CNS vermoeidheid

centraal zenuwstelsel (CZS) vermoeidheid is een fenomeen dat wordt genoemd in gesprekken in trainingsruimtes, tijdens lezingen en in coachesforums. De term zelf lijkt goed geaccepteerd. Maar als men zich verdiept in onderzoeken naar zijn etiologie buiten een Google-zoekopdracht in de rijken van peer-reviewed oefening wetenschap, wordt duidelijke toegepaste wetenschappelijke informatie vaag en schaars.

Inleiding

veel van het werk dat wordt verricht met betrekking tot de mechanismen achter de vermoeidheid van het CZS geeft redenen waarom vermoeidheid het gevolg is van langdurige uithoudingsvermogen. Er is ook onderzoek naar output-gerelateerde ziekten zoals chronisch vermoeidheidssyndroom. Wanneer we schakelen en CNS-vermoeidheid onderzoeken onder een fysieke voorbereidingslens, wordt informatie om de biologische theorie te onderbouwen dat deze het gevolg is van hoge intensiteit (snelheid en vermogen) oefening veel ongrijpbaarder.

als coaches zijn we het er echter waarschijnlijk over eens dat we opeenvolgende sessies met hoge intensiteit niet zonder negatieve gevolgen kunnen plannen. Of toch wel? Misschien weten we het niet. Of misschien is het zeer individueel of onderworpen aan de logistieke en traditionele beperkingen van westerse sportmodellen en gemeenschappelijke periodizeringsschema ‘ s.in het boek, The Charlie Francis Training System, besprak Francis hoe een optimale werking van het CZS eruit zou kunnen zien bij een hoogpresterende atleet. Hij stelde voor, “optimale overdracht van zenuwsignalen” en ” motorbanen, kenmerkend voor optimale techniek en efficiënte routing van motorsignalen moeten op zijn plaats.”CNS vermoeidheid wordt bereikt wanneer de” bijproducten van hoge intensiteit oefening opbouwen tot een punt waar de CNS impulsen (noodzakelijk om de spiervezels samen te trekken) zijn gehandicapt.”

volgens Francis wordt dit veroorzaakt door:

  • hoge intensiteit werk dat te vaak voorkomt in een opleidingscyclus
  • te veel hoge intensiteit volume in een enkele training
  • invoering van hoge intensiteit training te snel in een trainingsprogramma wanneer “resterende vermoeidheid nog steeds bestaat.”

Francis gaf voorbeelden van werk met hoge intensiteit, CNS-belastend:

  • sprint op maximale snelheid of 100% intensiteit van 30-120 meter
  • zware gewichten die slechts enkele herhalingen (2-5)
  • explosief springen en bounding (plyometrie)

wanneer atleten zich richten op maximale snelheid of explosiviteit, belasten ze hun CNS. “Lage intensiteit trainingen (65-80% 1RM) laat het CNS relatief intact,” Francis uitgelegd. Herstel van het CZS-werk vereist ten minste 48 uur vóór een vergelijkbare dosis. Tijdens deze periode moet de atleet herstelstrategieën ondergaan om de homeostase te herstellen.

“op het hoogste niveau van de sport is er een kwantum toename in CNS output voor elke toename van verbetering. Een 95% inspanning kan 48 uur herstel vereisen, terwijl een PR (100% inspanning) 10 dagen herstel kan vereisen,” verklaarde Frances.

het lijkt erop dat er een herstelmarge is die niet lichtvaardig moet worden genomen wanneer we een onderscheid maken tussen 95% en 100% van de maximale snelheid of het maximale vermogen. Misschien is het dan wel belangrijk om het belang van rust en herstel, juiste afstand van trainingssessies en load monitoring te benadrukken. Het begrijpen van de volgende twee vragen zal ons misschien in staat stellen om onze praktijk als coaches te verbeteren:

  • Hoe wordt CZS-vermoeidheid gecreëerd?
  • Wat zijn de mogelijke mechanismen die aan dit fenomeen ten grondslag liggen?

een dieper inzicht in de werking van het CNS is in de loop der jaren gegroeid, waarbij biologische grondgedachte wordt gekoppeld aan verschijnselen die we waarnemen als coaches of sensaties die we als atleten zouden kunnen ervaren. Echter, veel van het werk aan CNS vermoeidheid en de rol ervan tijdens de oefening wordt gedaan tijdens langdurige oefening en in de klinische inspanningsfysiologie en geneeskunde. Bij de fysieke voorbereiding van de speed-power atleet volgen we misschien de regels van een spel dat we nog niet volledig begrijpen.

