Wat spieren wel en niet kunnen

De eenvoudigste spierbewegingen zijn wonderen, al vinden wij ze vanzelfsprekend. Geoefende spieren verrichten staaltjes van kracht en uithoudingsvermogen die verbazingwekkend zijn. Maar er bestaat een soort van oefening die veel belangrijker is en dingen kan doen die spieren nooit kunnen doen!

U WILT een doos met veren optillen. Uw geest instrueert de spiergroepen die hiervoor nodig zijn, en u tilt de veren op. Nu zitten er staven lood in de doos. Uw verstand instrueert dezelfde spiergroepen die de veren optilden, om nu het lood op te tillen, en ze doen het. Eenvoudig? Neen, helemaal niet.

Een vezel van een skeletspier trekt zich niet met minder of meer kracht samen bij lichtere of zwaardere gewichten. Als een zenuwuiteinde een vezel zegt samen te trekken, doet die vezel dat volledig. Als ze zich samentrekt, trekt ze zich helemaal samen. Hoe komt het dan dat spieren bij de ene opdracht slechts zo veel kracht uitoefenen als nodig is om de veren op te tillen, en dat dezelfde spieren bij een andere opdracht de veel grotere kracht opbrengen om lood op te tillen?

Een spier is opgebouwd uit vele bundels kleine spiervezels, en elk van deze bundels wordt een motoreenheid genoemd. Naar elke eenheid leidt een motorische zenuw, die zich aan het eind vertakt zodat elke spiervezel door haar eigen afzonderlijke zenuweindtakje geactiveerd kan worden. De elektrochemische impuls wordt met behulp van chemische stoffen van dit eindtakje overgebracht op de vezel, waar hij weer van elektrochemische aard wordt. De vezel trekt zich samen. Alle vezels in die bundel of motoreenheid trekken samen of contraheren.

Nu contraheren niet alle bundels spiervezels van een spier wanneer die spier wordt gebruikt. Als het verstand weet dat er slechts een doos veren op te tillen is, prikkelt het centrale zenuwstelsel slechts het betrekkelijk geringe aantal bundels dat nodig is om veren op te tillen. Maar als er lood moet worden opgetild, zullen veel meer bundels worden geprikkeld om te contraheren.

Beslissingen! Beslissingen!

Het gaat er dus om dat het centrale zenuwstelsel voortdurend aan het beslissen is hoeveel spiervezelbundels moeten worden samengetrokken voor de vele werkzaamheden die de ongeveer 650 spieren in het lichaam moeten verrichten. Zintuigelementen in de vezels, spierspoeltjes genoemd, registreren wat er met de vezels gebeurt en sturen weer gegevens terug naar het centrale zenuwstelsel en helpen door deze terugkoppeling bij het nemen van de beslissingen. Misschien hebt u er een hekel aan om beslissingen te nemen, maar onbewust neemt u er voortdurend miljoenen!

Hoe meer vezels contraheren, hoe groter en harder de spier zal zijn. Bijvoorbeeld, uw biceps in uw bovenarm trekt zich samen ten einde uw hand omhoog te brengen om op uw hoofd te krabben. Hiervoor zijn niet veel spiervezelbundels nodig, en uw biceps blijft zacht. Maar breng met dezelfde beweging een gewicht van 15 kilo op schouderhoogte en uw biceps zal zwellen en harder worden omdat er heel wat meer vezels aan het werk gaan.

Sommige spieren hebben een veel fijnere beheersing over de uit te oefenen kracht dan andere. De vingers bijvoorbeeld kunnen zich met een ijzeren greep sluiten, of heel voorzichtig eieren met hun dunne schaal oppakken. Zulke spieren bevatten veel spiervezelbundels, maar met slechts een paar vezels in elke bundel — in sommige niet meer dan tien. Andere grote spieren, zoals bepaalde beenspieren, zijn niet in staat tot zulke fijne gradaties in hun bewegingen. Zij hebben minder spiervezelbundels, maar veel meer vezels per bundel — vaak meer dan 100.

