De rol van het CZS bij bewegen

Transcriptie

1 De rol van het CZS bij bewegen Het centraal zenuw stelsel (CZS) bestaat uit het ruggenmerg en de hersenen. De hersenen bestaan uit zo n 100 miljard zenuwcellen, neuronen genoemd, en triljoenen ondersteunende cellen, glia cellen. Neuronen zorgen ervoor dat chemische en elektrische signalen in de hersenen worden rondgestuurd. Elk van deze zenuwcellen staat in verbinding met ongeveer tien duizenden andere zenuwcellen. Ze komen in vele maten en vormen, zodat zij ieder hun gespecialiseerde functie kunnen uitvoeren, zoals het aansturen van je spieren of het opslaan van je herinneringen, waardoor we kunnen denken, spreken en onthouden. Het ruggenmerg kan ook onafhankelijk van de hersenen signalen verwerken. Denk maar aan je reflexen. Hoe snel je een voet omhoog kan trekken als je per ongeluk op een scherp voorwerp gaat staan. Ook op lokaal niveau is er communicatie. Al voordat er een signaal is gestuurd van en naar het CZS. Er zijn 3 niveaus waar bewegen word gecontroleerd. - Hersenen - Ruggemerg - Lokaal Je kan deze 3 niveaus vergelijken met bijvoorbeeld: - Regering - Gemeente - Buurt

2 Sensoren Om te zorgen dat het CZS goed zijn werk kan doen heeft hij informatie nodig over de toestand van het lichaam. Het CZS krijgt deze informatie van vele verschillende sensoren. Het sensorische systeem is verantwoordelijk voor de zintuiglijke waarnemingen van het lichaam. Binnen het sensorische systeem kunnen de volgende processen worden onderscheiden: - Exterosensoriek, het verschaffen van informatie uit de buitenwereld. - Propriosensoriek, het verschaffen van informatie over de toestand van het bewegingsapparaat. - Interosensoriek, het verschaffen van informatie over de toestand van het inwendige lichaamsoppervlak van de inwendige organen, inclusief bloedvaten. Een aantal proprioceptie sensoren en hun werking: 1. Ruffini sensoren. In de buitenste lagen van het gewrichtskapsel. Ze zijn rekgevoelig en geven informatie over gewrichtstand en beweging. 2. Pacini sensoren. In de diepere lagen van het gewrichtskapsel. Zij geven informatie door over versnelling en vertraging. Ze zijn drukgevoelig. 3. Noci-sensoren. Liggen als vrije zenuwuiteinden verspreid rond het gewricht. Zij geven de pijnprikkel door. 4. Golgi pees-sensoren. Bevinden zich in de pezen en ligamenten (zoals de laterale en mediale banden en de kruisbanden) en zijn gevoelig voor veranderingen in de spier / pees spanning. 5. Spier spoeltjes. Deze sensoren bevinden zich in de spieren en geven de hoeveelheid en snelheid van verandering in lengte van de spier door.

3 Met sensoren (zintuigen) worden dus veranderingen in of buiten het lichaam waargenomen. Die veranderingen worden in het zintuig vertaald naar stroomstootjes (impulsen). Sensorische zenuwcellen geven informatie van het zintuig door aan het CZS. Het CZS verwerkt de informatie die binnenkomt en laat de spieren via motorische zenuwcellen reageren. Het CZS bepaalt dus aan de hand van alle input welk signaal (programma) er word terug gestuurd naar onze spieren. Het programma dat word gestuurd naar de desbetreffende spieren bepaalt de prestatie! Kijk naar bovenstaande oefening. Bij deze oefening zijn alle gewrichten aan het werk. Bedenk dan de gigantische hoeveelheid aan informatie die continu binnenkomt van alle sensoren. Al die informatie moet worden verwerkt door het CZS en omgezet naar signalen naar de desbetreffende spieren rond de gewrichten. De wil Er is nog een andere belangrijke bron van informatie aan het CZS en dat is onze wil. Iets willen zorgt ervoor dat je bereid bent er iets voor te doen (handelen). Voorbeeld van een baby die wil gaan lopen. Input naar de hersenen: Wat wil ik --> ik wil lopen Observeren/inbeelden -->kopiëren andere kinderen (spiegelneuronen, motorisch leren) Fysiek handelen --> doen! Leren staan (motorisch leren)

4 input > >output Neuronen en hun verbindingen Output > vallen, dan is vallen de feedback terug naar de hersenen (word input) en word het aansturingsprogramma (neurale programma) aangepast en een verbeterde versie word weer terug gestuurd en uitgevoerd. (Nogmaals) Het programma dat word gestuurd naar de desbetreffende spieren bepaalt de prestatie! spiegel neuronen Spiegel neuronen zijn zowel actief wanneer de persoon zelf een bepaalde handeling uitvoert als wanneer deze een ander persoon de handeling ziet uitvoeren. Er is gebleken dat er afzonderlijke spiegelneuronen zijn voor mond-, handen voetacties(1). Het spiegelneuronensysteem bleek het meest actief als de proefpersonen keken naar bewegingen waarin zij zichzelf hadden bekwaamd(2). Tegelijkertijd is het zo dat tijdens het leren van nieuwe handelingen door het observeren van een expert het spiegelneuronensysteem continu actief is, vooral als het modelgedrag wordt nagedaan(3). Een essentieel inzicht in onderzoek naar spiegelneuronen heeft opgeleverd, dat het motorisch systeem niet zozeer gericht is op het realiseren van

