IAS News IAS News | 23-11-2018


Excentrische training in revalidatie en krachttraining

door: B.A.M. van Wingerden PhD.




Excentrische krachttraining is een training waarbij een accent wordt gelegd op de belasting tijdens de verlenging van de spier. Het is een van de drie contractiemomenten tijdens een oefening. Excentrische contracties worden oa gebruikt bij het afremmen van bewegingen (deceleratie) zoals in sporten bij wenden en keren, werpen, trap af lopen en berg af wandelen. De andere twee bewegingsmomenten zijn de concentrische fase en de isometrische fase (contracties welke de houding handhaven). Door te spelen met deze bewegingsmomenten in functie van tijd (belastingsvariabelen) kunnen we de adaptatieprocessen van de krachttraining beïnvloeden. Ik noem dat in het vervolg van dit artikel het tempo van de training.
Als voorbeeld: bij een training worden de drie bewegingsmomenten alsvolgt beschreven; Tempo 3-0-1. (de cijfers geven de seconden contractietijd aan)
De drie (3) staat voor de excentrische beweging van de oefening. De nul (0) staat voor de isometrische component en de één (1) voor de concentrische fase van de beweging. Op deze manier zullen we de belastingsvariabelen tempo, vanaf nu, in dit artikel beschrijven.
De cijfermatige volgorde is excentrisch, isometrisch en concentrisch, onafhankelijk van hoe de oefening wordt uitgevoerd. Squat (kniebuigen) begint altijd met een excentrische component, zoals alle hoofdoefeningen in de krachttraining (squat,bench press, dead lift en pull over), terwijl bijoefeningen zoals bijvoorbeeld side raises meestal met een concentrische fase aanvangen. De beschrijving van tempo blijft gelijk.

Excentrische bewegingen kosten oa. minder energie, vragen minder motor unit rekrutering en vragen een lagere motor unit activiteit bij dezelfde krachtsinspanning. Vandaar dat de bewegingen met 30 – 50% meer gewicht kunnen worden uitgevoerd. De verhoogde corticale activiteit en MRCP en lagere functionele connectiviteit vragen om een functionele periodisering.

Excentrische training kan grofweg gezegd op twee manieren worden toegepast;
- de supramaximaal methode, waarbij we gebruik maken met gewichten hoger dan de maximaalkracht (1RM) en
- de sub-maximale methoden waarbij een accent word gelegd op de excentrische beweging in contractietijd met bijv. een 10 RM.

Het doel (wat wil ik bereiken) is daarbij de bepalende factor. “What you train is what you get”, is een uitdrukking welke precies aangeeft wat de primaire vraag moet zijn wanneer we gaan trainen. Wat wil je? Wat is je doel?. Preventie van blessures aan het bewegingsapparaat of toename van kracht !!!!

De supramaximaal methode

Deze methode kan worden ingezet bij oefeningen waarbij een 1 RM objectief kan worden vastgesteld en de concentrische beweging door een spotter kan worden ondersteund. Dit betekend dat alleen de Squat en Bench press en in bepaalde sporten de Pull over kunnen worden gebruikt. De Dead lift heeft ook een objectief 1 RM, maar kan in de concentrische fase niet worden ondersteund en is voor deze methode niet geschikt.

Doelen kunnen oa. zijn:

Oplossen van een krachtbarriëre (plateau).
Intensiveringsmethode voor krachttoename (voor getrainden).
Belastbaarheid verhogen passieve structuren spier/pees apparaat ( oa. endomysium, epimysium, perimysium en fascie).
Neuromusculaire ontwikkeling. (kortikale activatie MRCP, motor unit activatie, myelinisatie perifere zenuwen etc.)
Versterken contractiele component (actine en myosine).

LET OP: De verhoging van de excentrische kracht betekend niet automatisch een verbetering van de functionele verbindingen (transfer) naar specifieke bewegingen zoals sprint, hoogsprong en stand ver. Dit in tegenstelling tot de verbetering van concentrische kracht, het 1 RM. Het vraagt dan ook verdere motorische training dmv “motor learning” om de functionele koppeling tussen primaire motor cortex en periferie te kunnen maken.