bij het trainen van speed-power atleten, volgen we misschien regels die we nog niet helemaal begrijpen. De meeste onderzoeken die suggereren dat het CZS een rol speelt bij vermoeidheid worden beperkt door het ontbreken van “plausibele biologische mechanismen” en worden “gedegradeerd tot een rol van een black box fenomeen” die moeilijk te verdedigen zijn.3

Let ‘ s Define Fatigue

vermoeidheid ervaren tijdens het sporten wordt gedefinieerd als het “onvermogen om een bepaalde inspanningsintensiteit te behouden.”2 Het omvat een acute verslechtering van de oefening prestaties die leidt tot een toename van de waargenomen inspanning en een uiteindelijk onvermogen om hoge kwaliteit en hoge magnitudes van spierkracht te produceren.3 vermoeidheid kan variëren met de aard van de activiteit (intensiteit en duur), de trainingsstatus van de atleet en de huidige omgevingsomstandigheden.2

Athlete Fatigue

de oorzaken van acute vermoeidheid zijn onderling verbonden en complex. Vermoeidheid kan worden opgewekt door uitgeputte energieopslagplaatsen in spier of door metabolites binnen de spiercel te accumuleren. Vermoeidheid kan ook het gevolg zijn van een storing van neurale transmissie buiten de spiercel binnen het zenuwstelsel,6 dat is de focus van dit artikel.

neurale of zenuwtransmissie is het proces waarbij signaalmoleculen (neurotransmitters) worden afgegeven door een neuron (het presynaptische neuron), en binden aan, en activeren van de receptoren van, een ander neuron.6

Het is belangrijk te vermelden dat vermoeidheid ook wortels heeft in de psychologie. De grenzen van fysieke stress kunnen bijvoorbeeld bewust of onbewust worden beperkt door de pijn-en werktolerantie van de atleet.6 motivatie en perceptie 3 en hun effecten op de prestaties zijn al jaren gedocumenteerd.1

Het is moeilijk een specifieke definitie van CZS-vermoeidheid te vinden. Davis en Bailey verklaarden het als het ” falen om de vereiste of verwachte kracht of de machtsoutput te handhaven geassocieerd met specifieke veranderingen in CNS-functie die redelijkerwijs niet door dysfunctie in de spier zelf kan worden verklaard.”Een of andere manier de mogelijkheid om CNS rijden aan de werkende spier(s) wordt aangetast.

met andere woorden, als er meer stimulatie (CZS-input) nodig is om een gewenste mate van spiercontractie (output) te produceren, dan is het CZS waarschijnlijk vermoeid. Dit geeft aan dat de spier zelf minder responsief is op de mate van input die het ontvangt van het CNS.

bewijs voor een specifieke rol van CZS-vermoeidheid is beperkt vanwege de constante flux van de menselijke fysiologie.

Acute CZS-vermoeidheid, hoewel geaccepteerd als echt en geldig, garandeert een dieper inzicht in de betrokken mechanismen. Het bewijs voor een specifieke rol van CZS-vermoeidheid wordt echter beperkt door het ontbreken van objectieve metingen als gevolg van de constante flux van de menselijke fysiologie. Het begrijpen van de neurofysiologische mechanismen achter CNS vermoeidheid kan leiden tot een beter begrip van de menselijke aanpassing aan fysieke stress.

Er kunnen ook factoren buiten de spiercel zijn die vermoeidheid veroorzaken.6 vermoeidheid kan het product zijn van een onvermogen om spiervezels te activeren, wat een CNS-functie is.

een neurofysiologisch mechanisme om CZS-vermoeidheid te verklaren

vermoeidheid kan worden geclassificeerd in elektrofysiologische en biochemische overwegingen. Elektrofysiologische impliceert stappen in het CNS en het perifere zenuwstelsel (PNS) of de vezel die tot het bindende stadium van actin en myosine leiden. In dit artikel richt ik me op de elektrofysiologische overwegingen op het CNS.

centrale en perifere vermoeidheid
Afbeelding 1. Merk op hoe vermoeidheid kan worden ingedeeld in elektrofysiologische en biochemische overwegingen.

