Tijdens het sporten heb je zoveel kracht gezet dat je spieren helemaal opzwellen en verstijven. Is dit een positief effect van krachttraining? Of is het een symptoom van een onbalans in de oefening? En hoe kan je dit effect voorkomen?

Verklaringsmodel

Dit is mijn verklaringsmodel voor het ‘Pomp effect’ wat kan ontstaan in spieren bij het beoefenen van (sub)maximale krachtsport. Het daagt de huidige verklaringsmodellen uit, die voornamelijk het effect toekennen aan de spiervezels. Mijn model is ontstaan uit het samenvoegen van persoonlijke inzichten, verhalen van sporters, verzamelde kennis uit literatuur en resultaten uit wetenschappelijk onderzoek.
Het ‘Pomp effect’ heet in de wetenschap: Transient hypertrophy (+Edema). Transient = voor een korte duur; Hyper- = overvloed, te veel aan; -trophy = groei; (Edema = ophoping van vocht). Het fenomeen kan zich voordoen in elke spiergroep. Dit verklaringsmodel gebruikt de spieren in de onderarm als voorbeeld.

Voorbeeld van het ‘Pomp effect’: Remy is een sportieve jongen. Sinds een paar maanden doet hij aan boulderen, een klimsport waarbij je korte routes aflegt zonder touw. Voor het klimmen, maak je in je hoofd een soort choreografie, een klimplan. Omdat Remy nog niet zo ervaren is, moet hij tijdens het klimmen wat langer nadenken over zijn volgende stappen. Hierdoor moet hij soms met zijn handen in een greep blijven hangen, totdat hij zijn route kan vervolgen. Het blijven hangen in een statische greep kost Remy ontzettend veel kracht. Vaak moet hij na een paar routes klimmen een lange pauze nemen: De spieren in zijn onderarmen zijn helemaal opgezwollen, en voelen verstijfd. Zijn handen kunnen letterlijk geen kracht meer zetten.

Andere krachtoefeningen die kunnen resulteren in het ‘Pomp effect’:
Het langdurig vasthouden van de pakking bij judo. Het grijpen van het touw bij touwtrekken. De grip op een zwaar gewicht tijdens krachttraining. Het hangen aan een stang bij pull-ups. Het samenknijpen van riem bij roeien. En natuurlijk het tillen van een zware boodschappentas!

De spier-pomp

Spiervezels werken als een soort pomp. Wanneer we heel ver inzoomen op de spiervezels zie je dat het allemaal kleine cilinders zijn die in elkaar schuiven. Eén cilinder ziet er een beetje uit als een fietspomp en noemen we een sacromeer.
In één spierbuik zitten duizenden sacromeren, als kettingen aan elkaar geschakeld. Wanneer de sacromeren actief in elkaar schuiven, wordt de spierbuik korter. Dit is in feite een spiercontractie (spierkracht). Het ‘Pomp effect’ ontstaat wanneer de spierbuik herhaaldelijk dusdanig verkort, dat als gevolg de sacromeren maximaal in elkaar schuiven. Tussen de ingeschoven sacromeren is dan geen ruimte meer voor de bloedsomloop. Door de krachtige herhalingen bouwt de druk in de spier zich op, zoals bij een fietspomp. Hierdoor stapelen afvalstoffen (verbruikte brandstof) zich op en functioneert de spier belabberd.

De spierbuik zwelt door het ‘Pomp effect’ wat op, wat er stoer uit kan zien. Maar op dat moment heb je daar waarschijnlijk niet veel aan. Een nadeel van dit effect is namelijk krachtverlies. De spiervezels in de spierbuik zijn zover in elkaar geschoven in combinatie met opgehoopte stoffen – dat ze nauwelijks kracht kunnen zetten (lees: verder in elkaar kunnen schuiven).

Spierkracht, en dan?