Skeletspieren bestaan in de grond der zaak uit twee soorten vezels: rode voor langzamer, lang aan te houden bewegingen, en witte voor plotselinge energie-explosies. Sommige spieren bestaan bijna volledig uit rode vezels, maar in andere zijn rode en witte vermengd. Personen die ongewoon snel in hun bewegingen zijn, hebben meer witte of snelle vezels dan de personen die langzamer bewegen. Acrobaten bijvoorbeeld hebben snelle spiervezels nodig voor de verbijsterende en bliksemsnelle salto’s waarmee zij ons verbazen. Zo hebben ook bijzonder goede sprinters meer van deze snelle vezels dan lange-afstandlopers. Training is van invloed, maar ze kan niets veranderen aan de verhouding tussen snelle en langzame vezels — dat is erfelijk vastgelegd, een gave.

Waar de energie vandaan komt

ATP (adenosine-trifosfaat) is de energiebron voor de spierwerking. Het wordt in de spiervezels geproduceerd door kleine lichaampjes, mitochondriën genoemd, en wordt op verschillende manieren gevormd. Vetten in spierweefsel (vetweefsel) worden afgebroken tot vrije vetzuren in de spier en ook in het bloed. Ten slotte worden ze in de spiervezels geoxideerd om energie vrij te maken voor de aanmaak van ATP. Ook glucose uit het bloed wordt in de spiervezels geoxideerd om ATP te vormen. Een deel van de glucose uit het bloed wordt in de spieren opgeslagen in de vorm van koolhydraten, glycogeen genoemd. Als er dan ATP nodig is, wordt dit glycogeen afgebroken tot glucose, dat zonder zuurstof ATP vormt.

Deze manieren om ATP te maken, worden naast elkaar toegepast, maar de omstandigheden bepalen in welke mate. De soort van lichaamsbeweging, hoe inspannend ze is, hoe lang ze duurt, de lichamelijke fitheid van de persoon — het zijn allemaal factoren die bepalen in hoeveel ATP elke methode op een gegeven moment zal voorzien. Wanneer iemand echter lange tijd hardloopt en zich hierbij krachtig inspant, berust de ATP-produktie in hoofdzaak op de afbraak van glycogeen.

Marathonlopers nemen van tevoren vaak een grote hoeveelheid koolhydraten tot zich. Een paar dagen voor de race proppen zij zich vol met koolhydraten waardoor zij de hoeveelheid glycogeen die in hun spieren is opgeslagen, met wel 300 procent kunnen verhogen. Een bijprodukt van dit gebruik van glycogeen is echter melkzuur, en wanneer dit zich ophoopt in de spieren veroorzaakt het vermoeidheid, en ten slotte spierpijn.

Aanbidden wij onze spieren, of de Maker ervan?

Spieren kunnen veel: Een bal werpen en hem een boog laten beschrijven, of een bepaald effect meegeven. Het lichaam op één hand laten balanceren. Het lichaam in een gracieuze zweefduik of schroefsprong of salto door de lucht sturen. De spieren van één arm kunnen gewichten van honderden ponden tot boven het hoofd heffen. Beenspieren kunnen het lichaam een afzet geven voor een sprong over een op ruim twee meter liggende lat, of voor een sprong van bijna negen meter ver. Ze kunnen de 100 meter in ongeveer tien seconden lopen, de mijl in minder dan vier minuten, of een marathon van 26 mijl in iets meer dan twee uur. Ze kunnen 80 of 160 kilometer blijven hardlopen. Tarahumara Indianen in Mexico rennen 320 kilometer. De twijfelachtige bewering wordt geuit dat de Mahetangs, Tibetaanse monniken die speciaal getraind zijn voor „snelvoetigheid”, 480 kilometer lopen in 30 uur, terwijl zij hun heilige mantra’s opzeggen op de maat van hun beenbeweging en ademhaling.