Davis en Bailey bespraken de volgende elektrofysiologische mechanismen van het CZS die resulteren in een vermindering van de CZS—aandrijving naar het motorische neuron:

  • Een vermindering van de corticospinale (dalende impulsen) die de motorische neuronen bereiken-een vermindering vermindert de geleiding van signalen en impulsen van de hersenen naar het ruggenmerg en de spieren.
  • een remming van de prikkelbaarheid van het motorneuron door neuraal gemedieerde afferente feedback van de spierremming belemmert het vermogen van een motorneuron om te worden ingeschakeld (opgewonden) omdat de hersenen de feedback van het sensorische neuron bij de spier terug naar het CZS mediëren.

deze overwegingen kunnen betrekking hebben op een reflex waarbij mechanoreceptoren of vrije zenuwuiteinden het CZS feedback geven op basis van de hoeveelheid spiermetabolieten die aanwezig zijn tijdens het werk van de atleet.3 mechanoreceptoren zijn sensorische receptoren die reageren op mechanische druk of vervorming. Vrije zenuwuiteinden zijn ongespecialiseerde, afferente zenuwvezeluiteinden van een sensorische neuron; afferente betekenis brengen van informatie uit de periferie van het lichaam naar de hersenen—ze detecteren pijn.

het CZS maakt aanpassingen en reguleert de maximale kracht die kan worden geproduceerd door de vermoeiende spieren, zodat een veilig en economisch patroon van spieractivering kan optreden. Dit staat bekend als de zintuiglijke feedback hypothese.3

Er zijn goede aanwijzingen dat de waarneming van de inspanning sterk wordt beïnvloed door de omvang van de daaruit voortvloeiende ontlading (kopie van een motorisch commando) van de motorische cortex die informatie levert aan de primaire somatosensorische cortex.3

bijvoorbeeld, wanneer de kracht die een spier kan uitoefenen wordt verminderd door experimenten (door vermoeidheid of met curarisatie), neemt de waargenomen inspanning voor de taak toe in combinatie met het meer substantiële motorische commando dat een persoon moet genereren om de doelkracht te bereiken.of deze hogere centra al dan niet worden gewijzigd door neurale input van andere hersencentra, afferente feedback van de werkende spier en/of veranderingen in het metabolisme van neurotransmitters na de passage van door bloed overgedragen stoffen door de bloed-hersenbarrière is niet goed onderzocht.”3

de rol van Neurotransmitters bij CZS—vermoeidheid

de taak van een neurotransmitter is het overbrengen van signalen over een chemische synaps, zoals een neuromusculaire verbinding, van het ene neuron naar het andere doelneuron-de spiercel. Het draagt ook berichten tussen cellen in de hersenen en het ruggenmerg.

kleine blaasjes, blaasjes genaamd, bewaren neurotransmitters en elk blaasjesje bevat één type neurotransmitter. De blaasjes reizen als kleine vlotten naar het einde van het neuron, waar ze aanmeren en wachten om te worden vrijgegeven (presynaptic gespleten). Wanneer het tijd is voor het neuron om neurotransmitters vrij te geven, dumpen de blaasjes hun inhoud in de synaps-kloof (de ruimte tussen cellen) waar ze naar gespecialiseerde receptorplaatsen reizen.

bij inspanning en CZS-vermoeidheid zijn de belangrijkste neurotransmitters serotonine, dopamine en acetylcholine.Serotonine

Serotonine is gekoppeld aan waarnemingen van inspanning, lethargie en CZS-vermoeidheid tijdens langdurige inspanning. Er wordt verondersteld dat, tijdens langdurige inspanning, de hersenen serotonine niveaus stijgen in reactie op verhoogde bloed-borne tryptofaan (TRP) geleverd aan de hersenen. TRP is een voorloper van serotonine.3 wegens de fysiologische voorwaarden die tijdens langdurige inspanning worden gecreeerd, circuleert TRP losjes gebonden aan albumine, en vrije TRP beweegt over de bloed-hersenbarrière.

De serotoninesynthese neemt toe tijdens langdurige inspanning, wat geassocieerd wordt met lethargie en verlies van motoraandrijving.3 Wanneer de serotonineactiviteit van de hersenen of de TRP-beschikbaarheid voor de hersenen toeneemt, treedt vermoeidheid door langdurige inspanning sneller op.

