de Vos & van Etten

Net voor de definitieve print heeft helaas iemand bij de redactie van mij i.p.v. een osteopaat een fysiotherapeut gemaakt, nu ben ik daar absoluut niet door beledigd ik ben het alleen niet of nooit geweest. Ben benieuwd wat jullie ervan vinden.

Elke trainer kan je uitvoerig bijpraten over de prestatieverhogende effecten van cardiovasculaire training en krachttraining. Maar terwijl je waarschijnlijk alles doet om je VO2max door het plafond te jagen en je quadriceps en hamstrings optimaal met elkaar in evenwicht te brengen, heb je waarschijnlijk nog nooit bewust gewerkt aan de neurologische kant van het hardlopen. En dat is jammer, want het zenuwstelsel speelt een sleutelrol bij het lopen. En door er aandacht aan te besteden, kun je flinke invloed uitoefenen op je prestaties.
‘Mensen raken al snel geïntimideerd als ze het woord ‘neurologisch’ horen, maar het is niet zo ingewikkeld als het klinkt,’ zegt bewegingswetenschapper Larissa True van de State University of New York, zelf een fervent hardloopster. ‘Zie het zenuwstelsel als de elektrische bedrading van het lichaam: het netwerk waarmee het brein communiceert met de wervelkolom – met daarin het ruggenmerg – en de ledematen.
’Het zenuwstelsel bestaat uit twee delen: het centrale en het perifere zenuwstelsel. Het centrale zenuwstelsel omvat het brein en de wervelkolom en fungeert als het ware als het commandocentrum van het systeem. ‘Het perifere zenuwstelsel is alles wat er vervolgens overblijft,’ legt True uit. ‘Het vertakt zich uit het brein en de wervelkolom door het hele lichaam, waar het informatie van het centrale zenuwstelsel afgeeft en aan de andere kant signalen uit de omgeving oppikt en doorgeeft aan de hersenen.’
Het perifere zenuwstelsel is ook weer opgedeeld, namelijk in een motorische tak en een sensorische tak. De sensorische tak ontvangt signalen van receptoren in ondermeer de huid, spieren en organen en zet die door naar het centraal zenuwstelsel. Het centraal zenuwstelsel interpreteert die signalen en stuurt als het nodig is instructies naar de motorische tak van het perifere zenuwstelsel. Dat vertelt dan aan bijvoorbeeld een spier hoe hij moet reageren. Dit alles gebeurt uiteraard in fracties van seconden.
De gecombineerde functies van centraal en perifeer zenuwstelsel liggen ten grondslag aan elke beweging die je maakt. Ze bepalen ook je vermogen om je omgeving waar te nemen en erop te reageren, ofwel je proprioceptie. Met dit in het achterhoofd is het gemakkelijk te begrijpen dat je looppotentieel voor een flink deel wordt bepaald door je zenuwstelsel. Hoe goed het zich van haar taken kwijt, hangt af van haar vermogen tot signaaloverdracht.

‘De belangrijkste cellen in het zenuwstelsel zijn neuronen,’ zegt de Britse biochemicus Chris Cooper, schrijver van het boek Run, Swim, Throw, Cheat; The science behind drugs in sport.

‘Neuronen worden elektrisch geactiveerd, maar dit elektrische signaal wordt doorgegeven door chemicaliën. Een initiële elektrische lading stimuleert de neuron een neurotransmitter-molecule af te geven. Deze neurotransmitter kan dan reageren met receptoren aan het oppervlak van neuronen in de buurt. Alle neuronen hebben diverse verbindingen met nabijgelegen neuronen, dus de signaalverspreiding kan onvoorstelbaar complex worden. Zo leidt één impuls tot de gecoördineerde beweging van een complete spier.’

