness. J; Strength Cond. Res [3]
An analysis of full range of motion vs. partial range of motion training in the development of strength in
untrained men. Massey CD, Vincent J, Maneval M, Moore M, Johnson JT. J Strength Cond Res. 2004 Aug;18(3):518-21. [3.1]
Barnett, C., V. Kippers, and P. Turner. Effects of variations of the bench press exercise on the EMG
activity of five shoulder muscles. J. Strength and Cond. Res. 9(4):222-227. 1995.
[3.1]
Glass & Armstrong (1997). Electromyographical activity of the pectoralis muscle during incline and decline
bench presses, The Journal of Strength and Conditioning Research, 11(3), 163-167.
