Reactieve kracht is het vermogen van een sporter om snel over te schakelen van een excentrische naar een concentrische actie. Het is dus het vermogen van een sporter om krachten in een minimale tijd te absorberen en die krachten weer heel snel te gebruiken om maximale kracht in een andere richting te genereren.
Reactieve Kracht & Explosiviteit
In reactieve kracht zit een element van explosieve kracht, echter is dit slechts een deel van het totale plaatje. Explosiviteit wordt ook wel de rate of force development genoemd. De rate of force development is een output van het zenuwstelsel en is grotendeels gebaseerd op de maximale kracht. Als we reactieve kracht alleen vanuit het perspectief van de rate of force development zouden bekijken, dan hebben we het alleen over een concentrische inspanning. Echter is reactieve kracht het vermogen om snel van een excentrische naar een concentrische contractie over te schakelen. Het is daarom beter om explosiviteit van een sporter te beschouwen als een combi van zowel weefsel-specifieke (bottom-up) capaciteiten als een capaciteit van het centrale zenuwstelsel (top-down).
Stretch-Shortening Cycle
De Stretch Shortening Cycle (SSC) wordt gedefinieerd als een snelle verlenging (excentrisch) van de spier, gevolgd door een snelle verkorting (concentrisch) van de spier. Dit is eigenlijk exact de definitie van reactieve kracht. De SSC optimaliseert het gebruik van de stretch reflex en het gebruik van opgeslagen elastische energie.
Veermechanisme
De SSC kan het best worden vergeleken met het veermechanisme. Door de veer samen te drukken, veert deze terug en springt omhoog. Het verhogen van de snelheid waarmee de veer wordt samengedrukt, of hoe harder deze wordt ingedrukt, zorgt ervoor dat de veer hoger of verder springt. Beide factoren verhogen de snelheid van belasting.
Amortisatiefase
Een van de meest interessante en belangrijke aspecten van de SSC is de zogenaamde amortisatiefase. Net zoals je hypotheek een aflossingsfase heeft, verwijst in de krachtontwikkeling de amortisatiefase naar de tijd tussen de belastings- en ontladingsfasen. Net als bij een lening geldt: hoe korter de amortisatiefase, hoe beter.
Snelle & Langzame SSC
Een ander belangrijk onderdeel van de SSC-discussie is het feit dat er twee soorten SSC zijn. Dit komt doordat sommige bewegingen veel sneller zijn dan andere (sprinten vs. wandelen) waardoor de snelheid van belasting en dus de snelheid van de SSC verandert. Daarom wordt de SSC in twee categorieën ingedeeld op basis van de duur van de cyclus.
- Snelle SSC: <250 milliseconden
- Langzame SSC: >250 milliseconden
Grondcontacttijd
Atletische bewegingen met kortere grondcontacttijden en een verkorte amortisatiefase vereisen een snellere SSC. Vaak is de snelheid van de sport <200 ms. Bewegingen die langzamer plaatsvinden en langere grondcontacttijden hebben, brengen een langzamere SSC met zich mee. Bewegingen die gebruikmaken van de stretch shortening cycle hebben aangetoond de prestaties met 10-15% te verhogen in vergelijking met bewegingen die dit niet doen.
Plyometrie
Plyometrische oefenvormen worden gedefinieerd als snelle en krachtige bewegingen die gebruikmaken van de stretch shortening cycle. Hierbij speelt reversible muscle action een rol. Het doel van plyometrische oefeningen is het omzetten van maximale kracht in snelheid. Als een spier verkort direct na verlenging dan neemt de force en power output toe en neemt het energie verbruik af. Dit is efficiënt, want er is meer krachtgeneratie mogelijk met minder energie.
Sprongvormen
Wanneer we de snelheid van de SSC verhogen, krijgen we niet alleen de contractiele bijdrage maar daarbovenop ook een extra elastische bijdrage voor een hogere krachtproductie. Deze elastische bijdrage is sterk verbonden met hoe snel de SSC wordt uitgevoerd. We weten dat een traditionele countermovement jump vrij traag is en daarom zien we hierbij niet veel elastische bijdrage. Wanneer er echter double contact, continuous of depth jump sprongvormen worden uitgevoerd dan kan er een hogere elastische bijdrage gezien worden.
