Theoretische basis van spierstimulatie, niet alleen voor sporters

Spierstimulatie (ook wel elektrische spierprikkeling, EMS – afkorting van het Engelse Electrical Muscle Stimulation) is een technologie waarbij elektrische impulsen op de spieren worden toegepast zodat deze samentrekken. Hoewel er serieuze fysiologische achtergronden zijn bij spierprikkeling, is de essentie relatief eenvoudig te begrijpen. Het doel is dat de spier niet alleen werkt als het centrale zenuwstelsel (hersenen, ruggenmerg) de opdracht geeft, maar dat hij ook kunstmatig kan worden geactiveerd.

Deze methode is niet nieuw. Al in de jaren 1960 werd ze toegepast in de Russische topsport; later kreeg ze een steeds grotere rol in de revalidatie, bij het verbeteren van sportprestaties en de laatste tijd ook voor thuis- en persoonlijk gebruik.

Maar wat gebeurt er eigenlijk in de spieren op dat moment? Welke fysiologische reacties roepen verschillende frequenties op? En waarom is het belangrijk dat je precies begrijpt hoe het werkt?

Wat betekent het dat een spier samentrekt?

Voordat we dieper ingaan op elektrische stimulatie, is het nuttig uit te leggen hoe spieren functioneren.

De spieren van het menselijk lichaam bestaan uit kleine "draden", zogenoemde spiervezels. Deze worden aangestuurd door het zenuwstelsel: wanneer de hersenen besluiten dat we een lichaamsdeel willen bewegen, sturen ze een elektrisch signaal naar de betreffende spier, die als reactie samentrekt. Die samentrekking veroorzaakt de beweging.

Bij spierstimulatie wordt dit proces "nagebootst" door het apparaat. Door de elektroden gezonden elektrische impulsen zorgen ervoor dat de spier geen onderscheid maakt: hij reageert net alsof de opdracht vanuit de hersenen kwam. Dit proces is volkomen veilig en, mits correct toegepast, zeer effectief voor verschillende doelen.

Soorten spiervezels en hun werking

In ons lichaam komen verschillende typen spiervezels voor.

Langzaam samentrekkende vezels (type I) – Deze vezels zijn verantwoordelijk voor het uithoudingsvermogen van de spieren. Ze kunnen lange tijd met lage intensiteit werken, bijvoorbeeld bij lopen of het behouden van lichaamshouding. Ze gebruiken veel zuurstof en raken relatief langzaam vermoeid.

Snel samentrekkende vezels (type II) – Deze vezels worden in een spiergroep geactiveerd wanneer snelle, explosieve kracht nodig is, zoals bij sprinten of het tillen van zware voorwerpen. Ze leveren veel kracht voor korte tijd, maar raken snel vermoeid.

Een groot voordeel van EMS (en het belangrijkste verschil met traditioneel trainen) is dat je tijdens stimulatie gerichter bepaalde typen spiervezels kunt activeren – afhankelijk van welke frequentie je gebruikt. Met de keuze van de frequentie kan het gewenste effect nauwkeurig "gepland" worden.

De rol van frequentie bij spierstimulatie

Een van de belangrijkste kenmerken van de toegepaste elektrische impulsen is de frequentie, gemeten in hertz (Hz). De frequentie bepaalt hoe vaak per seconde een prikkel de spier bereikt.

Dit is cruciaal, omdat verschillende frequentiebereiken uiteenlopende fysiologische effecten hebben.

1–10 Hz: herstel en bevordering van de circulatie

Lage frequentiestimulatie is voornamelijk gericht op herstel van de spier, niet zozeer op het vergroten van kracht. De spieren trekken hierbij licht en ritmisch samen, wat bijna op een massage lijkt. Dit stimuleert de bloedcirculatie, bevordert de afvoer van afvalstoffen en versnelt het herstel.

Dit frequentiebereik wordt vaak gebruikt voor herstel na trainingen of voor de behandeling van chronisch vermoeide, overbelaste spieren.

Het speelt ook een belangrijke rol in de musculoskeletale revalidatie, vooral bij verlamming of immobilisatie, wanneer het belangrijk is de spieractiviteit te behouden.

10–20 Hz: activering van houdingsspieren

In dit bereik treedt al wat intensere samentrekking op, maar het blijft relatief langzaam en gecontroleerd. De houdingsspieren (bijv. diepe rugspieren, buikspieren) worden hiermee gestimuleerd, wat bijzonder nuttig kan zijn bij rugklachten, slechte houding of bij kantoorwerk.

Deze frequentie is ook zeer geschikt voor gebruik onder begeleiding van een fysiotherapeut (combinatie van oefeningen en stimulatie), omdat het helpt de juiste lichaamshouding terug te winnen zonder de gewrichten te zwaar te belasten.

20–50 Hz: algemene spierversterking

Dit is het frequentiebereik dat het meest gebruikt wordt bij spierstimulatieapparaten. Middelfrequentie veroorzaakt krachtigere en zichtbaardere spiercontracties, die de spier daadwerkelijk tot "werk" dwingen. In dit bereik trekken voornamelijk de langzaam samentrekkende vezels samen, maar deels worden ook de snelle vezels bij het werk betrokken.

Met deze stimulatie is het doel spierversterking. Zeer geschikt om spiertonus te vergroten, vormen te verbeteren of voor gevallen waarin iemand na een inactieve levensstijl zijn spieren weer wil "wekken" of na een langdurige ziekte kracht wil terugwinnen.

