Versus Tijdschrift voor Fysiotherapie, 11e jrg 1993, no. 5 (pp )

Versus Tijdschrift voor Fysiotherapie, 11e jrg 1993, no. 5 (pp. 266 - 294)

Auteur(s): A. Lagerberg, C. Riezebos Titel: Buikspieren, houding en oefening Jaargang: 11 Jaartal:1993 Nummer: 5 Oorspronkelijke paginanummers: 266 - 294

Deze online uitgave mag, onder duidelijke bronvermelding, vrij gebruikt worden voor (para-) medische, informatieve en educatieve doeleinden en ander niet-commercieel gebruik. Zonder kosten te downloaden van: www.versus.nl


Buikspieren, houding en oefening A. Lagerberg C. Riezebos Inleiding en probleemstelling Over het algemeen wordt aangenomen dat de buikspieren een belangrijke rol spelen bij het innemen en handhaven van de rechtopstaande houding. Vooral het achteroverkantelende effekt van de buikspieren op het bekken wordt nogal eens van belang geacht voor het verkrijgen van een "goede" houding. In dit artikel wordt de rol die de buikspieren al of niet spelen bij het handhaven van de rechtopstaande stand nader beschouwd. Tevens wordt de problematiek rond de wijze waarop buikspieren veelal worden geoefend besproken. Bij dit laatste onderdeel komt met name het zogenaamde "uitschakelen" van de M.iliopsoas aan de orde.

Buikspieren en de houding

Allereerst moeten wij nagaan wat precies bedoeld wordt met "staan met een achterovergekanteld bekken": achterovergekanteld ten opzichte waarvan? Bij de beschrijving van een beweging van een lichaamsdeel dient immers altijd vermeld te worden ten opzichte waarvan bewogen wordt.

Figuur 1. Vier principieel verschillende kantel-posities van het bekken ten opzichte van de romp en de benen. a. (“Neutrale”) referentie houding. b. Bekken achterover ten opzichte van de benen en voorover ten opzichte van de romp. c. Bekken voorover ten opzichte van de benen en voorover ten opzichte van de romp. d. Bekken voorover ten opzichte van de benen en achterover ten opzichte van de romp. e. Bekken achterover ten opzichte van de benen en achterover ten opzichte van de romp.


Aangezien het bekken beweeglijk verbonden is met zowel de benen als met de romp moet, bij het beschrijven van de positie ervan, steeds vermeld worden of bedoeld wordt de positie van het bekken ten opzichte van de benen, of ten opzichte van de romp. In het eerste geval heeft de standsverandering plaats gevonden in de heupgewrichten, in het tweede geval in de lumbale wervelkolom. In figuur 1 worden vier principieel verschillende mogelijkheden gegeven, indien het bekken zowel ten opzichte van de benen als van de romp van stand is veranderd, vergeleken met de uitgangspositie (in de gestippelde rechthoek). De posities worden samengevat in tabel 1. BEKKENPOSITIE ten opzichte van:

a b c d e

Benen “neutraal” achterover voorover voorover achterover

Romp “neutraal” voorover voorover achterover achterover

Tabel 1 Met name bij de kolom "Romp" moet bedacht worden dat hier beschreven staat: de positie van het bekken ten opzichte van de romp (dus "van beneden naar boven" bezien). De stand van de romp ten opzichte van het bekken ("van boven naar beneden" bezien) is hierbij natuurlijk steeds precies andersom. Staat het bekken bijvoorbeeld voorover gekanteld ten opzichte van de romp, dan staat de romp achterover gekanteld ten opzichte van het bekken. In figuur 2 worden deze posities, nu zeer schematisch, nogmaals weergegeven.

Figuur 2. Schematische voorstelling van dezelfde houdingen als in figuur 1.

Binnen disciplines als bijvoorbeeld ergonomie, fysiotherapie en orthopedie wordt over het algemeen aangenomen dat de lichaamshouding, zoals gegeven in figuur Id, waarbij het bekken zowel ten opzichte van de benen als ten opzichte van de romp achterover staat gekanteld, "beter" is dan de overige. De houdingen zoals gegeven in figuur Ib en Ic, waarbij het bekken ten opzichte van de romp voorover staat gekanteld, worden meestal beschouwd als "slechte" of "slappe" houdingen.

Met betrekking tot het handhaven van de in figuur Id getoonde achterovergekantelde positie van het bekken ten opzichte van de benen en de romp, wordt veelal gedacht dat de buikspieren hiervoor verantwoordelijk zijn. Dit is echter onjuist.

In de rechtopstaande stand is het niet mogelijk met behulp van de buikspieren het bekken achterover gekanteld te houden ten opzichte van de romp (dus in de lumbale wervelkolom), noch ten opzichte van de benen (dus in de heupgewrichten). We zullen proberen deze uitspraak te verduidelijken.

