Inleiding

De soleus en gastrocnemius zijn grote krachtproducenten en leveren een belangrijke bijdrage aan de motoriek. Hun aponeurosen vormen samen de achillespees, maar door hun verschillende anatomie (de biarticulaire gastrocnemius en de uniarticulaire soleus) zijn ze onderhevig aan verschillende biomechanische belastingen. Blessures aan de musculotendonale eenheid van de kuit komen relatief vaak voor omdat ze snelle rek-kortingscycli ondergaan tijdens voorwaartse voortstuwing. In de latere stadia van de revalidatie voor dergelijke blessures worden vaak plyometrische oefeningen gebruikt om kracht op te bouwen en de kuit voor te bereiden op de snelle rek-kortingscycli. Richtlijnen voor de progressie van plyometrische oefeningen zijn slecht ontwikkeld en daarom wilde dit onderzoek de output van de musculotendoneenheid van zowel de gastrocnemius als de soleus vergelijken - omdat ze zich theoretisch anders zouden gedragen tijdens plyometrische oefeningen. Deze plyometrische progressies van de kuit kunnen worden gebruikt om een atleet voor te bereiden op de terugkeer naar hardlopen.

Methoden

In deze experimentele crossover-studie werden 14 getrainde afstandlopers geïncludeerd. De lopers waren ervaren en liepen gemiddeld 86 km per week. Ze waren allemaal al minstens 12 maanden bekend met krachttraining voordat ze meededen aan dit onderzoek en waren blessurevrij. Hun hardlopen werd geanalyseerd op een 110 m indoor atletiekbaan met een snelheid van 3,89 m/s. Daarnaast voerden ze ook 4 plyometrische oefeningen uit: enkelspringen, hordensprongen, a-skip en bounding.

Er werden driedimensionale gegevens en gegevens van de krachtplaat verzameld en er werden computersimulaties gebruikt om piekkrachten, rek, energieopwekking en -absorptie en de totale positieve en negatieve arbeid van de gastrocnemius lateralis en soleus musculotendon unit te berekenen. Hardlopen werd vergeleken met de 4 plyometrische oefeningen en er werden plyometrische progressies van de kuit naar hardlopen vastgesteld. Spieren werden ook geclassificeerd als netto energie-absorbeerders of -generatoren.

Resultaten

Uit de analyses bleek dat zowel de gastrocnemius lateralis als de soleus het grootste piekvermogen genereerden. De gastrocnemius lateralis produceert ook de grootste piekkracht, terwijl de soleus de meeste energie absorbeert tijdens het hardlopen.

Bij het vergelijken van de plyometrische oefeningen met hardlopen werd het volgende gezien voor de gastrocnemius lateralis

• De enkelsprong had vergelijkbaar negatief werk vergeleken met hardlopen 
• De A-skip produceerde minder piekkracht, piekbelasting en piekkrachtabsorptie in vergelijking met hardlopen. De totale positieve en negatieve arbeid was hoger tijdens de A-skip dan tijdens het hardlopen.
• Bouncen veroorzaakte een grotere piekbelasting en totale negatieve arbeid dan hardlopen, maar produceerde vergelijkbare piekkracht, vermogen en totale positieve arbeid. 
• De gastrocnemius lateralis gedroeg zich als een netto energiegenerator, behalve tijdens het bounding, waar hij meer als een energie-absorbeerder fungeerde.

Bij het bekijken van de soleus tijdens de 4 plyometrische oefeningen werd duidelijk dat:

• De A-skip produceert minder piekkracht, piekbelasting en krachtopwekking en -absorptie in vergelijking met hardlopen.
• Tijdens het begrenzen werden grotere piekbelasting, kracht en totale positieve en negatieve arbeid waargenomen in vergelijking met hardlopen. Maar de piekstroomopwekking en absorptie waren laag in vergelijking met hardlopen. 
• Hordesprongen veroorzaakten meer piekbelasting en negatieve arbeid vergeleken met hardlopen. 
• De soleus gedroeg zich, net als de gastrocnemius lateralis, als een netto energiegenerator, behalve tijdens hordensprongen waar de soleus meer als een energie-absorbeerder fungeerde.