Wanneer spiervezels samentrekken, een spiercontractie maken, komt er fantastisch veel kracht vrij. Het is de fascia (onder andere bindweefsel) wat deze krachten overdraagt naar de gewrichten. De fascia zit tussen de spiervezels, er omheen, en aan het begin en eind van de spierbuik. De fascia vormt een driedimensionaal net, wat zich hecht aan andere spieren, botten en gewrichten. Wanneer we dan in de mazen van het net spiervezels leggen, dan hebben we opeens een spier! De spiervezels zijn dus volledig afhankelijk van de fascia om de kracht over te brengen. En om de spierkracht om te zetten in beweging van het lichaam.

Spiervezel trekt & bindweefsel rekt

Het bindweefsel waaraan de spiervezels trekken, is onderhevig aan rek. Een spierbuik kan sterker worden door meer spiervezels aan te maken. En fascia, het bindweefsel, kan zich ook aanpassen: Door op de juiste plekken, met de juiste hoeveelheid en in de juiste richting aanwezig te zijn, kan het weefsel zich beter weren tegen de druk- en trekkrachten. Fascia past zich trager aan dan spierweefsel. Het kan veerkrachtiger en stugger worden. Maar het kan ook langer en rekbaarder worden, bijvoorbeeld als je rekoefeningen doet om de spagaat te leren. De mechanische prikkel die jij geeft, bepaalt grotendeels hoe fascia zich vormt. Fascia kan je dus trainen.

Verzuipen = niet volhouden

Een beweging begint altijd met een doel. Voor de beginnende klimmer Remy is dat: ‘Als ik mijn grip op de muur verlies, val ik naar beneden – en kan ik de klimroute niet afmaken.’
Het lichaam doet er alles aan om het doel te behalen, geheel automatisch. Alle vezels in het lichaam werken samen om de greep aan de klimwand vol te houden. De lichamelijke reactie die volgt op deze strategie is dus niet alleen te verwijten aan een biomedisch effect. Het mentale gedeelte, welke besluiten jij neemt, bepaalt of jij de spierbuik zo ver opjaagt tot het ‘Pomp effect’. Hierdoor kan het soms leiden tot een ultimatum: pompen of verzuipen.

Mijn verklaringsmodel voor het ‘Pomp effect’

Is het ‘Pomp effect’ nou enkel te wijten aan de spiervezels? Of zijn er ook andere factoren die bijdragen aan het effect? Even een samenvatting van de bovenstaande componenten:

• Spiervezels schuiven actief in elkaar om kracht te zetten;
• Spiervezels uiten hun kracht op het lichaam via fascia (bindweefsel);
• Door trekkrachten komt fascia op rek en kan het langer worden.

Vanuit deze componenten kunnen we een logisch oorzaak-gevolg samenstellen, namelijk:
Wanneer Remy aan het klimmen is, moet hij zijn grip aan de muur behouden. Anders valt hij en kan hij de klimroute niet voltooien. Om de vingers krachtig in dezelfde greep te houden, spannen de spiervezels in zijn onderarm zich aan. Hoe langer Remy in de greep blijft hangen, hoe meer lengte er in de (ongetrainde) fascia ontstaat. Die toename in lengte zorgt ervoor dat Remy zijn grip verliest – zijn vingers moeten namelijk krachtig gebogen blijven. Als Remy zijn greep wil behouden, moet hij de toename in lengte van de fascia goedmaken door de spiervezels nog verder te verkorten. Helaas is het verkorten van de spierbuik eindig, doordat de sacromeren op een gegeven moment niet meer verder in elkaar kunnen schuiven. Zo ontstaat de kettingreactie die we kennen als het ‘Pomp effect’.

Bij ervaren klimmers is de fascia geoptimaliseerd om met deze veer- en trekkrachten om te gaan. Hierdoor kan een ervaren klimmer de spierkracht zeer efficiënt inzetten. En is het overbodig om enorme spierbuiken te hebben, zoals die van een bodybuilder.

Liever verzuipen?