Uitvoering test:

  • Bepaal het 1 RM (maximaalkracht) voor de oefening.
  • Verhoog het gewicht met 3% - 5% (afgerond tot een maakbaar gewicht) bijvoorbeeld 1, 2.5, 5, of 7.5 kg.
  • Één of twee spotters assisteren naar de uitgangspositie.
  • De excentrische beweging wordt gelijkmatig in 5” uitgevoerd.
  • Spotters assisteren bij terugleggen van de halter.
  • Herhalingspauze (HP) = 2 – 3 minuten.
  • Gewicht wordt verhoogd met gewicht van de eerste verhoging.
  • De excentrische beweging wordt wederom in 5” uitgevoerd.
  • Wederom verhogen van gewicht en weer uitproberen (try out)
  • Indien het gewicht niet meer in 5” kan worden afgeremd hebben we PF (point of failure) bereikt en stoppen we de try out.
  • Het hoogste gewicht dat we nog in 5” gecontroleerd kunnen afremmen is het trainingsgewicht.

Uitvoering training:

Neem het in bovenstaande test gevonden “hoogste” gewicht voor de excentrische beweging.
Maak een aantal herhalingen tot de beweging niet meer in 3” (PF) kan worden afgeremd in de juiste ROM.
Neem een pauze (SP) van 5 minuten.
Start de volgende serie met 3” als kriterium (PF).
Wederom pauze van 5 minuten.
Maak zo een aantal series tot een minimum van 2 herhalingen per serie wordt bereikt.
Afhankelijk van het doel is er een superkompensatie tijd van 48 - 72 uur bij doelstelling krachttoename of krachtbarriëre (lineaire periodisering) en 1 week bij doelstelling adaptatie bindweefsel en preventive (niet – lineaire of matrix periodisering .

Het effect op de spier/pees eenheid (contractiele en passieve component), alsmede de neurologische aanpassing zijn omvangrijk. Toename van load to failure and force to failure, toename energieabsorbtie van de spier/pees overgang, verhoogde energieopslag, neuromusculaire ontwikkeling, verminderd energieverbruik, toename krachtontwikkeling (intensivering), toename myelinisatie en geleidingssnelheid, motorunit vergroting etc.

Afkortingen:

SP = seriepauze.
HP = herhalingspauze
RM = herhalingsmaximum.
PF = point of failure. Moment waarop de serie/training kwalitatief stopt.
ROM = range of motion (bewegingsuitslag).

De sub-maximale excentrische methode.

Deze methode kan worden ingezet bij nagenoeg alle oefeningen met vrije gewichten. Het gewicht wordt bepaald door bijv. het 10 RM te bepalen. Voordeel van deze methode is dat er geen spotter noodzakelijk is (maar uit veiligheid is een maatje wel aan te raden).

Doelen kunnen zijn:

Intensivering van krachttraining.
Belastbaarheidsverhoging spier/pees apparaat bij chronische spier/pees klachten. In dit geval ook voor niet sporters !!
Neuromusculaire ontwikkeling. (verhoging MRCP)
Versterken contractiele component (actine en myosine).

Uitvoering test:

- Bepaal het 10 RM voor de oefening.

Gebruik de PRT tabel zoals in afbeelding vlgns van Wingerden (1997 - 2010) en ga uit van PRT D. (zone 8 – 12 reps).



Uitvoering training; Methode 1

Neem het gewicht zoals gevonden voor PRT D. (10RM)
Voeg 3 - 5% toe (maakbaar gewicht bijvoorbeeld 1, 2.5, 5, 10 Kg).
Maak een maximum aantal herhalingen in tempo 5 – 0 – 1 of 3 – 0 – 1.
Accent dus op de excentrische beweging.
PF (afbreken van de serie) is tempo niet meer halen,
Seriepauze is 2 - 3 minuten (SP = 3’)
Tweede serie met toename gewicht zoals bij stap 1. (3 – 5%)
Wederom maximaal aantal herhalingen in gekozen tempo tot PF.
Wederom SP = 2 - 3’.
Maak een aantal series tot er geen herhaling meer gemaakt/verwacht wordt.
Indien het doel krachttoename is wordt de superkompensatietijd op 48 – 72 uur gesteld. We noemen dit een lineaire periodisering. Wanneer het doel verhogen van de belastbaarheid is kan het beste de niet-lineaire toepassing of adaptatietijd worden gekozen (1 x per week).

excentric trainen - IAS

Uitvoering training: Methode 2

Neem het gewicht zoals gevonden voor PRT D. (10RM)
Vertikale uitvoering per oefening.