In figuur 3a wordt een rechtopstaand persoon voorgesteld, identiek aan de situatie als in figuur la. Aangezien het gezamenlijke zwaartepunt van: hoofd, armen en thorax (Zl, in dit artikel aangeduid als de "romp") hierbij vóór de wervelkolom ligt, moeten, om de genoemde deelmassa in evenwicht te houden ten opzichte van het bekken, de rugspieren(S1) (en niet de buikspieren) aanspannen (figuur 3b). Het deelzwaartepunt van de romp (Z1) samen met het deelzwaartepunt van het bekken en de buik (Z2, in dit artikel aangeduid als het "bekken") wordt voorgesteld door Z3 (figuur 3c). Om dit


gemeenschappelijke zwaartepunt (Z3) in evenwicht te houden ten opzichte van de benen (dus over het heupgewricht), moeten heupextensoren (S2) contraheren (figuur 3c). (Z1 en Z3 kunnen in andere houdingen juist achter respektievelijk de lumbale wervelkolom en de heupgewrichten projekteren. Later in dit artikel gaan we hierop nader in). Wanneer vanuit de situatie zoals gegeven in figuur 3b de rugspieren verder zouden contraheren, heeft dit niet tot gevolg dat het bekken voorover gaat kantelen ten opzichte van het heupgewricht. In plaats daarvan kantelt de romp achterover ten opzichte van het bekken (figuur 3d).

Figuur 3. Zl = deelzwaartepunt van dc romp (hoofd, armen en thorax). Z2 = deelzwaartepunt van bekken-buik. Z3 = gezamenlijk zwaartepunt van Zl en Z2. S1 = rugspieren. S2 = heupstrekkers. Verdere verklaring in de tekst.

In figuur 4a wordt nogmaals dezelfde situatie getoond als in figuur 3b. De rugspieren zijn aangespannen omdat er anders een vooroverkanteling zou optreden van de romp ten opzichte van het bekken. Wanneer iemand nu in deze situatie de buikspieren bewust zou aanspannen, wordt het al aanwezige vooroverkantelende effekt op de romp (veroorzaakt door de ligging van Zl) alleen maar sterker. Om de bestaande houding te kunnen handhaven moeten de rugspieren dan (nog) sterker contraheren (figuur 4b). Beweging treedt niet op. Alleen de belasting op de gewrichten van de wervelkolom neemt toe. Zouden de rugspieren "toegeven" aan de zwaartekracht plus de contractie van de buikspieren (door excentrisch te contraheren) dan zou de romp voorover kantelen ten opzichte van het bekken: de persoon buigt dan voorover (net zo goed als in figuur 3d een achteroverbuigen van de romp optreedt).


Figuur 4. a. In de rechtopstaande stand moeten de rugspieren zijn aangespannen om de romp in evenwicht te houden ten opzichte van het bekken. b. Indien de buikspieren bewust worden aangespannen moeten de rugspieren sterker contraheren om vooroverbuigen van de romp ten opzichte van het bekken te voorkomen. Buik- en rugspieren leveren inwendige krachten tussen buik en bekken en kunnen het bekken niet achteroverkantelen in het heupgewricht.

Uiteraard kantelt door een contractie van de buikspieren in de rechtopstaande stand niet het bekken achterover ten opzichte van de romp, omdat de romp het losse uiteinde van de keten vormt. Het volgende voorbeeld kan dit wellicht verduidelijken. Iemand staat in de rechtopstaande stand en spant beiderzijds de Mm.iliopsoas aan. Wat is hiervan het gevolg? Het zal duidelijk zijn dat deze contractie niet resulteert in het zich achteroverkantelend naar het bekken toe bewegen van de beide bovenbenen. In plaats daarvan beweegt het bekken vooroverkantelend naar de benen. (Denkt U maar aan de holle rug bij wielrenners met een funktionele psoas-verkorting). Evenals in de rechtopstaande stand bij een contractie van de M.iliopsoas het bovenliggende element (het bekken) wordt bewogen ten opzichte van het onderliggende (de benen), beweegt bij een contractie van de buikspieren het bovenliggende element (de romp) ten opzichte van het onderliggende (het bekken). Immers, de romp staat op het bekken zoals het bekken staat op de benen. Net zo min als in figuur 3d een contractie van de rugspieren in stand het bekken kunnen doen vooroverkantelen ten opzichte van de romp of ten opzichte van de benen, kunnen de buikspieren dit doen voor wat betreft het achteroverkantelen ervan. Bij het hangen aan een wandrek draait dit om. Nu heeft een contractie van de heupbuigers tot gevolg dat de bovenbenen achteroverkantelend naar het bekken bewegen. Evenzo heeft in dat geval een contractie van de buikspieren tot gevolg dat het bekken achteroverkantelend naar de romp beweegt. Spannen de heupbuigers in dit laatste geval niet aan dan kantelt hierbij het bekken weliswaar eveneens ten opzichte van de benen achterover, doch deze spieren veroorzaken deze beweging niet. Het is de zwaartekracht die in dit geval de benen vooroverkantelt ten opzichte van het bekken (dus strekt in de heupgewrichten). Het is net zo onmogelijk in hang aan een wandrek door een contractie van de buikspieren de romp naar het bekken te bewegen als het in stand onmogelijk is door een contractie van dezelfde spieren het bekken naar de romp te bewegen. Het achteroverkantelen van het bekken ten opzichte van de romp, in de rechtopstaande positie, met behulp van de buikspieren, is te vergelijken met het verhaal van de Baron Von Munchhausen, die zich aan de eigen haren omhoog trok (figuur 5).