Als het bovenstaande verklaringsmodel klopt, is het dan nuttig om te trainen totdat je het ‘Pomp effect’ ervaart? Of wil je liever ‘verzuipen’ en de krachtsoefening tijdig afbreken?
Hiervoor moet je eerst jezelf goed afvragen wat je doel is: Wil je nu, op dit moment, zo lang mogelijk je greep volhouden aan de klimmuur? Of wil je op langere termijn beter kunnen klimmen? Dat zijn twee totaal verschillende doelen en strategieën. Het opwekken van het ‘Pomp effect’ dwingt je als sporter alleen maar om pauze te nemen. En dat is kostbare tijd waarin je kan trainen! Spierbuiken worden ook sterker zonder dat het ‘Pomp effect’ zich voordoet. En het rekken van het bindweefsel maakt het effectief vooral meer lenig. Terwijl stugger en meer veerkrachtig bindweefsel je juist zou helpen om de volgende keer de greep met minder kracht vol te kunnen houden.

Bronnen:

Squire JM. Architecture and function in the muscle sarcomere. Curr Opin Struct Biol. 1997 Apr;7(2):247-57. doi: 10.1016/s0959-440x(97)80033-4. PMID: 9094325.

Rassier DE. Sarcomere mechanics in striated muscles: from molecules to sarcomeres to cells. Am J Physiol Cell Physiol. 2017 Aug 1;313(2):C134-C145. doi: 10.1152/ajpcell.00050.2017. Epub 2017 May 24. PMID: 28539306.

Haeger R, de Souza Leite F, Rassier DE. Sarcomere length non-uniformities dictate force production along the descending limb of the force-length relation. Proc Biol Sci. 2020 Oct 28;287(1937):20202133. doi: 10.1098/rspb.2020.2133. Epub 2020 Oct 28. PMID: 33109011; PMCID: PMC7661311.

ter Keurs HE, Iwazumi T, Pollack GH. The sarcomere length-tension relation in skeletal muscle. J Gen Physiol. 1978 Oct;72(4):565-92. doi: 10.1085/jgp.72.4.565. PMID: 309929; PMCID: PMC2228549.

Schleip R, Müller DG. Training principles for fascial connective tissues: scientific foundation and suggested practical applications. J Bodyw Mov Ther. 2013 Jan;17(1):103-15. doi: 10.1016/j.jbmt.2012.06.007. Epub 2012 Jul 21. PMID: 23294691.

Bordoni B, Myers T. A Review of the Theoretical Fascial Models: Biotensegrity, Fascintegrity, and Myofascial Chains. Cureus. 2020 Feb 24;12(2):e7092. doi: 10.7759/cureus.7092. PMID: 32226693; PMCID: PMC7096016.

Shiromaru FF, de Salles Painelli V, Silva-Batista C, Longo AR, Lasevicius T, Schoenfeld BJ, Aihara AY, Tricoli V, de Almeida Peres B, Teixeira EL. Differential muscle hypertrophy and edema responses between high-load and low-load exercise with blood flow restriction. Scand J Med Sci Sports. 2019 Nov;29(11):1713-1726. doi: 10.1111/sms.13516. Epub 2019 Jul 28. PMID: 31281989.

Stecco C, Macchi V, Porzionato A, Duparc F, De Caro R. The fascia: the forgotten structure. Ital J Anat Embryol. 2011;116(3):127-38. PMID: 22852442.

Wohlfart B, Grimm AF, Edman KA. Relationship between sarcomere length and active force in rabbit papillary muscle. Acta Physiol Scand. 1977 Oct;101(2):155-64. doi: 10.1111/j.1748-1716.1977.tb05994.x. PMID: 920209.

Alessie, J., Jacobs, K., De Morree, J. J., & De Morree, J. J. (2021). Dynamiek Van Het Menselijk Bindweefsel. Bohn Stafleu van Loghum.

FASCIE, SYSTEEM OF WEEFSEL – Over de Herkomst van Fascie Jaap van der Wal MD PhD 2020

Met dank aan E.Bruin