Peesstijfheid
Er is besproken dat de stijfheid van een pees een grote invloed heeft op reactieve kracht. Hierbij werken spierspoeltjes en Golgi-peesorganen samen om kracht te genereren. Dit model is gebaseerd op een reflex-matige activering, waarvan wordt aangenomen dat het de rekrutering van motor-units verhoogd en daardoor de spierkracht vergroot. De stretch reflex is eigenlijk een beschermmechanisme om te voorkomen dat we spieren scheuren. Deze spierkracht moet vervolgens via een ‘stijve’ pees worden doorgegeven om een explosieve beweging te creëren en daarmee een output van reactieve kracht te produceren.
Rate of Force Development
Fundamenteel gezien krijgt een spier die al actief is en snel uitgerekt wordt een verhoogde rate of force development. Dit is de reden dat een sporter hoger kan springen bij een countermovement jump dan bij een non-countermovement jump. Bij een countermovement jump is er namelijk sprake van een verhoogde activering. Door het toevoegen van een excentrische fase in de beweging wordt er een verhoogde rate of force development verkregen voorafgaande aan de sprong.
Elastische Bijdrage
De elastische bijdrage is eigenlijk de opslag van elastische energie in de spier en pees. Dit kan extra energie toevoegen die veel verder gaat dan wat een spier zelf ooit zou kunnen opwekken. Pezen kunnen namelijk 2x zo snel verkorten als de daadwerkelijke spier.
- Langzame SSC >250ms = contractiel element (spier). Bijvoorbeeld wandelen, joggen en de counter jump.
- Snelle SSC <250ms = contractiel element (spier) + elastisch element (pees). Bijvoorbeeld sprints, verandering van richting, double contact of depth jumps.
Een nieuwe kijk op reactieve kracht
De literatuur over reactieve kracht, het begrijpen van de mechanismen en de training ervan, laat een beperkte visie op bindweefsel zien. De invloed van bindweefsel (zowel inter- als intramusculair) en hoe de architectuur en het gedrag van dit weefsel op alle spierniveaus een diepgaand effect kan hebben op reactieve kracht worden volledig genegeerd. Bij WePerform zijn we van mening dat reactieve kracht ook een weefselspecifieke capaciteit is die moet worden getraind.
Bindweefsel
Het zou duidelijk moeten zijn dat reactieve kracht de weergave is van een snelle SSC-functie. De amortisatiefase, de periode tussen de snelle overgang van een excentrische naar een concentrische contractie, moet dus kort zijn. Dit vereist dat de potentiële energie die tijdens de excentrische fase is opgeslagen, snel kinetisch wordt gebruikt om een snelle en krachtige beweging te genereren. Bindweefsel is specifiek ontworpen voor dit doel, aangezien herhaaldelijk is aangetoond dat het een weefsel is dat specifiek energie absorbeert en verspreidt.
De rol van het centrale zenuwstelsel
Omdat reactieve kracht afhankelijk is van een snelle SSC-functie, wordt de rol van het centrale zenuwstelsel mogelijk overschat. Wanneer we kijken naar het neurofysiologische mechanisme van stretch-reflex en Golgi-peesreflex dan treden deze te langzaam op om een dominante rol te spelen in reactieve kracht. Explosieve bewegingen in sport vinden namelijk veel sneller plaats. Dit betekent niet dat het CZS geen enkele invloed heeft op reactieve kracht, maar deze invloed is indirect. Onthoud dat reactieve kracht een onderdeel is van explosieve kracht. Explosieve kracht is een product van de rate of force development, die in sterke mate afhankelijk is van de aanwezige maximale kracht. Maximale kracht is volledig gebaseerd op het centrale zenuwstelsel.
Gearing
Gearing is het mechanisme waarbij dynamische veranderingen in de architectuur van spieren tijdens contractie het mogelijk maken om beperkingen in snelheid te omzeilen. Tijdens contractie kunnen spiervezels hun hoek veranderen en de pennatie-hoek toenemen. Als gevolg hiervan is de snelheid van verkorting van de spier niet hetzelfde als die van de spiervezels. Voor snelle SSC-contracties moet het bindweefsel in lengte stijf worden op het perimysiale niveau, zodat de fascicles trekkracht kunnen uitoefenen om kracht te genereren. Wanneer dit bij elke fascicle gebeurt door gelijktijdig van hoek te veranderen dan resulteert dit in een zeer snelle output die veel sneller optreedt dan het centrale zenuwstelsel kan bijhouden. Dit vormt het mechanisme van reactieve kracht. Dit is hieronder te zien op afbeelding C.