Figuur 5. Het met volle kracht aan de eigen haren trekken heeft slechts bij Baron Von Munchhausen tot gevolg dat hij zichzelf optilt: inwendige krachten kunnen geen uitwendige momenten veroorzaken.

Evenmin als in de rechtopstaande stand de buikspieren het bekken achterover kunnen kantelen ten opzichte van de romp, kunnen de buikspieren het bekken achteroverkantelen ten opzichte van de benen (dus in de heupgewrichten). De buik- en rugspieren zijn, binnen de gezamenlijke deelmassa

romp-bekken, namelijk leveranciers van inwendige krachten en deze spieren kunnen dan ook geen (uitwendige) momenten over het heupgewricht leveren.

We keren nog even terug naar de situatie zoals hiervoor weergegeven in figuur 3d en nu opnieuw getoond in figuur 6a. Het bekken is ten opzichte van de benen gefixeerd door de heupextensoren en de rugspieren hebben de romp ten opzichte van het bekken achterovergekanteld. De beweging is zover doorgezet dat het zwaartepunt van de romp (Z1) nog net voor de draaipunten in de onderste delen van de wervelkolom projekteert. Wat gebeurt er nu wanneer de beweging nog verder wordt doorgezet, zodat de projektie van het zwaartepunt van de romp achter de draaipunten van de lumbale wervelkolom valt? Deze situatie wordt voorgesteld in figuur 6b. In dit geval moeten de buikspieren er voor zorgen dat de romp in evenwicht blijft ten opzichte van het bekken. Wanneer het gezamenlijke zwaartepunt van romp en bekken (Z3) hierbij achter het heupgewricht projekteert, moeten, in plaats van heupextensoren, heupflexoren (bijvoorbeeld de M.iliopsoas) worden aangespannen (figuur 6c). Figuur 6. a. Het zwaartepunt van de romp projekteert nog net voor de lumbale wervelkolom. De rugspieren moeten aanspannen. b. De romp is zover achtcrover gebogen dat het zwaartepunt net achter de onderste delen van de lumba-


le wervelkolom projekteert : de buikspieren moeten aanspannen. c. Wanneer de romp zover achterover wordt bewogen dat het gezamenlijk zwaartepunt van bekken en romp (Z3) achter het heupgewricht projekteert, moeten heupflexoren worden aangespannen om deze houding te handhaven. Deze situatie bestaat bij zeer “slappe” houdingen en bijvoorbeeld bij het omhoogkijken.

Dit betekent dat iemand met een zogenaamde "slappe" houding voortdurend de buikspieren aanspant, terwijl iemand met een "goede" houding met aangespannen rugspieren staat (figuur 7). Merkwaardigerwijs worden toch aan mensen met een "slappe" houding vaak buikspier-oefeningen gegeven om deze houding te "verbeteren". Figuur 7. a. Zogenaamde "slappe" houding: de buikspieren zijn aangespannen. b. Zogenaamde "goede" houding: de rugspieren en heupextensoren zijn aangespannen.

De konklusie dat juist personen met een zogenaamde "slappe houding" voortdurend de buikspieren aanspannen kan door middel van een eenvoudig bewegingsonderzoek gemakkelijk worden gekontroleerd. In rechtopstaande stand plaatst U de vingers van één hand op de buikwand en de duim van de andere hand op de rugspieren. Daarna neemt U afwisselend een "slappe" en een "goede" houding aan. De contracties van resp. de buik- en rugspieren in deze posities zijn duidelijk te voelen. Behalve van palpatie kan eveneens gebruik gemaakt worden van elektromyografie (EMG). Bij het interpreteren van EMG-registraties is het van het grootste belang dat de onderzoeker in één of andere vorm een (liefst hoge) referentie- aktiviteit van de desbetreffende spieren geeft, waarmee de mate van aktiviteit in de onderzochte situatie kan worden vergeleken. Immers, het feit dat een spier tijdens een houding of beweging meer elektrische aktiviteit vertoont dan in rust, zegt op zich nog niets over de mate van "inspanning" van de spier. In figuur 8a wordt de EMG-registratie getoond van de buikspieren van een gezonde proefpersoon, indien in ruglig de benen gestrekt ongeveer 10 cm van de grond worden geheven en ongeveer 8 tellen in deze positie worden gehouden. Deze beweging, die over het algemeen als zwaar voor de buikspieren wordt ervaren, is tweemaal achter elkaar uitgevoerd en dient als onze referentie-waarde. In figuur 8b wordt de aktiviteit van de buikspieren weergegeven wanneer in de rechtopstaande stand drie maal een "slappe" houding aangenomen. De buikspieren zijn gedurende het handhaven van deze houding duidelijk aktief. In de "goede" rechtopstaande stand is er geen aktiviteit van de buikspieren. De aktiviteit tijdens de "slappe" houding bedraagt overigens slechts ca. 10% van die in figuur a. Tenslotte zien we in figuur 8c de registratie van het afwisselend in de rechtopstaande stand voor- en achteroverkantelen van het bekken. De buikspieren vertonen hierbij geen of nauwelijks aktiviteit.


