1.1 WERKING EN EFFECT OP BEWEGINGSSTELSEL
WAT IS BIOMECHANICA?
Biomechanica is een interdisciplinair wetenschapsgebied dat de menselijke beweging beschrijft, analyseert
en beoordeelt. Zoals gedefinieerd door Winter, D. (1990): "De biomechanica van de menselijke beweging is
het interdisciplinair wetenschapsgebied waarin de menselijke beweging beschreven, geanalyseerd en
beoordeeld wordt." Het onderzoekt de bouw en functie van het bewegingsstelsel in interactie met de
omgeving, zowel statisch als dynamisch.
HET BEWEGINGSSTELSEL: COMPONENTEN EN FUNCTIE
Het bewegingsstelsel functioneert als een geïntegreerde eenheid van hefbomen, bestaande uit:
− Starre beenderen: Dienen als hefbomen.
− Scharnieren in gewrichten: Voorzien van kraakbeen, kapsel en ligamenten.
− Motor (spierpeescomplexen): Aangestuurd door de neuromotoriek.
De interactie tussen interne (bv. spierkracht, achillespeeskracht) en externe krachten (bv. lichaamsgewicht,
grondreactiekracht bij lopen) is cruciaal voor beweging en belasting.
Biomechanische Belasting: Het Cruciale Evenwicht
De concepten van belasting en belastbaarheid zijn fundamenteel:
− Belasting ≤ belastbaarheid → biopositief effect: Dit leidt tot aanpassing en versterking van weefsels.
− Belasting ≥ belastbaarheid → bionegatief effect: Dit kan leiden tot schade, blessures of slijtage.
Dit principe benadrukt het belang van een adequate en gecontroleerde belasting voor een "goede vorm" van
het bewegingsstelsel.
Beenderstelsel
Het beenderstelsel vervult essentiële functies:
− Steunfunctie: Hefboomwerking voor spieren en aanhechting/bescherming van weke weefsels.
− Andere functies: Opslag van calcium en vorming van bloedcellen.
Functionele Adaptatie en de Wet van Wolff: Beenderen zijn sterk door functionele adaptatie. De "wet" van
Wolff stelt dat "De inwendige structuur en de uitwendige vorm van levend bot wordt in belangrijke
mate bepaald door de overheersende mechanische belasting en volgt fysische wetmatigheden,
waarbij het bot met een minimum aan materiaal zijn functie kan vervullen." Dit betekent dat
mechanische belasting essentieel is om bot "in vorm" te houden.
1
,Botomvorming (Remodeling): Lokale mechanische stimuli (micro-overbelasting) triggeren botafbraak door
osteoclasten, gevolgd door botopbouw door osteoblasten, gestuurd door osteocyten. Dit proces
leidt tot botversterking bij een correcte arbeid-rust verhouding. De tijdsdimensie hiervoor is
maanden/jaren.
Invloed van Belasting en Leeftijd:
− Botdensiteit (BMD): Metingen met Dexa scans tonen aan dat BMD van atleten over het algemeen
hoger is dan die van sedentairen. Specifieke sporten zoals gewichtheffen en gymnastiek stimuleren
een hogere BMD dan bijvoorbeeld zwemmen. (ex: waarmee BMD meten)
− Jonge leeftijd: Opbouw van botkapitaal op jonge leeftijd is essentieel voor de gezondheid.
− Veroudering: Vanaf 30-40 jaar is er een verlies aan botdensiteit (osteoporose), vaak meer bij
vrouwen dan bij mannen. Fysieke activiteit helpt het behoud van botmassa bij ouderen.
− "Onderbelasting" leidt tot afname van BMD.
Belangrijke conclusie over botweefsel: Het is een dynamisch weefsel dat zich onder invloed van mechanische
belasting omvormt. Correcte belasting heeft een biopositief effect, terwijl toenemende leeftijd leidt tot
botdensiteitsverlies.
Gewrichten en Gewrichtskraakbeen
De vorm van een gewricht, samen met de ligamenten, bepaalt de bewegingsmogelijkheden.