Spieren zijn ontzaginboezemend. Maar spieren zijn geen goden. Sommige hardlopers schijnen dit te denken — zonder twijfel een minderheid. De een vergelijkt hardlopen met het zoeken naar de Heilige Graal. Een andere hardloper beweert dat „het zoeken naar de geest door middel van het lichaam nog maar pas begonnen is”. Dr. George Sheehan, door velen de hogepriester van het hardlopen genoemd, zei: „Mijn gevaar is dat ik de grens van mijn kunnen niet zal weten te bereiken en zo God niet zal vinden. Maar het hardlopen dat ik doe helpt mij.” In zijn boek over hardlopen zei Joel Henning: „Het is inderdaad een vorm van aanbidding, een poging om God te vinden.” Bob Anderson, schrijver van On the Run, verklaarde: „Iemand zei eens ’Wil de mensheid in leven blijven, dan zal ze een nieuwe religie moeten uitvinden’. Die religie is uitgevonden. Het is de religie van de hardloper.”

Maar wacht eens even! Spieren kunnen niet redden. Alleen hun Maker kan dat. Spieren weerspiegelen Jehovah’s creatieve wijsheid. Herken zijn genialiteit in hun behendigheid, snelheid, kracht en uithoudingsvermogen. Zie zijn wijsheid in de miljoenen complexe elektrochemische reacties in de miljoenen vezels, iedere seconde van de dag, gecontroleerd en gesynchroniseerd zonder dat wij erbij stilstaan.

Spieroefeningen zijn nuttig, maar zijn niet te vergelijken met oefeningen in het aan de dag leggen van godvruchtige toewijding. „Lichamelijke oefening is nuttig voor weinig”, schreef de apostel Paulus, „maar godvruchtige toewijding is nuttig voor alle dingen, daar ze een belofte inhoudt voor het tegenwoordige en het toekomende leven” (1 Tim. 4:8). Geniet van welke soort van oefening ook die u doet. Proef de voordelen ervan. Ze kunnen ertoe bijdragen dat u zich veel beter voelt. Godvruchtige toewijding echter kan doen wat spieren niet kunnen — u langer, zelfs voor eeuwig laten leven.

[Kader op blz. 13]

WAT AËROBE OEFENINGEN VOOR SPIEREN DOEN

Spiervezels worden sterker en contraheren sneller.

Mitochondriën nemen in aantal toe — ze maken ATP aan.

Het aantal enzymen dat mitochondriën nodig hebben om ATP te maken, neemt toe — driemaal zo veel bij lange-afstandlopers als bij personen met een zittend leven.

Vaak verdubbelt het myoglobine in de spier. Het is een zuurstofdrager die de mitochondriën van zuurstof voorziet. Meer myoglobine betekent meer zuurstof.

Slagaderen vormen nieuwe takken, er komen meer haarvaten, tot vaak het dubbele aantal. Betekent dat via het bloed meer zuurstof de spieren bereikt.

Vanwege deze toegenomen circulatie en de grotere hoeveelheid myoglobine is de zuurstofvoorziening doelmatiger.

Hoeveelheid geoxideerde vetten neemt toe, waardoor meer ATP wordt verschaft.

Oxidatie van glucose neemt toe — een andere bron van ATP.

Getrainde spieren bevatten hogere concentraties van opgeslagen koolhydraten (glycogeen) — de belangrijkste energiebron voor inspannende lichaamsbeweging gedurende lange tijdsperioden.

In geoefende spieren hoopt zich niet zo snel melkzuur op, terwijl ze het langer kunnen uithouden dan ongetrainde spieren; ze zijn daarom minder snel moe.

[Kader op blz. 13]

WAT GEBREK AAN OEFENING SPIEREN AANDOET

Spieren worden kleiner, kwijnen weg, atrofiëren. Duidelijk merkbaar wanneer gips wordt verwijderd van gebroken armen of benen.

Bij een onderzoek bleven atleten 20 dagen in bed. Zuurstofopname-capaciteit daalde met ruim een kwart. Pompcapaciteit van het hart daalde met dezelfde hoeveelheid. Het aantal rode bloedcellen liep met 15 procent terug.