5 bewegingen als zodanig, maar op het realiseren van handelingsdoelen. Wat een sporter primair waarneemt in het getoonde modelgedrag, is welk doel hiermee gerealiseerd wordt. Bewegingen worden geprogrammeerd en uitgevoerd in de context van handelingen. Voorbeeld van een handelingsdoel is gooi die speer zo ver mogelijk of een deelhandeling, zoals laatste stap op de juiste voetpositie en in de juiste lichaamshouding uitkomen. Je kan dus motorisch leren zonder daadwerkelijk te bewegen. Door alleen te kijken naar het modelgedrag van een ander worden motorische gebieden in het brein geactiveerd die betrokken zijn bij het vormen van motorische handelingen. Ook wanneer het modelgedrag niet meer beschikbaar is kunnen motorische handelingen worden geoefend door deze in te beelden. De combinatie van observeren, inbeelden en fysiek handelen heeft het grootste leereffect.(4) 1. Buccino G et al. (2001). Actionobservation activates premotor and parietal areas in a somatotopic manner: an fmri study. European Journal of Neuroscience, 13, Calvo-Merino B, Glaser DE, Grezes J, Passingham RE & Haggard P (2005). Action observation and acquired motor skills: an fmri study with expert dancers. Cerebral Cortex, 15, Buccino G, Vogt S, Ritzl A, Fink GR, Zilles K, Freund HJ & Rizzolatti G (2004). Neural circuits underlying imitation learning of hand actions: an event-related fmri study. Neuron, 42, Peter J. Beek sportgericht 2011/2012 Als laatste 2 voorbeelden over het lerend vermogen van het CZS Deens handbal onderzoek Al langer geleden trainden drie groepen Deense handballers met respectievelijk een normale bal, een iets lichtere en een iets zwaardere bal. Maar iets lichter of zwaarder om binnen de specifieke aanpassingsmarge te blijven. Wat bleek, de groep die trainden met een iets lichtere bal gooiden na de proefperiode de normale bal het hardst. Vaak verwacht men dat dit de groep zou zijn die met een iets zwaardere bal trainen, immers de overload van krachttraining leidt tot grotere kracht wat weer de voorwaarde schept om de wedstrijdbal harder te gooien... Met wat we nu weten is het resultaat van het onderzoek wel te verklaren. Al deze handballers zijn sterk genoeg om een dergelijk licht projectiel te versnellen. Het gooien met de lichtere bal, in tegensteling tot het gooien met de zwaardere, heeft een motorisch programma (aansturing) in het CZS doen ontstaan welke verantwoordelijk is voor het met grotere snelheid gooien van de normale bal. Omdat de lichtere bal niet teveel afweek van de normale bal terwijl hij wel een hogere werpsnelheid toeliet, was er een training effect meetbaar in de normale

6 situatie. Dit trainen met een lichtere bal noemen we underload training. Bron: Ton Leenders Tennis backhand Een man gaat voor het eerst in zijn leven tennissen. De alle eerste keer dat deze man een backhand probeert te slaan zal hoogst waarschijnlijk niet heel succesvol verlopen, maar hij is een volhouder en neemt tennisles. Gaan we nu na 1 jaar trainen nog is kijken dan zullen wij zien dat hij de bal nu niet alleen veel vaker binnen de lijnen slaat, maar ook zal de tennis bal velen malen harder worden geslagen. Dit harder en beter slaan komt omdat het CZS ervoor gezorgd heeft dat er na een jaar trainen een veel beter programma is ontstaan voor het slaan van een backhand. Het CZS is nu beter instaat te anticiperen op de veranderende omstandigheden op een tennisbaan (zijwind, topspin bal, bespanning sterkte, tegenstander etc.). Dit programma wat gemaakt is slijt als het ware in als een rivier door een stuk land. Een rivier past zijn koers over honderden jaren aan de veranderingen om hem heen. Ons CZS doet precies hetzelfde alleen vind de aanpassing sneller plaats. Uiteraard zit er een limiet aan de verbetering van de kracht waarmee deze man kan slaan. Je kan dat voorstellen als een trechter die steeds smaller uitloopt. De training heeft een steeds kleiner effect of anders gezegd je word steeds beter in wat je doet. De krachttraining zoals ik hem aanbied, differential learning en vormen van differential learning kunnen deze sporter naar een volgend niveau tillen. Uiteraard zit het bewegen nog complexer in mekaar dan hierboven beschreven, want we hebben het nog niet gehad over dynamisch systeem theorie, chaos theorie, differentieel leren, vrijheidsgraden probleem etc. Wat ik duidelijk wil maken is dat wanneer wij trainen, wij bezig zijn met het trainen van de aansturing. Zorgen dat het juiste programma naar de spieren word gestuurd.