De Neurozone

De grote vraag is natuurlijk: ‘Is er iets aan het zenuwstelsel van elitelopers dat ze zo goed maakt? En zo ja, kunnen wij gewone stervelingen ook een stukje van die superieure neurologische taart bemachtigen? Het antwoord is twee keer ja. Finse onderzoekers bestudeerden de betekenis van sportverleden voor de beenspiercoördinatie. Ze stelden vast dat het centraal zenuwstelsel van mensen met verschillende sportachtergronden de beenspieren verschillend aanstuurt. Om min of meer dezelfde beenbeweging tot stand te brengen, rekruteert het zenuwstelsel van een voetballer andere spiercellen dan dat van bijvoorbeeld een duurloper. De Finnen dichtten deze verschillen toe aan de specifieke eigenschappen van de sport en aan het effect dat jaren trainen voor die sport heeft op het centraal zenuwstelsel. Hun conclusie: ‘Langdurig trainen voor een bepaalde sport stimuleert het centraal zenuwstelsel om de spiercoördinatie te programmeren volgens de eisen die deze sport stelt.’
Dat programmeren komt kortweg neer op herhalen, herhalen en nog eens herhalen, zegt osteopaat Robert de Vos uit Rijswijk, die veel ervaring heeft met revalidatie. ‘Hoe vaker je op een bepaalde manier loopt, hoe breder de neurologische paden die daarvoor nodig zijn worden, hoe sneller de communicatie tussen brein en spieren en hoe sneller en vloeiender de beweging.’
Daarbij maakt het nogal een verschil hoe je loopt. ‘Lange, langzame duurlopen stimuleren het centraal zenuwstelsel nauwelijks,’ zegt de Vos. ‘Voor een echt effect heb je een krachtige impuls nodig. Dus ook je je basisconditie wilt onderhouden, is het verstandig om hoe dan ook twee sprintsessies per week in te lassen. Herhaal 10 sprintjes van 12 seconden op 90% van je maximale vermogen. Die korte uitbarstingen zijn voldoende om je neuronen en daarmee de biochemische paden voor krachtig en soepel lopen goed te activeren, maar niet zo heftig dat je vervolgens een week spierpijn hebt.’
Op gezette tijden een paar tandjes hoger lopen heeft nog een ander voordeel. High Intensity Interval Training (HIIT) stimuleert de aanmaak van Brain Derived Neurotrophic Factor(BDNF). De naam ten spijt wordt dit stofje niet alleen aangemaakt in het brein, maar door zenuwcellen in het hele lichaam. Krachtige inspanning is een probate stimulus om de aanmaak van deze hersenpokon in gang te zetten. Hoe BDNF precies werkt is nog net opgehelderd, maar aangenomen wordt dat het bindt aan receptoren in de synapsen en zo het spanningspotentieel verhoogt. Het speelt ook een rol bij het scheppen van motorische patronen. Inspanning heeft een zogenoemd dosis-respons effect. Hoe actiever je bent, hoe meer BDNF er wordt aangemaakt.