Samengevat kunnen de volgende plyometrische progressies van de kuit worden gebruikt om je te helpen bij je revalidatie:

Voor de laterale gastrocnemius kan de a-skip dienen als een uitstekende oefening voor de laterale gastrocnemius voordat je weer gaat hardlopen. De enkelbots met een vergelijkbare excentrische belasting, maar minder andere krachtuitoefening kan dienen als een oefening die kan worden geïntroduceerd in plyometrische training om de gastrocnemius lateralis te revalideren voordat wordt begonnen met hardlopen. Daarom kan bounding een oefening zijn om te doen als excentrische overbelasting gewenst is, maar in het begin kan het te zwaar zijn voor geblesseerde lopers.
Voor de soleus zou de a-skip op vergelijkbare wijze geïntroduceerd kunnen worden vóór het hardlopen. Horden produceren een hoge excentrische belasting van de soleus maar een lage belasting van de lateralis gastrocnemius in vergelijking met hardlopen en daarom kan dit geschikt zijn om de energieopslag en -afgiftecapaciteit van de soleus te verbeteren terwijl de kracht op de laterale gastrocnemius wordt geminimaliseerd. Bonken produceert een hoge excentrische belasting van de soleus, net als de laterale gastrocnemius hierboven.

Questions and thoughts

Een relevant vraagteken bij deze studie kan worden geplaatst bij de verwantschap van de korte indoor loopanalyse bij deze hardlopers, getraind op buitenbanen en lange afstanden. Omdat hardlopen op afstand een continue activiteit is, kan het vastleggen van gegevens op zo'n kleine afstand sterk verschillen van hardlopen in de buitenlucht.

Een ander aandachtspunt is dat deze plyometrische oefeningen een paar keer werden uitgevoerd en vergeleken met hardlopen op een korte indoorbaan. Sommige oefeningen leverden minder output op dan hardlopen en deze oefeningen werden daarom bestempeld als ideaal om op te nemen als voorbereiding op hardlopen. Het cumulatieve vermogen tijdens buiten hardlopen kan echter zwaarder zijn dan hier geschat op een korte atletiekbaan. Op dezelfde manier wordt er meestal een veel lager aantal plyometrische herhalingen uitgevoerd tijdens een enkele trainingssessie in vergelijking met het aantal hardloopstappen dat een atleet per loopsessie doet. De geaccumuleerde totale belasting tijdens het hardlopen op de buitenafstand kan daarom veel hoger zijn dan hier geschat, ondanks het feit dat plyometrie een grotere totale arbeid genereert tijdens één trainingscyclus.

Talk nerdy to me

Interessant is dat dit onderzoek een nieuwe aanpak gebruikte om de intensiteit van de plyometrische oefeningen te kwantificeren. Eerdere studies gebruikten grondreactiekrachten en gewrichtsmomenten, waarbij het onmogelijk was om de acties van individuele spieren te onderscheiden. Door de verschillende anatomische eigenschappen van de soleus en gastrocnemius is het waarschijnlijk dat dit tot uiting komt in de belasting waaraan ze worden blootgesteld. Deze studie maakt gebruik van niet-invasieve computationele simulaties om de output van de musculotendoneenheid van individuele spieren tijdens dynamische taken te schatten. Het is dus mogelijk om in te schatten hoe verschillende plyometrische oefeningen individuele musculotendoneenheden belasten.

Een beperking van dit onderzoek kan zijn dat de horden niet waren aangepast aan de lengte van de deelnemers, en dit kan bij bepaalde proefpersonen veeleisender zijn geweest. Dit kan de resultaten hebben beïnvloed.

Take home messages

De A-skip kan een oefening zijn om zowel de gastrocnemius lateralis als de soleus te trainen en kan worden gedaan voordat met hardlopen wordt begonnen. Hordelopen zorgt voor een grote excentrische belasting van beide kuitspieren, terwijl het stuiteren van de enkel meer excentrische output creëert voor de laterale gastrocnemius, vergeleken met de soleus die meer excentrisch belast wordt bij hordelopen.

Referentie

Trowell, D., Fox, A., Saunders, N., Vicenzino, B., & Bonacci, J. (2022). Een vergelijking van de output van de musculotendoneenheid van de plantarflexor tussen plyometrische oefeningen en hardlopen. Tijdschrift voor Wetenschap en Geneeskunde in de Sport, 25(4), 334-339.