Figuur 8. : EMG-registraties (het ruwe signaal is gelijkgericht, geïntegreerd met een sample-frekwentie van 10 Hz en RMSafgevlakt). Alleen de rechter buikspieren worden getoond. De linkerzijde vertoonde ongeveer dezelfde aktiviteit. Gezonde proefpersoon. a. Vanuit ruglig worden de benen tweemaal gestrekt tot ca. 10 cm boven de grond geheven en ongeveer 8 tellen “vastgehouden”. b. In de rechtopstaande stand wordt drie maal een “slappe” houding aangenomen. Dc buikspieren zijn gedurende het handhaven van deze houding duidelijk aktief. In de “goede” rechtopstaande stand is er geen aktiviteit van de buikspieren. De aktiviteit tijdens de “slappe” houding bedraagt ongeveer 10% van die in figuur a. c. In de rechtopstaande stand wordt afwisselend het bekken voor- en achterovergekanteld. De buikspieren vertonen niet of nauwelijks aktiviteit.

Natuurlijk kan iemand in stand de buik intrekken. Uiteraard kan iemand in stand het bekken achterover kantelen ten opzichte van zowel de benen als de romp. Vanzelfsprekend kan iemand ook beide tegelijkertijd doen: tijdens het intrekken van de buik het bekken achteroverkantelen ten opzichte van de benen en de romp.

Echter, door het intrekken van de buik kantelt het bekken niet achterover en het achteroverkantelen van het bekken ten opzichte van de benen en de romp wordt niet veroorzaakt door de buikspieren.

In stand kan het bekken slechts achterovergekanteld worden gehouden ten opzichte van de benen door spieren welke van het been naar het bekken verlopen. Aangezien er bij deze beweging sprake is van strekking in het heupgewricht, komen slechts heupstrekkers hiervoor in aanmerking, zoals bijvoorbeeld de M.gluteus maximus of de M.piriformis. Bij contractie van deze spieren, vanuit een voorovergekantelde positie (zowel ten opzichte van de benen als de romp) van het bekken (figuur 9a), kantelt het bekken ten opzichte van de benen achterover. Indien de rugspieren tegelijkertijd excentrisch contraheren (figuur 9b) kantelt het bekken tevens achterover ten opzichte van de romp, waarbij de positie van de romp ten opzichte van de buitenwereld niet van stand behoeft te veranderen. De buikspieren spelen bij het innemen of handhaven van deze houding geen enkele rol.

Figuur 9. a. Uitgangshouding met voorovergekanteld bekken ten opzichte van de benen en de romp. b. Achteroverkanteling van het bekken door een concentrische contractie van de heupextensoren en een gelijktijdige excentrische contractie van de rugspieren. Het bekken kantelt achterover ten opzichte van zowel de benen als de romp. De buikspieren spelen bij deze houding geen enkele rol.


Buikspieren en oefeningen Veel gebruikte oefenvormen ter versterking van de buikmusculatuur zijn de sit-up en curl-up oefeningen. Dergelijke oefeningen kunnen op verschillende manieren worden uitgevoerd. Bekende variaties zijn bijvoorbeeld het tot zit komen met de voeten gehaakt onder het wandrek, het uitvoeren van de oefening met opgetrokken knieën, of het toevoegen van extra massa in de vorm van een medicinbal. Veelal bestaat het idee dat het optrekken van de knieën of het wegnemen van de fixatie op de voeten de oefening zwaarder maakt voor de buikmusculatuur. Ook het uitschakelen van de M. iliopsoas wordt vaak genoemd als argument voor het uitvoeren van de oefening met opgetrokken knieën. Het is inderdaad een feit dat veel mensen gemakkelijk tot zit komen met gefixeerde voeten en niet in staat zijn tot een situp indien deze fixatie ontbreekt of de knieën moeten worden opgetrokken. Het is echter een misvatting dit onvermogen zonder meer toe te schrijven aan onvoldoende kracht van de buikmusculatuur.

Sit-up zonder curl-up.