Serie 1: Maak 10 herhalingen in tempo 2 – 0 – 1. Seriepauze 2’ - 3’.
Serie 2: Maak maximum herhalingen tempo 3 – 0 – 1. SP = 2’ – 3 ‘.
Serie 3: Maak maximum herhalingen tempo 4 – 0 – 1. SP = 2’ – 3’.
Serie 4: Maak maximum herhalingen tempo 5 – 0 – 1. SP = 2’ – 3’.
Serie 5: Maak maximum herhalingen tempo 6 – 0 – 1. SP = 2’ – 3’. Etc.

Maak een aantal series tot er geen herhaling meer gemaakt/verwacht wordt, waarbij het excentrische moment steeds met 1” wordt verlengd.
De omvang van de training (volume) is eveneens van belang. Wanneer deze in een bepaald geval op 20 series wordt gesteld, zullen er meerdere oefeningen in dit principe moeten worden uitgevoerd. De omvang bepaald namelijk de hormonale respons (o.a. testosteron, groeihormoon en IGF).

Samenvattend

Excentrische training is een zeer waardevolle aanvulling cq intensiveringsmethode op de normale training. Door een accent te leggen op de excentrische beweging (submaximale methoden) of supramaximaal (meer dan 1 RM). Dit is zinvol in zowel revalidatie als kracht/power training. De neuromusculaire aanpassingen zijn zowel corticaal als perifeer via EEG, MRCP en MRI aangetoond, waarbij de functionele waarde wat betreft directe transfer nog verder onderzoek behoefd.
De verhoging van de belastbaarheid van de MTJ (spier-pees overgang), de passieve en actieve componenten van de spier, alsmede die op botsubstantie zijn goed gedocumenteerd en zijn voor de revalidatie van groot belang.