50–100 Hz: maximale krachtontwikkeling

Hoge frequentie veroorzaakt zeer intense spiercontracties. Dit werkt echt als een "oefening" voor de spier en kan zelfs de maximale spierkracht verhogen.

Voor sporters kan dit een uitstekende aanvulling zijn naast krachttraining met gewichten. Het kan nuttig zijn voor het ontwikkelen van belangrijke maar moeilijk te trainen spiergroepen. Vaak gebeurt het dat na een blessure de spieren van het aangedane gebied achterblijven ten opzichte van de niet-aangedane zijde — stimulatie kan helpen het snel weer bij te laten trekken.

Hoge frequentiestimulatie mag niet worden overdreven! Dit type stimulatie is zeer belastend voor de spieren. Gebruik wordt alleen aangeraden op goed getrainde, gezonde spieren, voor korte duur, en na de behandeling moet de spier voldoende rust krijgen.

Het Henneman-principe

De neuromusculaire regulatie van spieractivatie volgt het zogenaamde Henneman-principe (of Henneman size principle), dat zegt dat het zenuwstelsel spiervezels werft op basis van hun grootte: eerst de kleinere, langzaam samentrekkende vezels (type I), en als meer kracht nodig is, ook de grotere, snelle vezels (type II).

Dit is een fijn geregeld, energie-efficiënt systeem dat bij natuurlijke beweging altijd de minimaal benodigde hoeveelheid spiermassa activeert.

Daarentegen kan bij spierstimulatie — aangezien de elektrische prikkel niet via het zenuwstelsel werkt maar direct op de spier inwerkt — de volgorde van recrutering worden beïnvloed!

Met hoge frequenties kunnen zelfs specifiek de snelle vezels worden geactiveerd!

Dit is met name tijdens training een nuttig gegeven, omdat het helpt spiervezels te belasten die bij natuurlijke bewegingen minder actief zouden zijn. Tegelijk betekent dit ook verhoogde vermoeidheid, en vereist dus zorgvuldige toepassing.

Hoe ziet een goed opgebouwd EMS-behandeling eruit?

Een effectief spierstimulatieprogramma moet uit meerdere fasen bestaan.

De eerste fase is de warming-up – hierbij wordt met een lage frequentie en milde intensiteit gestimuleerd om de bloedsomloop te verhogen en de spier voor te bereiden op belasting. Daarna volgt de werkfase waarin de gekozen doelstelling (bijv. spierversterking of toename van tonus) de frequentie en de pulslengte bepaalt.

Ten slotte de cooling-down, opnieuw op lagere frequentie, ter bevordering van herstel.

Een enkele behandelingscyclus duurt meestal 15–30 minuten. Het is belangrijk de behandeling altijd af te stemmen op de staat van het lichaam: als beginner is 2–3 keer per week voldoende, later kan dit worden opgebouwd tot zelfs dagelijks gebruik.

Plaatsing van elektroden – de sleutel tot succes

Een van de sleutels tot de effectiviteit van spierstimulatieapparaten is de juiste plaatsing van de elektroden. Plaats één elektrode op het 'buikgedeelte' van de spier, waar de spier het meest uitsteekt. De andere plaats je dicht bij de oorsprong van de spier, in de richting van de spiervezels.

Op deze manier zorg je ervoor dat de elektrische impuls zo efficiënt mogelijk door de spier loopt en een natuurlijke samentrekking opwekt.

Het is belangrijk dat de elektroden elkaar niet kruisen en dat je ze niet boven gewrichten plaatst, omdat dit de effectiviteit kan verminderen en zelfs onaangename sensaties kan geven.

Fysiologische reactie – wat gebeurt er in de spier?

Wanneer de elektrische impuls de spier bereikt, start er een ionenuitwisseling in het celmembraan die de samentrekking veroorzaakt. Daarbij verschuiven de eiwitten actine en myosine in de spier ten opzichte van elkaar, wat een mechanische samentrekking oplevert.

Voor de energievoorziening is het molecuul ATP verantwoordelijk. Deze stof kan worden geproduceerd in aanwezigheid van zuurstof (aeroob) of zonder zuurstof (anaeroob).

Verschillende typen spiervezels gebruiken energie op verschillende manieren, wat ook beïnvloedt bij welke frequentie ze optimaal functioneren.

Voor wie is EMS aan te bevelen?

Spierstimulatie is breed inzetbaar. Het kan bijzonder geschikt zijn voor:

• Mensen met een bewegingsarme levensstijl
• Kantoormedewerkers met houdingsproblemen
• Sporters ter prestatieverbetering
• In revalidatie (bijv. na operaties of blessures)
• Ouderen om spierkracht te behouden
• Herstel na de bevalling

Het is echter belangrijk te benadrukken dat EMS geen wondermiddel is: het vervangt niet een gezonde levensstijl, voeding of beweging, maar kan ze wel effectief aanvullen. Vooral nuttig voor mensen voor wie natuurlijke beweging om welke reden dan ook niet volledig mogelijk of belemmerd is.

Spierstimulatie is een moderne, goed regelbare methode om spierfunctie te verbeteren, te behouden of te herstellen. De keuze van de frequentie is cruciaal – afhankelijk van welke spiervezels je wilt activeren en welk fysiologisch effect je wilt bereiken. Bij correct gebruik kan EMS de musculoskeletale gezondheid ondersteunen, de kwaliteit van leven verbeteren en de fysieke prestaties verhogen.