Gewrichtskraakbeen: Heeft twee biomechanische functies:
1. Overbrengen van belasting.
2. Glad, slijtvast glij-oppervlak. (ex: wat is functie van kraakbeen)
Optimale samenstelling van kraakbeen wordt bereikt bij optimale belasting (tijdsdimensie: maanden/jaren).
Let op: kraakbeenbeschadiging is nauwelijks zelf herstellend!
Ligamenten en Pezen
Deze bestaan allebei grotendeels uit collageen bindweefsel en hebben specifieke functies:
− Pezen: Brengen de spierkracht over op het skelet.
− Ligamenten: Verbinden beenderen over gewrichten, sturen gewrichtsbeweging en behouden
gewrichtscongruentie.
− Receptoren: Bevatten receptoren voor proprioceptie (waarneming van lichaamspositie).
Invloed van Mechanische Belasting: Ligamenten en pezen worden sterker door mechanische belasting
(exercise) via remodeling (tijdsdimensie: maanden). Bij inactiviteit (en zeker bij kwetsuur) neemt de sterkte
veel sneller en in grotere mate af, en herstel duurt langer (5x langer dan afbraak).
2
,Spieren
Spieren leveren actieve kracht op skelet voor houding of beweging en ondersteunen weke delen.
Regulering van Spierkracht: Spierkracht wordt gereguleerd door:
− Neurale excitatie factoren: Sterk trainbaar, inclusief neuromotorische prikkelfrequentie en
rekrutering (activeren van meer en grotere motorische eenheden).
− Spiermechanische factoren:
o Kracht/lengte: Afhankelijk van fysiologische dwarsdoorsnede (hypertrofie, 30N/cm²) en
aantal sarcomeren in serie. Dit is trainbaar.
o Kracht/snelheid: Beschreven door Hill (1938), waarbij de kracht afneemt naarmate de
snelheid toeneemt.
Excentrische Bewegingen: Let op bij excentrische bewegingen (bv. afrembewegingen): deze genereren grote
spierkracht en een grotere belasting op spier-pees complexen, gewrichtskraakbeen en botten.
VAN EENVOUDIGE OEFENINGEN NAAR GROOTMOTORISCHE VAARDIGHEDEN
Training kan variëren van eenvoudige krachtoefeningen tot complexe grootmotorische vaardigheden.
Krachttrainingsoefeningen
− Single Joint (SJ)/ Open keten (één gewricht):
o Voorbeelden: Kniestrekkers, kniebuigers.
o Voordelen: Goed doseerbaar met variabele weerstand, gericht op lokale krachttekorten,
eenvoudige coördinatie.
o Nadelen: Minder "natuurlijk," vereist juiste afstelling van toestel.
− Multi Joint (MJ) / Verschillende gewrichten:
o Voorbeelden: Squat, leg press.
o Voordelen: Meer natuurlijke en globale beweging, activeert meer agonisten en
antagonisten.
o Nadelen: Controle is complexer, aandacht vereist bij diepe flexie (nooit doorveren).
Agonisten en Antagonisten
Een evenwichtige krachtontwikkeling van agonisten (spieren die een beweging uitvoeren) en antagonisten
(spieren met een tegengestelde werking) is cruciaal voor de functionele stabiliteit van gewrichten en is sterk
trainbaar. Voorbeeld: biceps, brachialis, brachioradialis (agonisten van elleboogflexie) vs. triceps brachii
(antagonist).
3
, Grootmotorische Vaardigheden
Deze omvatten gecoördineerde acties van een keten van gewrichten, zoals de wreeftrap bij voetbal. Hierbij
is er een "excentrische" uithaalbeweging (bv. kniestrekkers) gevolgd door een krachtige/snelle
"concentrische" hoofdbeweging (bv. kniestrekking). De beweging wordt afgeremd door de antagonisten.
Belangrijk bij training van grootmotorische vaardigheden:
− Botten, ligamenten en spier-pees complexen moeten adequaat belast worden voor een biopositief
effect.
− Spierkrachtontwikkeling gaat sneller dan aanpassingen in botten en pezen.
− Goed trainen betekent langzaam en progressief opbouwen, bij voorkeur met begeleiding, om het
risico op blessures te minimaliseren.
4