excentisch trainen belasten - IAS


Literatuur

Aagaard, P., Simonsen, E. B., Andersen, J. L., Magnusson, S. P., Halkjaer-Kristensen, J., & Dyhre-Poulsen, P. (2000). Neural inhibition during maximal eccentric and concentric quadriceps contraction: effects of resistance training. Journal of Applied Physiology, 89(6), 2249-2257.
Barrué-Belou, S., Amarantini, D., Marque, P., & Duclay, J. (2016). Neural adaptations to submaximal isokinetic eccentric strength training. European Journal of Applied Physiology, 116(5), 1021-1030.
Beltman, J. G., Sargeant, A. J., van Mechelen, W., & de Haan, A. (2004). Voluntary activation level and muscle fiber recruitment of human quadriceps during lengthening contractions. Journal of Applied Physiology, 97(2), 619-626.
Blazevich, A. J., Cannavan, D., Coleman, D. R., & Horne, S. (2007). Influence of concentric and eccentric resistance training on architectural adaptation in human quadriceps muscles. Journal of Applied Physiology, 103(5), 1565-1575.
Bohm, S., Mersmann, F., & Arampatzis, A. (2015). Human tendon adaptation in response to mechanical loading: a systematic review and meta-analysis of exercise intervention studies on healthy adults. Sports Med Open, 1(1), 7.
Douglas, J., Pearson, S., Ross, A., & McGuigan, M. (2016a). Chronic Adaptations to Eccentric Training: A Systematic Review.
Duchateau, J., & Enoka, R. M. (2016). Neural control of lengthening contractions. Journal of Experimental Biology, 219(2), 197-204.
Enoka, R. M., & Duchateau, J. (2015). Inappropriate interpretation of surface EMG signals and muscle fiber characteristics impedes understanding of the control of neuromuscular function. Journal of Applied Physiology, 119(12), 1516-1518.
Franchi, M. V., Atherton, P. J., Reeves, N. D., Flück, M., Williams, J., Mitchell, W. K., & Narici, M. V. (2014). Architectural, functional and molecular responses to concentric and eccentric loading in human skeletal muscle. Acta Physiologica, 210(3), 642-654.
Guex, K., Degache, F., Morisod, C., Sailly, M., & Millet, G. P. (2016). Hamstring architectural and functional adaptations following long vs. short muscle length eccentric training. Frontiers in Physiology, 7.
Holm, L., Rahbek, S. K., Farup, J., Vendelbo, M. H., & Vissing, K. (2017). Contraction mode and whey protein intake affect the synthesis rate of intramuscular connective tissue. Muscle & Nerve, 55(1), 128-130.
Hyldahl, R. D., Nelson, B., Xin, L., Welling, T., Groscost, L., Hubal, M. J., & Parcell, A. C. (2015). Extracellular matrix remodeling and its contribution to protective adaptation following lengthening contractions in human muscle. The FASEB Journal, 29(7), 2894-2904.
Järvinen, T. A., Järvinen, T. L., Kääriäinen, M., Kalimo, H., & Järvinen, M. (2005). Muscle injuries biology and treatment. The American Journal of Sports Medicine, 33(5), 745-764.
Kelly, S. B., Brown, L. E., Hooker, S. P., Swan, P. D., Buman, M. P., Alvar, B. A., & Black, L. E. (2015). Comparison of concentric and eccentric bench press repetitions to failure. The Journal of Strength & Conditioning Research, 29(4), 1027-1032.
Kjaer, M., & Heinemeier, K. M. (2014). Eccentric exercise: acute and chronic effects on healthy and diseased tendons. Journal of Applied Physiology, 116(11), 1435-1438.
Mayfield, D. L., Launikonis, B. S., Cresswell, A. G., & Lichtwark, G. A. (2016). Additional in-series compliance reduces muscle force summation and alters the time course of force relaxation during fixed-end contractions. Journal of Experimental Biology, 219(22), 3587-3596.
Mike, J., Kerksick, C. M., & Kravitz, L. (2015). How to Incorporate Eccentric Training Into a Resistance Training Program. Strength & Conditioning Journal, 37(1), 5-17.
Pareja-Blanco, F., Rodríguez-Rosell, D., Sánchez-Medina, L., Sanchis-Moysi, J., Dorado, C., Mora-Custodio, R., & González-Badillo, J. J. (2016). Effects of velocity loss during resistance training on athletic performance, strength gains and muscle adaptations. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports.
Ruas, C. V., Lima, C. D., Pinto, R. S., Oliveira, M. A., Barros, J. A., & Brown,L. E. (2016). Brain activation differences between muscle actions for strength and fatigue: A brief review. Brazilian Journal of Motor Behavior, 10(1).
Takagi, R., Ogasawara, R., Tsutaki, A., Nakazato, K., & Ishii, N. (2016). Regional adaptation of collagen in skeletal muscle to repeated bouts of strenuous eccentric exercise. Pflügers Archiv-European Journal of Physiology, 468(9), 1565-1572.
Wisdom, K. M., Delp, S. L., & Kuhl, E. (2015). Use it or lose it: multiscale skeletal muscle adaptation to mechanical stimuli. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology, 14(2), 195-215.
Yao, W. X., Li, J., Jiang, Z., Gao, J. H., Franklin, C. G., Huang, Y., & Yue, G. H. (2014). Aging interferes central control mechanism for eccentric muscle contraction. Frontiers in Aging Neuroscience, 6.
Yao, W. X., Jiang, Z., Li, J., Jiang, C., Franlin, C. G., Lancaster, J. L., & Yue, G. H. (2016). Brain Functional Connectivity Is Different during Voluntary Concentric and Eccentric Muscle Contraction. Frontiers in Physiology, 7



    Prof. Bert A.M. van Wingerden PhD., PRT., ATC.
    President/Director International Academy for Sportscience
    Directeur IAS Postgraduate Study and Research Center