Dopamine

de synthese van dopamine in de hersenen blijkt ook een belangrijke factor te zijn bij vermoeidheid van het CZS. Het lijkt noodzakelijk voor beweging, en de verhogingen van hersenendopaminergic activiteit kunnen duurzaamheidsprestaties verhogen. Zoals opgemerkt door Davis en Bailey, kan dopamine vermoeidheid vertragen door remming van de serotoninesynthese in de hersenen en door direct motorische routes te activeren. Dopamine verhoogt neurale aandrijving evenals motivatie.4

met ideale dopaminespiegels willen atleten misschien meer trainen en hongerig zijn om mee te doen. Klik om te Tweet

met ideale dopamine niveaus, atleten kunnen willen” het ” meer. Ze willen misschien meer trainen en hongerig zijn om te concurreren.4 Dopamine lijkt ook vasodilatatie en de zweetreactie te verhogen. De algemene theorie is: meer lichaamswarmte, betere zenuwimpulsoverdracht.4 bijgevolg, CNS drive is verbeterd en snelle twitch vezels worden bereikt als gevolg van hun oppervlakkige aard.

verder onderzoek voor snelheid-en krachtsporters

de ongrijpbare vraag is echter of deze hypothesen kunnen worden toegepast op alle trainingsstimuli en alle populaties.

  • vermoeidheid van vrijwillige spierinspanning is een uitdagende constructie. Het lijkt erop dat CZS-vermoeidheid wordt aangetoond door een afname van de centrale aandrijving die waarschijnlijk gepaard gaat met accumulatie en depletie van neurotransmitters in CZS-routes die zich stroomopwaarts van corticospinale neuronen bevinden.Naarmate we verder gaan in het begrijpen van aanpassing aan fysieke stress, zijn er meer inspanningen nodig om precieze mechanismen van CZS vermoeidheid te bepalen die biologisch zin geven aan de waarnemingen die atleten tijdens de training en de waarnemingen die coaches maken.
  • het grootste deel van het werk dat tot nu toe werd verricht, werd verricht in klinische settings (chronisch vermoeidheidssyndroom) en met behulp van modellen voor langdurige duurzaamheidsprestaties bij atleten. Toch is CNS-vermoeidheid een term die wordt gebruikt in vele andere instellingen, zoals de gewichtskamer en tijdens sport-specifieke snelheid en kracht sessies. Er wordt ook gesuggereerd dat we deze mechanistische hypothesen kunnen toepassen op gezondere, meer aangepaste populaties.

misschien vermindert het CNS gewoon de inspanningsintensiteit tot meer aanvaardbare niveaus om alle mensen te beschermen.

we onderzoeken in wezen dezelfde biologische markers en meten de aandrijving van het CZS, ongeacht de bestudeerde populatie en de stimulus en stress. Misschien hebben we gewoon andere normen of normatieve gegevens voor de topsporter versus die met inspanningssyndromen, zoals chronisch vermoeidheidssyndroom. Misschien vermindert het CNS gewoon de inspanningsintensiteit (stress) tot meer aanvaardbare niveaus om alle mensen te beschermen.

aangezien u hier bent …
… hebben we een kleine gunst te vragen. Meer mensen lezen SimpliFaster dan ooit, en elke week brengen we u meeslepende content van coaches, sportwetenschappers en fysiotherapeuten die toegewijd zijn aan het bouwen van betere atleten. Neem even de tijd om de artikelen op sociale media te delen, betrek de auteurs met vragen en opmerkingen hieronder, en link naar artikelen indien van toepassing als je een blog hebt of deelneemt aan forums van gerelateerde onderwerpen. – SF

  1. Asmussen, E., “Muscle Fatigue,” Medicine & Science in Sports & Exercise 11(4) (1979): 313-321.Brooks, George, Thomas Fahey, and Kenneth Baldwin, Exercise Physiology: Human Bioenergetics and Its Applications, 4th Edtition (McGraw-Hill Education, 2004).
  2. Davis, Mark, and Stephen Bailey,” Possible Mechanisms of Central Nervous System Fatigue During Exercise, “Medicine & Science in Sports & Exercise, 29(1) (1997): 45-57.Davidson, Pat, interview door Derek M. Hansen, “Performance Concept Chat Episode 10: Exploring CNS Fatigue,” StrengthPowerSpeed, podcast audio, March 25, 2017, http://www.strengthpowerspeed.com/articles/.Francis, Charlie, The Charlie Francis Training System (Amazon Digital Services, LLC, 1982).Kenney, W. Larry, Jack H. Wilmore, and David L. Costill, Physiology of Sport and Exercise 6th Edition, (Human Kinetics, 2006).

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.