Methoden voor het meten van spierkracht

Methoden voor het meten van spierkracht

Hoewel veel van de factoren die de expressie van spierkracht beïnvloeden niet gecontroleerd kunnen worden door de fitnessprofessional die geïnteresseerd is in het beoordelen van spierkracht, kunnen veel dat wel. Daarom moet de fitnessprofessional, alvorens een specifieke spierkrachttest te kiezen, verschillende zaken in overweging nemen, waaronder de specificiteit van de test, het opwarmingsprotocol en de timing en volgorde van de spierkrachttesten.

Specificiteit van spierkracht

Uit de voorgaande bespreking van de mechanische en fysiologische factoren die spierkracht beïnvloeden, moet duidelijk zijn dat de expressie van spierkracht specifiek is voor de gebruikte test. Het gebruik van spierkrachttesten die mechanisch niet gelijk zijn aan de te meten prestatie kan de externe en predictieve validiteit van de verzamelde gegevens in het gedrang brengen. Er is bijvoorbeeld aangetoond dat verschillen tussen training- en testoefeningen wat betreft het gebruikte type spiercontractie (Abernethy en Jürimäe 1996; Rutherford en Jones 1986), open- versus gesloten-kinetische ketenbewegingen (Augustsson et al. 1998; Carroll et al. 1998), en bilaterale versus unilaterale bewegingen (Häkkinen et al. 1996; Häkkinen en Komi 1983) van invloed zijn op de omvang van de toename in spierkracht na een periode van weerstandstraining. Daarom moeten fitnessprofessionals de bewegingskarakteristieken van elke gebruikte krachttest in overweging nemen; de bewegingen moeten vergelijkbaar zijn met de prestatie van belang met betrekking tot de volgende mechanische factoren (Siff 2000; Stone, Stone, and Sands 2007):

Bewegingspatronen

• Complexiteit van de beweging. Dit betreft factoren als enkelvoudige versus meer-armige bewegingen.
• Posturale factoren. De houding die tijdens een bepaalde beweging wordt aangenomen, dicteert de activering van de spieren die verantwoordelijk zijn voor de krachtproductie.
• Bewegingsbereik en regio’s van geaccentueerde krachtproductie. Tijdens typische bewegingen zal het bewegingsbereik van een gewricht veranderen, evenals de bijbehorende spierkrachten en -koppels. Dergelijke informatie kan worden verkregen uit een biomechanische analyse van de beweging.
• Spieracties. Dit betreft de uitvoering van concentrische, excentrische, of isometrische spiercontracties. Zoals eerder vermeld, is dergelijke informatie niet altijd intuïtief en kan zij niet worden afgeleid uit de waarneming van de gewrichtsbeweging die met de beweging gepaard gaat.

Krachtomvang (piek- en gemiddelde kracht)

Krachtomvang verwijst naar de gewrichtskoppels en de grondreactiekrachten (GRF) tijdens de beweging. Deze informatie wordt verkregen uit biomechanische analyses.

Snelheid van krachtontwikkeling (piek- en gemiddelde kracht)

De snelheid van krachtontwikkeling verwijst naar de snelheid waarmee een gewrichtskoppel of de GRF wordt ontwikkeld.

Versnellings- en snelheidsparameters

Normaal gesproken veranderen bij sportieve en alledaagse bewegingen zowel de snelheids- als de versnellingskenmerken gedurende de beweging. Snelheid wordt gedefinieerd als de snelheid waarmee de positie van een lichaam per tijdseenheid verandert, terwijl versnelling verwijst naar de snelheid waarmee de snelheid per tijdseenheid verandert. Volgens de tweede bewegingswet van Newton (a = F / m) worden de grootste versnellingen waargenomen wanneer de nettokrachten die op het lichaam werken het grootst zijn. De grootste snelheden zullen echter niet samenvallen met de grootste versnellingen en dus ook niet met de grootste netto krachten (tenzij de persoon beweegt in een dichte vloeistof zoals water).

Ballistische Versus Nonballistische Bewegingen

Ballistische bewegingen zijn bewegingen waarbij de beweging het gevolg is van een initiële impuls van een spiercontractie, gevolgd door de ontspanning van de spier. De beweging van het lichaam gaat door als gevolg van het momentum dat het bezit van de aanvankelijke impuls (dit is de impuls-momentum relatie). Dit in tegenstelling tot niet-ballistische bewegingen, waarbij de spiersamentrekking constant blijft gedurende de gehele beweging. Deze categorieën van bewegingen impliceren verschillende mechanismen van zenuwcontrole.

Het in aanmerking nemen van deze mechanische variabelen zal de waarschijnlijkheid van het selecteren van een geldige test van de spierkracht verhogen. Onderzoekers hebben de bezorgdheid geuit dat de relaties tussen de afhankelijke variabelen geassocieerd met krachttesten (b.v. maximaal getilde externe belasting, maximaal gegenereerde kracht) en prestatievariabelen zelden werkelijk worden beoordeeld (Abernethy, Wilson, and Logan 1995; Murphy and Wilson 1997). Deze relaties worden waar nodig besproken in relatie tot elke test die in dit hoofdstuk wordt behandeld.