Signaal upgrades

Maar neuronen zijn niet het hele verhaal. Ook meyeline, het parelmoerkleurige laagje wasachtige substantie dat de zenuwvezels elektrisch isoleert, verbetert de signaalfunctie en daarmee je loopprestaties. Hoe dikker de meyelinelaag, hoe beter de isolatie en hoe krachtiger een signaal van de ene zenuwvezel naar de andere reist. Ook de kwaliteit van meyeline wordt beïnvloed door wat je doet. ‘Als je een bepaalde beweging vaak herhaalt, wordt het laagje meyeline rond de zenuwvezels die bij die beweging worden gebruikt dikker,’ zegt de Vos. ‘Bij een violist is de myeline in de hand die de strijkstok voert bijvoorbeeld veel dikker dan de meyeline in de hand die het instrument vasthoudt, omdat het bewegen van de strijkstok complexer is en met snelheid gepaard gaat. Iets dergelijks geldt voor lopers. Snelle lopers hebben over het algemeen een dikkere laag meyeline rond de zenuwbanen die nodig zijn voor de loopbeweging.’
De aanleg van meyeline vindt hoofdzakelijk plaats tot in de jonge volwassenheid. Dat is één van de redenen waarom het bijna onmogelijk is extreem goed in iets te worden als je er niet op jonge leeftijd mee begint. Tot op zekere hoogte kunnen ook volwassenen echter nog meyeline produceren. Dit gaat het best door veelvuldige herhaling van goede techniek. Hierin schuilt ook het antwoord op de vraag waarom je door gewoon vaak te lopen niet automatisch zo goed wordt als pak hem beet Dolf Jansen. ‘Het punt is dat we niet altijd automatisch de neuronale paden en daarmee de spieren rekruteren die nodig zijn voor de perfecte beweging,’ zegt de Vos. Dat zit zo. Als je loopt, creëert je brein op basis van de herhaling een neurologische kaart die uiteindelijk je ‘natuurlijke tred’ dicteert. Maar je kunt dit complexe netwerk herprogrammeren. ‘Het kost 40-60 dagen en heel veel herhaling om je neurologische kaart om te gooien en een nieuwe techniek te automatiseren,’ weet de Vos. ‘Daartoe moet je gedurende 7 tot 10 dagen tenminste 30 minuten per dag oefenen. Daarna heb je minimaal 3 keer per week een onderhoudsdosis nodig om de nieuwe neuronale paden te behouden en te versterken.’
In zijn werk met patiënten die een hersenbloeding of -infarct hebben doorgemaakt ziet de Vos vrijwel dagelijks de enorme impact van herhaling op het zenuwstelsel. ‘Na een beroerte ben je een deel van het brein voorgoed kwijt,’ zegt hij. ‘Dit stukje bestaat gewoon niet meer. Maar als een patiënt een beweging die daardoor moeizaam of vrijwel onmogelijk is geworden maar genoeg herhaalt – en dan heb ik het over duizenden keren – gebruikt het brein de feedback van de voeten of de handen om een nieuwe neurologische kaart te maken. Goede delen van het brein nemen de taken van het uitgeschakelde deel over en de benodigde verkeerswegen worden omgelegd. Dit heet ‘neuronale plasticiteit’. Het is een prachtig mechanisme.’