Bij het uitvoeren van een sit-up oefening moet de deelmassa van het lichaam craniaal van de heupgewrichten vanuit ruglig tot zit worden gebracht. In figuur 10a is de ligging van het zwaartepunt van deze massa weergegeven (MHAT)(Head, Arms,Trunk). Dit deelzwaartepunt ligt juist ventraal van de elfde thoracale wervel en bedraagt 68.8% van het totale lichaamsgewicht (l). De resterende 31.2% komt voor rekening van de onderste extremiteit. Dit deelzwaartepunt ligt, tussen beide benen, juist proximaal van de condylen van het femur (MOE)(Onderste Extremiteit). De beide massa's proximaal en distaal van het heupgewricht zijn dus niet even groot. De romp is zwaarder dan de benen. In eerste instantie zullen we analyseren wat de gevolgen van deze massaverdeling zijn voor het uitvoeren van een sit-up oefening zonder de zogenaamde curl-up van de romp. Bij het tot zit komen moet de veel zwaardere romp aan de lichtere benen overeind worden getrokken. Het feit dat de massa proximaal van het heupgewricht zwaarder is hoeft niet automatisch te betekenen dat een dergelijke oefening onmogelijk is. Bij het beschouwen van de evenwichtssituatie moet niet alleen gekeken worden naar de grootte van de massa's, maar ook naar de lastarmen. Met andere woorden de momenten die de beide massa’s leveren ten opzichte van het heupgewricht moeten worden vergeleken. In figuur 10b zijn de afstanden van de twee zwaartepunten tot de heup-as en de grootte van de zwaartekracht weergegeven. Figuur 10. a. Ligging van de deelzwaartepunten van de massa craniaal van de heupen (Mhat) en onder de heupen (Moe). b. De massa Mhat is groter dan de massa Moe. Ondanks de verschillende afstanden tot de heup-as, levert de zwaardere massa het grootste moment. c. De evenwichtssituatie voorgesteld met behulp van een weegschaal.

De afstanden zijn gemeten aan een skelet en de krachten berekend op basis van een lichaamsgewicht van 75 kg. Zoals blijkt levert de massa MOE een moment van 234 × 0.4 = 93.6 Nm. en de massa MHAT een moment van 516 0.28 = 144.5 Nm. Zonder curl-up is het dus inderdaad onmogelijk een sit-up oefening uit te voeren. Evenals bij de weegschaal van figuur 10c zal de zwaardere massa de lichtere heffen. In figuur 11 wordt weergegeven wat het effekt is van een poging tot zit te komen


met een gestrekte romp. Het tot zit komen met een gestrekte romp betekent dat de romp ten opzichte van de benen flecteert in de heupgewrichten. Een dergelijke beweging vraagt grote krachtleveranties van de heupflexoren zoals de M. psoas major en de M. iliacus (figuur 11a). Eerst zullen we analyseren wat het effekt zou zijn van een poging tot sit-up met uitsluitend aktiviteit van de heupflexoren.; Een geïsoleerde aktie van deze musculatuur zou in ruglig leiden tot het vooroverkantelen van het bekken en het vooroverkantelen van de lumbale wervelkolom aangezien de psoas daar zijn aanhechting vindt. De rest van de romp blijft door het eigen gewicht achter waardoor er een lordosering van de wervelkolom ontstaat (figuur 11). Pas nadat op deze wijze de wervelkolom in een maximale extensiepositie is getrokken vinden de genoemde spieren een vaste origo aan de romp en kunnen de benen worden geheven (figuur 11c). Uiteraard is voor het handhaven van de gestrekte positie van de knie in deze tekening aktiviteit van de M. quadriceps noodzakelijk. Omwille van de duidelijkheid van de figuren zijn deze krachten niet ingetekend. Indien gelijk met de contractie van de heupflexoren ook de buikspieren worden gespannen ontstaat deze lordosering niet. De buikspieren trekken het bekken achterover en maken het bekken en de lumbale wervelkolom daarmee direkt tot een vast punt waaraan de heupflexoren de benen kunnen heffen (figuur d).

Figuur 11. a en b. Geïsoleerde aktiviteit van de heupflexoren leidt in eerste instantie tot een lordosering van de wervelkolom. c. Nadat de heupflexoren een vast punt gevonden hebben aan de romp worden de benen geheven. d. Indien de buikspieren het vooroverkantelen van het bekken verhinderen ontstaat g een lordosering.

Op het eerste gezicht lijkt hier een eerdere bewering in dit artikel te worden weersproken. Daar bleek immers dat de buikspieren het bekken niet achterover kunnen kantelen. Een belangrijk verschil is echter het feit dat we hier een in ruglig verkerende persoon beschrijven terwijl de eerdere beweringen betrekking hadden op een staande persoon. In stand werkt de zwaartekracht buigend in op de wervelkolom en zal het aanspannen van de buikspieren de romp naar het bekken toe trekken inplaats van het bekken naar de romp. In ruglig is dit anders en bijvoorbeeld meer te vergelijken met de situatie waarbij iemand aan een rekstok hangt. In een dergelijke houding en ook in ruglig maakt de zwaartekracht wel een vast punt van de romp waaraan de buikspieren het lichtere bekken kunnen kantelen. Nog steeds is het dan zo dat de buikspieren het bekken slechts achteroverkantelen ten opzichte van de wervelkolom. Het feit dat tegelijkertijd ook een extensiepositie ontstaat in


