De functie van opwarmen van spieren voor een training
Het belang van het opwarmen van spieren voor een training is algemeen bekend. Maar wat gebeurt er eigenlijk precies wanneer we onze spieren opwarmen, en zijn alle spieren hetzelfde? Je zult misschien verrast zijn te ontdekken dat de wetenschap achter deze routineactiviteit niet altijd duidelijk is geweest. Recentelijk gepubliceerd onderzoek in het Journal of General Physiology heeft echter meer inzicht gegeven. Een onderzoeksteam bestaande uit meerdere instellingen, waaronder de Osaka University, The Jikei University School of Medicine en de National Institutes for Quantum Science and Technology, heeft onthuld hoe het opwarmen de contractie van verschillende spieren beïnvloedt en hoe dit ten goede kan komen aan mensen die hun trainingsprestaties willen verbeteren.
Spiercontractie en het zenuwstelsel
Skeletspieren trekken samen in reactie op elektrische signalen van het zenuwstelsel, die eiwitten in de spiercellen activeren en ons in staat stellen te bewegen. Het onderzoeksteam heeft eerder onderzocht hoe de samentrekking van hartspieren wordt beïnvloed door de temperatuur en vastgesteld dat ons hart efficiënt kan samentrekken binnen het bereik van de lichaamstemperatuur.
Temperatuurgevoeligheid van verschillende spieren
Nu wilde het onderzoeksteam, met behulp van spiereiwitten en geavanceerde microscopie, bepalen hoe de temperatuur de skeletspieren beïnvloedt. Hebben skeletspieren een vergelijkbare temperatuurgevoeligheid als hartspieren of zijn er verschillen?
Het onderzoeksteam ontdekte dat enkele eiwitten in de spiercellen fungeren als een temperatuursensor en dat verwarming de samentrekkingssystemen van skelet- en hartspieren op verschillende manieren beïnvloedt. “Onze bevindingen wijzen op verschillen in de temperatuurgevoeligheid van eiwitten die verantwoordelijk zijn voor samentrekking in skelet- en hartspieren”, zegt mede-hoofdauteur Kotaro Oyama. “De skeletspieren die ons lichaam bewegen, zijn in feite gevoeliger voor verwarming dan het hart.”
Fysiologische betekenis van de bevindingen
De fysiologische betekenis van deze bevindingen wordt duidelijk wanneer het functionele verschil tussen skelet- en hartspieren wordt overwogen. Terwijl skeletspieren alleen een bepaalde hoeveelheid kracht genereren wanneer dat nodig is, is het de bedoeling dat het hart continu blijft slaan. “De sterke temperatuurafhankelijkheid van skeletspieren stelt ze in staat om relatief snel samen te trekken na het opwarmen, zelfs vanwege lichte beweging of inspanning. Dit betekent dat de spieren energie kunnen besparen en kunnen rusten wanneer dat niet nodig is. Aan de andere kant kan de lagere temperatuurgevoeligheid van het hart gunstig zijn om een continue hartslag te behouden, ongeacht de temperatuur”, legt mede-hoofdauteur Shuya Ishii uit.
Versterking van spierprestaties door opwarmen
Dit onderzoek biedt nieuwe inzichten in hoe opwarmen voor een training de spierprestaties op eiwitniveau verbetert. De ontdekking dat sommige spiereiwitten fungeren als een temperatuursensor kan leiden tot een nieuwe hyperthermie-strategie, waarbij de prestaties van skeletspieren worden verbeterd door de spieren op te warmen. Het integreren van geschikte opwarmroutines in het dagelijks leven van individuen, met name de oudere bevolking, zou hun spier- en trainingsprestaties kunnen verbeteren, waardoor het risico op letsel vermindert en hun onafhankelijkheid behouden blijft.
Bron:
– Oyama, K., Funatsu, T., Nagasawa, Y., Kimura, Y., Akiyama, T., Iizumi, S., … & Ishii, S. (2016). Temperature dependence of contractile apparatus function in single skeletal muscle fibers of the frog. Journal of General Physiology, 148(3), 235-246.