Eerder schreef ik al over vetverbranding, spieren en pezen?
In dit laatste deel ga ik nog wat dieper in op de belasting van de pezen.
Onze pezen zijn op te vatten als schokdempers, die tijdens het lopen bij de landing de eerste klap opvangen. Door de enorme belasting op de pezen, is het niet verwonderlijk dat peesblessures op de loer liggen.
Dit geldt zeker als iemand te vroeg aan de marathon begint. Uit de vorige twee stukjes kan de lezer al opmaken, dat de aanpassing aan training en belasting van pezen véél langer duurt, dan de aanpassing van spieren.
Om goed te begrijpen waar het precies om gaat als we ons prepareren op een marathon gaan we nog even op een rijtje zetten hoe de anatomie en fysiologie van die spier-pees eenheid in elkaar zit.
Onderstaand schema van onderzoeker Maarten Fornerod laat dat mooi zien.
Mechanotransductie
Hoe een cel reageert als er krachten op worden uitgeoefend heet mechanotransductie. Die krachten noemen we mechanische stress, en kan zowel rek, als belasting (samentrekken van b.v. de spier) zijn. Hierdoor wordt een cascade van gebeurtenissen opgeroepen, te beginnen met signaal overdracht en eindigend met aanpassing, zowel acuut als door training.
Bij de spier-pees eenheid worden op deze wijze niet alleen signalen overgebracht op de cellen zelf (spier- en peescellen), maar ook op het losmazige netwerk wat om de pees, spier en het gewricht ligt. We noemen dit de extracellulare matrix, wat te beschouwen is als een flexibel netwerk, dat de informatie van belasting en rek integreert en omzet veranderde mechanische eigenschappen.
Om in termen van de in het tweede artikel genoemde veren te spreken: die kunnen stugger worden of juist elastischer. Het mooie aan de extracellulaire matrix is, dat de spier- en peescellen communiceren met de ‘buiten’wereld.
Als we dit vertalen naar de achillespees en de kuitspieren, dan wordt op hetzelfde moment dat de voetlanding plaats vindt, alle pees- en spiercellen op de juiste lengte en spanning gebracht. Er is dus d.m.v. speciale eiwitten (het cytoskelet), communicatie tussen de spanning en activiteit van de cel zelf en de omringende weefsels.
Wat gebeurt er bij belasting en training?
Al dit gerek en getrek aan pezen voert dus tot een verhoogd peesmetabolisme en eventueel een verhoogde netto synthese van collageen, zoals in het vorige artikel al werd beschreven. In eerste instantie moeten hiervoor de zogenaamde fibroblasten (ongedifferentieerde bindweefsel cel) geactiveerd worden om meer collageen, maar ook meer bindweefsel cellen aan te maken. Immers, de pees zou in ideale gevallen sterker moeten worden. Echter, minstens even belangrijk is, dat de extracellulaire matrix zich ook aanpast. Dezelfde fibroblasten geven dat signaal af doordat ze cytoskeletaire uitsteeksels hebben, die tot ver buiten hun cellichaam uitsteken.
Natuurlijk moet ook doorbloeding van de pees en de extracellulaire matrix zich aanpassen. Tijdens acute inspanning neemt de peesdoorbloeding slechts met het 7-voudige toe, in de spier daarentegen neemt zij met het 20-voudige toe. Deze toename is, ook weer i.t.t. de spier, niet intensiteitsafhankelijk. Het peesmetabolisme wordt aangezet door zowel rek als spiercontractie, maar ook door verlaagde pH, groeifactoren en hormonen.Als de training juist in intensiteit en omvang is, zal dit in 9 tot 24 maanden tot een dikkere, sterkere pees leiden.
Functioneel betekent een dikkere pees en intra- en intermusculair bindweefsel beter bestand zijn tegen rek en erop werkende repeterende krachten. Het weefsel kan dan beter elastische energie opslaan om zodoende de totale energie die nodig is voor het lopen of andere fysieke bezigheden te verminderen. Het wordt een ander verhaal, als de belasting te groot wordt, m.n. als daarbij een eccentrische component, zoals bij het lopen komt.
Aanpassing aan training
Acute inspanning verhoogt al na korte tijd (uren) de collageen synthese, meer in de type I, dan in de type II spiervezels. Dit effect blijft zelfs tot 3 weken daarna bestaan (Kjaer, 2004). Nu zullen de lezers misschien op het verkeerde been worden gezet. Immers, hierboven werd gesteld dat aanpassing wel 2 jaar kan duren. Dat is inderdaad zo, maar het proces van pees hypertrofie verloopt erg langzaam. Maar daarover in het slotartikel wat meer. Tevens zullen we de vraag trachten te beantwoorden wat teveel is.
Helaas is dit een vraag, die onmogelijk te beantwoorden is voor elk individu. Het hangt, naast de mate van normale fysieke activiteit en genetische aanleg af. Maar vooruitlopend op het slot nog even dit. De manier waarop de voetlanding plaats vindt is ook van veel belang. Onderzoek (Almenroeder et al., 2013) met blote voeten lopers, liet duidelijk zien, dat diegenen die op de bal van de voet landden een 11% grotere impuls van de Achillespees hadden, dan diegenen die op de hiel landden. Dit betekent dat de eersten bijna elke kilometer bijna 30 x hun lichaamsgewicht meer moesten opvangen, dan de hiellanders. Dit is dus zeker bij een marathonloop een bron van blessures.
In het slot artikel volgende week meer over (mal)adaptatie t.g.v. training. Oefeningen ter verstrerking van pezen en nog wat informatie over medicamenteuze behandeling van peesblessures.
Eerdere delen gemist? Lees eerst deel 1 en deel 2
Literatuur
Almenroeder, T. et al. Ann Biomed Eng 41: 1758-66, 2013
Armstrong, RB, et al. J Appl Physiol 54: 80–93, 1983.
Kjaer, M. Physiol Rev 84: 649-698, 2004
Kongsgaard, M. et al. Am J Sports Med 38: 749-756, 2010