de heupgewrichten is het gevolg van de zwaartekracht op de benen en niet van een extenderend moment van de buikspieren over de heupen. Indien iemand nalaat de buikspieren te spannen of indien deze spieren onvoldoende sterk zijn om de kracht geleverd door de heupflexoren te weerstreven zal het bewegingspatroon veel overeenkomsten vertonen met de situatie van figuur 11b. Bij het heffen van de benen ontstaat dan een sterke lordosering. Dit hoeft niet automatisch te betekenen dat de buikspieren onvoldoende krachtig zijn. Het kan immers ook zo zijn dat de betreffende persoon de energetisch zuinigere methode van het heffen van de benen met een sterk gelordoseerde wervelkolom gewoon verkiest boven de zwaardere uitvoering met inschakeling van de buikspieren. Zoals duidelijk werd uit het bovenstaande is het tot zit komen zonder curl-up, puur op basis van de massaverdeling, onmogelijk. Pas indien de voeten worden gefixeerd aan de grond of voldoende worden verzwaard wordt een dergelijke bewegingsuitvoering mogelijk (figuur 12). Het feit dat iemand zonder deze hulp niet met een gestrekte romp tot zit kan komen, maar met een fixatie van de voeten wel, heeft dus niets te maken met gebrek aan spierkracht maar met gebrek aan massa van de benen. Terzijde moet nog worden opgemerkt dat de mate waarin tot zit kan worden gekomen zonder dat gebogen wordt in de wervelkolom af hangt van de mate waarin de M. semimembranosus wordt verlengd over de heup. Figuur 12. Het uitvoeren van een sit-up zonder curl-up is slechts mogelijk indien aan de benen massa wordt toegevoegd of de benen aan de grond worden gefixeerd.

Sit-up met curl-up

De enige manier waarop een persoon zonder toegevoegde massa op, of fixatie van, de benen tot zit kan komen vanuit ruglig wordt voorgesteld in de figuren 13a tm d. Door het flecteren van het hoofd en de romp (curl-up) wordt het deelzwaartepunt van de massa boven de heupen dichter bij het heupgewricht gebracht (figuur 13a en b). Op deze wijze wordt het moment dat geleverd wordt door deze massa, ten opzichte van het draaipunt in de heup, gereduceerd. Op eenvoudige wijze kan worden berekend dat dit zwaartepunt binnen een afstand van 18 cm van het heupgewricht moet worden gebracht. In die situatie zijn de momenten geleverd door de massa van de benen en de romp met elkaar in evenwicht (0.18 × 516 = 0.4 × 234). Figuur 13. a. Uitgangssituatie voor het uitvoeren van de curl-up. b. Flexie van het hoofd leidt tot een verschuiving van het deelzwaartepunt. c. Verdere rompflexie vereist aktiviteit van de buikspieren. Zonder gelijktijdige aktivatie van de heupflexoren kantelt het bekken daarbij achterover. d. De situatie indien de heupflexoren wel aanspannen.


Bestudering van het krachtenspel bij de uitvoering van een dergelijke curl-up leert dat het hoofd kan worden geflecteerd ten opzichte van de zwaardere romp zonder dat daar andere spieren actief bij behoeven te zijn dan de flexoren van het hoofd en de cervicale wervelkolom. Het verder flecteren van de romp vereist aktiviteit van de buikspieren. Hierbij doet zich weer de situatie voor die we eerder al zagen bij het uitvoeren van de sit-up zonder curl-up. De buikspieren vinden pas een origo op het bekken nadat dit zover achterover is gekanteld dat de benen in de heupgewrichten een eindstand bereiken. Op dat moment gaat het bekken met de benen een vaste massa vormen en kunnen de buikspieren de romp flecteren (figuur 13c). Een andere mogelijkheid is dat gelijk met de buikspieren de M. iliopsoas aanspant en op deze wijze het bekken en de benen een geheel gaan vormen (figuur 13d). De benen vormen voor de curl-up van de romp wel een voldoende zware massa aangezien nu niet de gehele romp "en bloc" wordt opgetild maar langzamerhand een groter deel. Naarmate er meer massa gebogen wordt verschuift het deelzwaartepunt van de romp ook meer naar distaal. Indien op deze wijze het zwaartepunt van de romp binnen een afstand van 18 cm van de heupas kan worden gebracht kan vervolgens door verdere contractie van de heupflexoren een sit-up worden uitgevoerd (figuur 14a en b). In figuur 14c zien we een persoon met exact dezelfde massaverdeling van benen en romp en even "sterke" buikspieren als in figuur 14a en b, maar met een geringere flexiemogelijkheid van de romp. Puur op basis van dit verschil in lenigheid van de wervelkolom kan deze persoon geen sit-up maken. Door deze geringere lenigheid krijgt deze persoon zijn deelzwaartepunt slechts tot 20 cm van de heupas. Hoe sterk zijn buikspieren of heupbuigers ook zijn, hij komt nooit tot zit. Ook hier zal het verzwaren van de benen uitkomst bieden (figuur 14d). Behalve dergelijke lenigheidsverschillen kunnen ook verschillen in de massaverdeling van romp en benen maken dat sommige mensen geen sit-up kunnen maken (een relatief zware romp ten opzichte van de benen). In geen van die gevallen speelt de kracht van de buikspieren een rol. Figuur 14. a en b. Indien het deelzwaartepunt (Mhat) voldoende ver naar distaal kan worden gebracht is na de curl-up een sit-up mogelijk. c en d. Lukt het niet om het deelzwaartepunt voldoende te verplaatsen dan kan een sit-up uitsluitend worden uitgevoerd indien de benen worden verzwaard of gefixeerd.