Het type apparatuur dat wordt gebruikt voor spierkrachttesten heeft belangrijke implicaties. Zo kunnen sommige spierkrachttesten worden uitgevoerd met machinegewichten, waarbij de beweging een vast traject moet volgen, of met vrije gewichten, waarbij de beweging relatief ongecontroleerd is. Een test met machinegewichten levert echter niet noodzakelijkerwijs hetzelfde resultaat op als dezelfde test met vrije gewichten. Cotterman, Darby, en Skelly (2005) rapporteerden dat de waarden die werden geregistreerd voor metingen van maximale spierkracht verschillend waren tijdens zowel de squat als de bench press bewegingen wanneer de oefeningen werden uitgevoerd in een Smith machine in vergelijking met wanneer ze werden uitgevoerd met vrije gewichten. Het testen van spierkracht met verschillende soorten apparatuur introduceert een significante systematische bias in de gegevens en brengt daarom de betrouwbaarheid van de metingen en de externe validiteit ernstig in gevaar.

Opwarming Overwegingen

Een warming-up wordt vaak voorafgaand aan de inspanning uitgevoerd om de prestatie te optimaliseren en het risico op blessures te verminderen (Bishop 2003, a en b; Shellock en Prentice 1985). Zoals eerder gezegd, kan de krachtcapaciteit van een spier worden beïnvloed door de voltooiing van eerdere contracties, resulterend in ofwel een afname van de kracht (vermoeidheid) of een toename van de kracht (PAP). Voorgesteld wordt dat zowel vermoeidheid als PAP zich bevinden aan de tegenovergestelde uiteinden van een continuüm van skeletspiercontractie (Rassier 2000). Daarom zouden oefeningen uitgevoerd als onderdeel van een actieve warming-up de expressie van spierkracht tijdens de test aanzienlijk kunnen veranderen.

Een verhoging van de temperatuur van de werkende spieren is gemeld na zowel passieve (b.v. externe verwarming) als actieve (b.v. het uitvoeren van specifieke oefeningen) warming-up activiteiten (Bishop 2003, a en b). De effecten van verhoogde temperatuur op metingen van maximale spierkracht zijn echter onduidelijk, met een toename in maximaal isometrisch koppel gerapporteerd door sommige auteurs (Bergh en Ekblom 1979), terwijl anderen geen verandering rapporteerden (de Ruiter et al. 1999).

Statische rekoefeningen worden vaak opgenomen in de warming-up routines van atleten. Onderzoekers hebben een krachtvermindering gerapporteerd tijdens maximale vrijwillige contracties na een acute periode van statische stretching (Behm, Button, and Butt 2001; Kokkonen, Nelson, and Cornwell 1998), waardoor sommigen voorstellen om statische stretching uit te sluiten van de warming-up routines voorafgaand aan kracht- en powerprestaties (Young and Behm 2002). Rubini, Costa, en Gomes (2007) merkten echter onlangs methodologische problemen op met veel van de statische stretching studies, en concludeerden dat een interferentie met spierkracht meestal wordt waargenomen na een stretching protocol waarin veel oefeningen relatief lang worden volgehouden, wat ingaat tegen de gangbare praktijk.Daarom kan het opnemen van statische rekoefeningen in een opwarmingsroutine voorafgaand aan spierkrachttesten toelaatbaar zijn, zolang de totale rekduur niet buitensporig is (vier sets oefeningen voor elke spiergroep met een rekduur van 10-30 seconden wordt aanbevolen) en dat de oefeningen consistent worden uitgevoerd tijdens de daaropvolgende testsessies.

Het is duidelijk dat de warming-up die voorafgaand aan een krachttest wordt uitgevoerd een significante invloed kan hebben op de expressie van spierkracht, en dus moet de onderzoeker de nodige aandacht besteden aan de warming-up. De belangrijkste factor in verband met de warming-up lijkt echter de consistentie van de oefeningen te zijn; elke verandering in de uitgevoerde oefeningen zal de validiteit en betrouwbaarheid van de test in gevaar brengen. Jeffreys (2008) schetst de volgende opwarmingsprotocollen:

• Algemene opwarming. Vijf tot 10 minuten activiteit van lage intensiteit gericht op het verhogen van de hartslag, de bloedstroom, de diepe spiertemperatuur en de ademhalingssnelheid.
• Specifieke warming-up. Acht tot 12 minuten van het uitvoeren van dynamische stretchoefeningen met bewegingen die het bewegingsbereik doorlopen dat vereist is in de daaropvolgende prestatie. Deze periode wordt gevolgd door het geleidelijk opvoeren van de intensiteit van de bewegingsspecifieke dynamische oefeningen.

Timing en volgorde van de testen

Onderzoekers hebben gerapporteerd dat de expressie van kracht onder zowel isometrische als isokinetische condities wordt beïnvloed door het tijdstip van de dag waarop de testen worden afgenomen, waarbij in de vroege avond hogere krachtwaarden worden geregistreerd (Guette, Gondin, and Martin 2005; Nicolas et al. 2005). Hoewel de mechanismen achter dit diurnale effect onduidelijk zijn, is de implicatie dat examinatoren rekening moeten houden met het tijdstip van de dag bij het afnemen van krachttesten en moeten zorgen voor consistentie bij het afnemen van de test tijdens toekomstige sessies.

Een test van spierkracht kan een van een aantal tests zijn die bij een persoon worden uitgevoerd. In dit geval moet de fitnessprofessional overwegen waar hij de spierkrachttest in de reeks moet plaatsen. Deze overweging is belangrijk gezien het effect dat de contractiele geschiedenis kan hebben op de expressie van spierkracht. Harman (2008) stelde de volgende volgorde voor van tests in een batterij, gebaseerd op de vereisten van het energiesysteem en de vaardigheids- of coördinatie-eisen van de tests:

Non-fatiguerende tests (antropometrische metingen)

behendigheidstests

maximumkracht- en -krachttests

afdruktests

spieruithoudingstests

duurtesten

Fatigerende anaerobe testen

Aerobe capaciteitstesten

Houd deze volgorde aan om de betrouwbaarheid van elke test te maximaliseren.