Zenuwcentrum

Dankzij kernspintomografie (MRI) krijgen neurowetenschappers langzaam maar zeker een steeds gedetailleerder beeld van wat er in onze neurologische systemen gebeurt als we lopen. Recent onderzoek door professor Martin Paulus van het OptiBtrain Centre aan de Universiteit van Californië maakt het aannemelijk dat de insulaire cortex, een kleine structuur diep in het brein, sommige lopers een voorsprong geeft. Paulus ontdekte dat een goed ontwikkelde insulaire cortex je beter laat reageren op zowel signalen uit je lichaam als uit de omgeving. ‘Wij lieten wedstrijdlopers en recreanten ademen in apparaatje waarmee je de weerstand kunt regelen,’ verklaart Paulus. ‘Voor we het ademen zwaarder maakten, presenteerden we een visuele cue. Met functionele MRI, waarmee je de hersenen live in actie kunt zien, bekeken wat deze cue deed in het brein. We zagen dat de insulaire cortex bij de wedstrijdlopers actiever was. Zij waren hun brein aan het voorbereiden op de uitdaging en bleken die vervolgens ook beter het hoofd te kunnen bieden.’ De insulaire cortex verkrijgt dit totaaloverzicht van de interne toestand en externe cues door een neurologische kaart aan te leggen van de verbindingen naar organen en weefsels door het hele lichaam. Paulus gelooft dat deze kaart de sleutel is naar talloze aspecten van het lopen. Correct pacen– tempo bepalen, tempo vasthouden en tempo aanpassen – kan alleen met een goed ontwikkelde insulaire cortex.
Hoewel de functie van je insulaire cortex deels genetisch bepaald is, zijn er volgens Paulus technieken om hem op te voeren tot die van een semitopper. ‘We hebben vastgesteld dat mindfulness training een goed hulpmiddel is om de insulaire cortex en de neuronale netwerken die hij bewaakt te conditioneren,’ zegt Paulus. ‘Het helpt individuele atleten om zich meer bewust te worden van hun gevoelens en om de reacties daarop te temperen. Dat is belangrijk, want onderzoek laat zien dat mensen die slecht kunnen doorbijten totaal geen aandacht besteden aan de signalen van hun lichaam.’
De OptiBrain onderzoekers ontdekten dat mindfulness de cognitieve prestaties tijdens stressvolle situaties verbetert, waardoor je op cruciale momenten betere beslissingen neemt. Paulus: ‘Een atleet die mindfulness toepast kan beter inschatten wanneer hij bijvoorbeeld een gel moet nemen of wanneer hij zijn tempo moet aanpassen.’
Mindfulness houdt in dat je een mentale toestand nastreeft waarin je volledig bent gefocust op het huidige moment. Je denkt misschien dat deze totale verbondenheid van lichaam en geest tijdens het lopen vanzelf optreedt, maar in de meeste gevallen begint je brein als het aan zijn lot wordt overgelaten al snel allerlei verhaaltjes te vertellen. Dit dagdromen heeft ook een belangrijke functie, maar het af en toe aan banden leggen van dit proces bljkt een therapeutisch effect te hebben. Dit is niet makkelijk. Je moet de grijze massa bewust bij de les houden om de automatisch vertrekkende gedachtentreinen tot stilstand te brengen. Probeer te focussen op je ademhaling, omgevingsgeluiden en het samentrekken en ontspannen van je spieren. Wees je op een neutrale manier bewust van je omgeving, maar concentreer je op hoe het lopen voelt. Denk niet na over wat het voor je hardlopen betekent; het doel is je er simpelweg bewust van te worden.
Paulus’ model sluit aan op de inzichten van professor Samuele Marcora, hoofd van de School of Exercise Sciences van de Universiteit van Kent. In zijn psychobiologische model van vermoeidheid staat de anterieure cingulate cortex centraal. Dit deel van de hersenen dicteert volgens hem wanneer je ‘besluit’ te versnellen, te vertragen of op te geven. Marcora verwerpt het traditionele fysiologische model van vermoeidheid, dat is gebaseerd op lage glycogeenspiegels en verzuring. Zijn model gaat uit van motivatie en de perceptie van vermoeidheid. ‘Factoren als glycogeen spelen een rol, maar indirect,’ zegt Marcora. ‘Als je spieren zwakker worden, moet je het centrale motorcommando verhogen ter compensatie. De hersenen moeten een sterker signaal naar de spieren sturen om dezelfde hoeveelheid output te genereren. Dit ervaar je als een verhoogde inspanning, maar het is het niet. De spieren werken immers niet harder. Uiteindelijk zal deze perceptie van vermoeidheid je afremmen.’
Marcora’s model lijkt op de central governour hypothese van de Zuid-Afrikaanse sportarts Tim Noakes, zij het dat Marcora meent dat het een bewust proces is, terwijl Noakes er van uit gaat dat het om onderbewuste mechanismen gaat. Daarmee geeft Marcora’s model meer handvatten voor prestatieverbetering. Bewuste processen zijn immers makkelijker te beïnvloeden dan onbewuste processen. Zie voor Marcora’s tips om je anterieure cingulate cortex en daarmee je loopprestaties te verbeteren het kader ‘Neurale training’.
Begrip van de complexe functionaliteit, de onderlinge verbondenheid en het aanpassingsvermogen van het brein en de rest van het zenuwstelsel is ook van belang voor wie herstelt van een blessure of erger. Stel dat je een gebroken been hebt gehad. Zelfs als het been objectief gezien al lang hersteld is, zal het je nog geruime tijd vertragen. Dat komt doordat je hersenen terwijl jij inactief was en de breuk herstelde een neuronale kaart hebben aangelegd die was bestemd om je automatisch zo pijnvrij mogelijk te laten lopen. Deze automatische ontlasting van het gewonde been wordt heel snel een gewoonte. Pas als je die neuronale noodkaart na het volledige herstel weer hebt vervangen door de oorspronkelijke kaart, zal het been weer volop meedoen. Volgens True kun je dit diep verankerde programma gedeeltelijk omzeilen door tijdens de herstelfase – het soort trauma maakt niet uit – het gezonde been te blijven trainen. ‘Onderzoek laat duidelijk zien dat er in de biologie sprake is van zogenoemde bilaterale transfer,’ zegt hij. ‘Er lijken niet echt aparte kanalen te zijn voor de verschillende ledematen. Door tijdens een blessure het gezonde been te blijven trainen, blijkt de neuronale noodkaart die het gewonde been moet beschermen niet of veel minder uitgesproken te worden aangelegd. In de natuur komt het immers niet voor dat je met een gewond been blijft rondrennen. Je houdt je dan gedeisd tot het trauma is hersteld. Dit oeroude programma kun je foppen door het gezonde been flink te trainen, bijvoorbeeld in de sportschool.’ Het effect gaat zelfs nog verder. De systemen in ons lijf zijn zo interactief, dat praktisch elke training de prestatieverbetering na een blessure versnelt. Zo blijkt uit een onderzoek dat werd gepubliceerd in het Journal of Applied Physiology dat het trainen van je bovenlijf een positief effect heeft op je benen en andersom. Dit pleit ervoor om tijdens een blessure als het even kan geen totale rust te nemen, maar de gezonde delen van je lijf te blijven trainen. Zo hou je niet alleen je cardiovasculaire conditie op peil, je bespoedigt ook je comeback. Er zijn zelfs aanwijzingen dat het trainen van gezonde ledematen het herstel van blessures elders in het lijf stimuleert.
De kennis over de rol die het brein en de rest van het zenuwstelsel spelen in het loopproces groeit de laatste tijd exponentieel. Met fantastische beeldvormende technieken als functionele MRI kunnen we in real time zien welke delen van het brein wat, wanneer en hoe aansturen. Al die nieuwe informatie zal ongetwijfeld worden vertaald naar nieuwe prestatieverhogende technieken. De meeste zullen variaties zijn op het thema dat we al goed kennen – zoals intervaltraining en lopen in afwisselend terrein – maar er wordt ook al succesvol geëxperimenteerd met directe hersenstimulatie met elektromagnetische velden of zwakstroom. Met die laatste techniek liet de Braziliaanse inspanningsfysioloog Alexandre Okano fietsers 4% meer output leveren. Ondanks de hogere output rapporteerde de groep een lagere vermoeidheidsperceptie dan tijdens dezelfde all out tests zonder hersenstimulatie. De elektriciteit werd geleverd door een simpel 9 Volt batterijtje.
Allemaal super intrigerend, maar voorlopig is het niet nodig je toevlucht te zoeken tot gehannes met elektrodes op je kop. Concentreer je op het oefenen van je techniek en op slim snelheidswerk. Gooi hier en daar nog wat mindfulness in de mix en je zult zien dat je op een dag zomaar over je eigen neurologische schaduw heen springt.