Indien het doel van de oefeningen was de buikspieren te trainen is het uiteraard volkomen zinloos om na de curl-up de sit-up uit te voeren. De buikspieren contraheren tijdens de sit-up statisch en op een lager nivo dan in de curl-up fase die eraan vooraf ging. Het extenderende moment op de romp neemt immers steeds verder af naarmate de sit-up vordert. De maximale aktiviteit van de buikspieren wordt in de curl-up bereikt op het moment dat de romp zover gebogen is dat uitsluitend het bekken nog op de grond rust.


Het effekt van knieflexie Zoals de curl-up een verplaatsing van het zwaartepunt van de massa boven de heupen tot gevolg heeft, zo leidt het buigen van de knieën tot een verschuiving van het deelzwaartepunt van de onderste extremiteit. Het buigen van de benen heeft tot gevolg dat het zwaartepunt van de benen dichter bij de heupas komt te liggen. Hierdoor neemt het geleverde moment door de massa van de benen af. Het uitvoeren van een sit-up is met gebogen knieën slechts mogelijk indien ook het zwaartepunt van de massa boven de heupen dichter bij de heupas wordt gebracht. Er moet dus meer flexie van de romp worden gemaakt. De flexiemogelijkheid van de romp is natuurlijk niet onbegrensd. Te veel flexie van de knieën maakt het tot zit komen dan ook onmogelijk. In het gebruikte model bootsen we deze begrenzing van de flexiemogelijkheid van de romp na door aan te nemen dat het zwaartepunt van de massa boven de heupen in het uiterste geval tot 15 cm van de heupas gebracht kan worden. Het geleverde moment door deze massa bedraagt dan: 516 × 0.15 = 77.4 Nm. Het geleverde moment door de massa van de benen moet minimaal gelijk zijn aan deze waarde. De minimale afstand van het zwaartepunt van de onderste extremiteit tot de heupas kan dan worden berekend. Uit die berekening blijkt dat het zwaartepunt van de onderste extremiteit verder dan 33 cm van de heup moet blijven liggen wil een sit-up mogelijk blijven. De vraag is nu hoeveel knieflexie is dan maximaal mogelijk? De berekeningen die daarvoor nodig zijn worden in de appendix weergegeven. Uit deze berekeningen blijkt dat bij een knieflexiehoek van 112° het zwaartepunt van de benen op een horizontale afstand van 33 cm van de heup komt te liggen (figuur 15).

Figuur 15. a en b. Indien het deelzwaartepunt van de massa boven de heupen tot 15 cm van de heup-as kan worden gebracht, kan met een kniebuiging van 68 graden toch nog een situp worden gemaakt.

Uiteraard verplaatst het zwaartepunt ook in vertikale richting onder invloed van de knieflexie, maar dat is voor de berekeningen niet relevant. Bij de hier gebruikte waarden kunnen de knieën dus tot 68° gebogen worden en blijft een sit-up toch nog mogelijk. Aangezien de flexiemogelijkheid in de heupen gemiddeld 100° bedraagt kan bij deze positie van het bovenbeen het bekken nog ongeveer 70° voorover worden gekanteld. Hoe groot de maximale knieflexie, waarbij een sit-up mogelijk blijft, bij elk individu zal zijn, hangt af van de massaverdeling tussen benen en romp en de lenigheid van de wervelkolom. Ook hierbij geldt weer dat een persoon die wel tot zit kan komen met gestrekte benen maar niet met gebogen benen geen gebrek aan kracht heeft. Het ontbreken van een voldoende groot moment geleverd door de massa van de benen is er de oorzaak van dat de sit-up niet kan worden uitgevoerd. Uit het feit dat met gestrekte benen de oefening wel kan worden uitgevoerd blijkt dat de kracht wel beschikbaar is.

Diskussie Uit de voorgaande beschouwing blijkt, samengevat, het volgende: In de rechtopstaande stand is het niet mogelijk met behulp van de buikspieren het bekken achterover te kantelen ten opzichte van de romp, noch ten opzichte van de benen.


