Iedereen weet hoe belangrijk het is om je spieren op te warmen voordat je gaat trainen. Maar wat gebeurt er precies als we onze spieren opwarmen, en zijn alle spieren hetzelfde? Het zal je misschien verbazen dat de wetenschap achter deze dagelijkse activiteit niet altijd duidelijk is.
In een studie die onlangs in de Journal of General Physiology is gepubliceerd, onthult een multi-institutioneel onderzoeksteam onder leiding van Osaka University, Jikei University School of Medicine en de National Institutes for Quantum Science and Technology hoe verwarming de samentrekking van verschillende spieren beïnvloedt, en hoe dit ten goede kan komen aan mensen die hun atletische prestaties moeten verbeteren.
Skeletspieren reageren op elektrische signalen van het zenuwstelsel en activeren eiwitten in de spiercellen die ons in staat stellen te bewegen. Het team heeft eerder onderzocht hoe de samentrekking van de hartspier wordt beïnvloed door de temperatuur, en stelde vast dat ons hart efficiënt kan samentrekken bij verschillende lichaamstemperaturen.
Vervolgens wilde het team met behulp van spiereiwitten en geavanceerde microscopie bepalen hoe temperatuur de skeletspieren beïnvloedt: hebben skeletspieren vergelijkbare temperatuurgevoeligheden, of verschillen ze van hartspieren?
Het team ontdekte dat sommige eiwitten in spiercellen fungeren als temperatuursensoren en dat verwarming de contractiele systemen van botten en het hart op een andere manier beïnvloedt. "Onze resultaten laten zien dat er verschillen zijn in de gevoeligheid van eiwitten die verantwoordelijk zijn voor de contractie van skelet- en hartspieren voor temperatuur", zegt co-hoofdauteur Taro Koyama. "Kortom, de skeletspieren die ons lichaam bewegen zijn gevoeliger voor temperatuur dan het hart."
De fysiologische betekenis van deze bevindingen wordt duidelijk wanneer functionele verschillen tussen skelet- en hartspier in aanmerking worden genomen. Skeletspieren produceren slechts een bepaalde hoeveelheid kracht wanneer dat nodig is, terwijl het hart continu klopt.
“Door de grotere afhankelijkheid van de temperatuur van de skeletspier kan deze relatief snel samentrekken bij het opwarmen, zelfs bij een lichte temperatuurstijging als gevolg van lichte beweging of inspanning. Dit betekent dat de spier energie kan opslaan en kan rusten wanneer deze niet nodig is. De lagere temperatuurgevoeligheid van het hart kan daarentegen gunstig zijn bij het handhaven van een continue hartslag, ongeacht de temperatuur”, legt co-hoofdauteur Shuya Ishii uit.
Deze studie biedt nieuwe inzichten in hoe een warming-up vóór de training de spierprestaties op eiwitniveau kan verbeteren. De ontdekking dat sommige spiereiwitten fungeren als temperatuursensoren kan leiden tot een nieuwe hyperthermiestrategie om de prestaties van skeletspieren te verbeteren door de spieren te verwarmen. Het opnemen van passende warming-upactiviteiten in de dagelijkse routine van individuen, vooral oudere volwassenen, kan hun spieren en atletische prestaties verbeteren, waardoor het risico op blessures wordt verminderd en hun onafhankelijkheid wordt behouden.