Neurotraining – Drie trucs om je coördinatie een boost te geven

Verbeter je proprioceptie

Hoe groter je vermogen om te bepalen hoe jij je verhoudt tot je omgeving, hoe soepeler je loopt en hoe beter je inspeelt op ondermeer veranderingen in het terrein. Een simpele, maar effectieve manier om dit vermogen te trainen is op één been staan. Doe het bijvoorbeeld standaard tijdens het tandenpoetsen. Door je ogen te sluiten maak je de oefening moeilijker, omdat je meer vergt van de coördinatie tussen evenwichtsorgaan, zenuwstelsel en spieren. De ultieme oefening is om vervolgens op één been op te springen en te landen. Het is misschien verstandig om de badkamerdeur tijdens deze routine op slot te doen.

Visualiseer een nieuw PR

‘De beste atleten doen allemaal aan visualisatie,’ zegt Ian Robertson, hoogleraar psychologie aan de Trinity College in Dublin. ‘We hebben atleten onderzocht met fMRI en hen gevraagd een zo precies mogelijke mentale film van hun volgende race af te draaien. Het bleek dat bijna alle neuronale kanalen die je tijdens een echte loop gebruikt, ook actief worden als je de race alleen mentaal beleeft. Het lijkt er op dat je dit inzicht naar de praktijk kunt vertalen. Ander onderzoek laat namelijk zien dat atleten die een wedstrijd visualiseren op de grote dag daadwerkelijk beter presteren.

Train je cor(e)tex

Marcora’s vermoeidheidsmodel voorspelt dat het doen van saaie mentale oefeningen tijdens het lopen de anterieure cingulate cortex belast en daardoor beter maakt en dat dit je perceptie van vermoeidheid gunstig zal beïnvloeden. Wanneer je deze saaie taak tijdens je trainingen uitvoert en er vervolgens tijdens een wedstrijd of prestatieloop vrij van neemt, zal de vermoeidheidsdrempel hoger liggen. Marcora is een fan van hoofdrekenen.