Buikspiertraining is zinvol indien de fysiotherapeut het nuttig lijkt iemand een zogenaamde "slappe" houding aan te leren. Het idee dat het uitvoeren van een sit-up met gebogen knieën de M. iliopsoas uit zou schakelen berust op een misverstand. Aangezien een sit-up flexie van de romp ten opzichte van de benen betekent, is aktie van die spiergroep onmisbaar. Het uitvoeren van een sit-up zonder psoas is net zo onmogelijk als het op de tenen gaan staan zonder aktie van de kuitspieren. Te verwachten is zelfs dat de psoas met gebogen knieën een minder gunstige lengte zal bezitten en dus voor eenzelfde krachtleverantie een veel hoger aktivatienivo zal vertonen. De gedachte dat door het trainen van spieren, met name de buikspieren, invloed zou kunnen worden uitgeoefend op de houding is al oud. Doch daarom is zij niet minder onjuist. Gewichtheffers lopen niet "vanzelf" met geheven armen, doordat ze met zulke zware gewichten hebben getraind. Langdurige training van de kuitspieren heeft niet gevolg dat men steeds op de tenen staat. Hoe sterk spieren door oefening ook geworden mogen zijn, zij spannen niet vanzelf aan. Het zenuwstelsel regelt dat, niet de spier. Welke houding iemand aanneemt heeft dan ook, behoudens bij paresen en paralysen, niets te maken met de spierkracht. Training van buikspieren kan zinnig zijn indien iemand belemmerd is in een of meer van de vele belangrijke (dagelijkse) funkties waarbij de buikspieren een overheersende rol spelen: blazen, geforceerd uitademen bij inspanning (hijgen), hoesten, niezen, persen; omdraaien in bed, overeind komen uit lig tot stand; het voortduwen van een rolstoel met een zware patiënt, het indraaien van een schroef in de muur; boven het hoofd tillen van een baby, omhoog kijken naar de sterren; enz. Wanneer deze funkties moeten worden verbeterd, verdient het aanbeveling deze funkties dan ook daadwerkelijk te trainen. De sit-up en curl-up kunnen dan gereserveerd worden voor de sportzaal. APPENDIX Knieflexie en zwaartepuntsligging. Ter vereenvoudiging van de berekening zijn het bovenbeen en het onderbeen met de voet voorgesteld als twee elementen met een gelijke lengte en is de vloer op een horizontaal met de heup-as verondersteld. Om duidelijk te maken dat de horizontale verplaatsing van het zwaartepunt binnen dit model op eenvoudige wijze berekend kan worden kijken we eerst naar het gevolg voor de horizontale verplaatsing van het zwaartepunt bij het heffen van het gestrekte been (figuur 16a). Indien het gehele been over een hoek h geheven wordt is de horizontale afstand van het zwaartepunt tot de heupas (punt H) gelijk aan de afstand HZ1. Aangezien HZ1 de aanliggende zijde is van hoek h in 1 de rechthoekige driehoek HZ Z is de lengte van deze zijde gelijk aan HZ ×. cos h. De afname van de horizontale afstand van het zwaartepunt is dan gelijk aan HZ - HZ1. Deze horizontale afstand van het zwaartepunt van het been tot de heup-as had ook gevonden kunnen worden door op soortgelijke wijze de afname van de horizontale afstanden van de twee deelzwaartepunt en te berekenen. De vraag is nu wat is het effekt van het buigen van de knie op de horizontale verplaatsing van het zwaartepunt van het gehele been? De zwaartekracht werkt immers altijd zuiver vertikaal en de momentsarm is dus altijd de horizontale afstand tot de rotatie-as. Zoals blijkt uit figuur 16b ontstaat er na de kniebuiging een gelijkbenige driehoek (onderbeen + voethoogte = bovenbeenlengte). De buiging van het onderbeen in de knie tot horizontaal betekent daarom buiging over een hoek h. Hierbij komt het deelzwaartepunt van onderbeen + voet horizontaal gemeten iets verder van de heup te liggen. De buiging vanuit deze horizontale stand tot de positie waarbij de voet de grond raakt is echter eveneens gelijk aan een hoek h. In dit traject komt het zwaartepunt van het onderbeen en de voet dus weer precies evenveel dichter bij de heup. Het netto effekt op de horizontale afstand tot de rotatie-as is dus nul. De horizontale afstand van het zwaartepunt van het onderbeen tot de heup-as (punt H) wordt dus niet beïnvloed door deze buiging. Vandaar dat, binnen dit model, voor een bepaling van de horizontale afstand van het zwaartepunt van het gehele been tot de heupas gerekend mag worden met de volgende formule: horizontale afstand Z tot heup-as (HZ1) = HZ × cos h.


Figuur 16. Verklaring in de tekst van deze appendix.

LITERATUUR 1.

Scholten P.J.M. Biomechanica VU Amsterdam & Akademie voor Fysiotherapie Deventer. (1980)

Versus Tijdschrift voor Fysiotherapie, 11e jrg 1993, no. 5 (pp )

Recommend Documents