Probleem
Er is veel literatuur beschikbaar met betrekking tot reactieve kracht. De meest voor de hand liggende manier om reactieve kracht te trainen is met plyometrische oefenvormen. Om juist de snelle SSC-functie te trainen moeten deze plyometrische oefeningen korte grondcontacttijd hebben. Voorbeelden zijn bounding, hops en depth jumps. Het is aangetoond dat plyometrische oefenvormen voornamelijk een groot effect hebben op de neurologische mechanismen van kracht. Echter hebben ze maar een minimaal effect op het bindweefsel en de weefsel-specifieke eigenschappen hiervan. Reactieve kracht is echter ook een weefselspecifieke capaciteit. Dit moet dus op een andere manier getraind worden.
Bindweefseltraining
Bij WePerform zijn we van mening dat het belangrijk om het bindweefsel (de peesstijfheid en de energieabsorptie) te trainen om zo de reactieve kracht te verbeteren. In wezen is het creëren van efficiëntie in de energieabsorptie en -afvoer van cruciaal belang. Om dit te doen, moet rekening worden gehouden met de snelheid van krachtabsorptie, de hoeveelheid belasting die moet worden geabsorbeerd en waar dit in het bewegingsbereik moet plaatsvinden. Omdat reactieve kracht een component is van explosieve kracht, moet ook de snelheid van de trainingsstimulus in overweging worden genomen.
Stress Shielding
Bij het trainen van de architectuur van het bindweefsel (het bottom-up element van reactieve kracht) is het fysiologische fenomeen van stress shielding belangrijk. Stress shielding treedt op wanneer een sterker materiaal of structuur belasting absorbeert en doorgeeft, waardoor aangrenzende zwakkere structuren worden beschermd tegen stress. In de context van bindweefsel (voornamelijk peesweefsel) kan gezond collageen dus zwakkere of beschadigde gebieden beschermen en de belasting op deze regio's verminderen. Deze ontlasting leidt tot veranderingen in de oriëntatie en aanmaak van collageen. Dit leidt tot een toename van proteoglycanen en water in de beschadigde weefsels.
Analogie
Dr. Keith Baar gebruikt de analogie van een rivier om stress shielding uit te leggen. Als je een rivier hebt die heel goed stroomt en je plaatst een steen in het midden, stroomt al het water eromheen. Hetzelfde gebeurt met stress wanneer je een kleine blessure (abnormaal bindweefsel) in een pees hebt. Alle kracht gaat om het beschadigde weefsel heen. Hierdoor krijg je nooit belasting in dat beschadigde gebied en ontstaat ‘littekenweefsel’ ofwel collageen dat geen richting heeft. Je hebt namelijk kracht nodig om de cellen de informatie te geven in welke richting ze het collageen moeten synthetiseren.
Stress Shielding als beperkende factor
Stress shielding kan dus een beperkende factor vormen bij het trainen van het bottom-up element van reactieve kracht, het bindweefsel. Als sporters geen specifieke training uitvoeren om de architectuur van het bindweefsel te verbeteren dan zal het abnormale bindweefsel (ten gevolge van stress shielding) niet veranderen. Uiteindelijk zal de compensatie die door stress shielding wordt geboden zijn limiet bereiken en zal toch kracht worden overgebracht naar de zwakke en abnormale weefsels. Dit leidt tot blessures.
Reactive Strength Index
Net als maximale kracht en snelkracht kan reactieve kracht ook worden gemeten. Het wordt gekwantificeerd door de Reactive Strength Index (RSI). De RSI is een eenvoudige verhouding tussen twee variabelen, de spronghoogte en grondcontacttijd. De index wordt berekend door de spronghoogte te delen door de grondcontacttijd. Bijvoorbeeld, een sporter die 50 cm (0,5m) springt met een contacttijd van 200ms (0,2s) behaald een RSI-score van 2,5. De RSI kan worden verbeterd door de spronghoogte te verhogen of de grondcontacttijd te verkorten.