Wat zijn spiervezeltypes?
Spieren bestaan uit verschillende types spiervezels, elk met unieke eigenschappen die van invloed zijn op kracht, snelheid, uithoudingsvermogen en herstel[1]. Grofweg zijn spiervezels onder te verdelen in snelle en langzame vezels. De verhouding tussen deze vezels is gemiddeld zo’n 50-50 procent, maar kan variëren van 15-85 tot 85-15 procent[2]. De exacte verhouding is grotendeels genetisch bepaald, maar kan ook door training worden beïnvloed.
Langzame vezels, ook wel type I-vezels genoemd, zijn voornamelijk geschikt voor duurinspanningen (figuur 1). Ze hebben betere zuurstoftoevoer, waardoor ze goed energie kunnen produceren uit aerobe processen. Daarnaast gaan ze efficiënter met energie om op langzame snelheden en ze zijn zeer bestand tegen schade en vermoeidheid[3]. Deze eigenschappen maakt ze ideaal voor duursporten zoals marathonlopen of wielrennen.
De snelle vezels zijn onder te verdelen in de types IIa en IIx. Type IIa-vezels vormen een middenweg tussen type I en type IIx vezels. Ze kunnen sneller samentrekken dan type I-vezels, en gebruiken voornamelijk glycolyse (omzetten van koolhydraten) voor energieproductie, waardoor ze geschikt zijn voor sporten die zowel snelheid als uithoudingsvermogen vereisen, zoals voetbal of 800 meter hardlopen. Type IIx-vezels zijn de snelste vezels, maar ook het snelst vermoeid. Ze zijn vooral geschikt voor korte, explosieve acties zoals sprinten of gewichtheffen.
De onderverdeling in twee – of drie – spiervezeltypes is een vereenvoudiging van de werkelijkheid. Naast deze drie hoofdtypes bestaan er hybride vezels die kenmerken van twee types combineren, zoals type I/IIa of IIa/IIx. Bij de onderverdeling van twee types worden de meest voorkomende vezels in de hybride vezels vaak gebruikt om deze te classificeren als type I of II.
Kunnen spiervezeltypes veranderen door training?
Spiervezeltypes zijn grotendeels genetisch bepaald, maar kunnen zich aanpassen binnen bepaalde grenzen[4]. Zo kan een groot deel van de hybride vezels (bijvoorbeeld met 50 procent type IIa en 50 procent IIx) door veel duurtraining verschuiven naar een meer duurtype profiel hybride vezel (met voornamelijk IIa). Een groot volume van (kracht)training leidt ook tot een vermindering van type IIx (hybride)vezels en een verschuiving naar type IIa vezels[5]. Een laag volume aan explosieve kracht- en sprinttraining kan daarentegen juist het aandeel IIa en IIx verhogen[5]. Ook tijdens een taper kan er een toename zijn van de type IIx vezels [5]. Door rekening te houden met de specifieke adaptaties van spiervezels is de training-adaptatie verder te optimaliseren.
Invloed spiervezeltype op prestatie
Inzicht in het spiervezeltype kan helpen bij talentidentificatie – als klein onderdeel naast andere belangrijke zaken – en het maken van tactische keuzes in een sport[4]. Sporters met relatief meer type I vezels zijn bijvoorbeeld doorgaans beter in duursporten, terwijl sporters met meer type II vezels beter zijn in explosieve sporten[6]. Het spiervezeltype beïnvloedt echter ook op een subtielere manier de prestatie binnen sporten. Zo hebben voetballers met relatief meer type II vezels bijvoorbeeld een grotere achteruitgang in de sprintprestatie tijdens een wedstrijd[7]. Informatie over het spiervezeltype is daarom onder andere te gebruiken bij tactische keuzes.
Invloed spiervezeltype op herstel en blessurerisico
Spiervezeltype beïnvloedt het herstel, bijvoorbeeld tussen trainingen en tussen intervallen/setjes binnen en training. Sporters met meer type II vezels moeten bijvoorbeeld langer herstellen van een trainingssessie[8]. Onder andere door dit langer herstel zijn ze gevoeliger voor overtraining[9]. Verder is een langere taper om een piekprestatie te leveren daarom ook nodig bij sporters met veel type II vezels.
Het langer herstel, samen met de zwakkere structuur van de type II vezels, zorgt ervoor dat sporters met meer type II vezels een hoger risico hebben op het krijgen van onder andere spierscheuren in de hamstrings[10]. Ook hier kan inzicht in spiervezeltype relevant zijn om bijvoorbeeld het herstel of een taperperiode te individualiseren. Zo hebben sporters met relatief meer type I mogelijk een minder lange taper nodig.
Invloed spiervezeltype op adaptatie en voeding
Voor het krijgen van dezelfde adaptaties moeten sporters met type I spiervezels meer trainen. Hoewel spierhypertrofie na enkele weken krachttraining niet verschilde tussen sporters met relatief meer of minder type I en type II spiervezels als beide groepen iedere set tot spierfalen trainden[11], moesten sporters met type I vezels hiervoor wel met meer volume trainen dan sporters met type II spiervezels. Dit omdat de type I vezels minder snel vermoeid raken en dus meer prikkel nodig hebben voor dezelfde adaptatie.
Hoewel sommige trainers ook voeding personaliseren op basis van spiervezeltypes, is er vooralsnog geen wetenschappelijk onderzoek naar spiervezeltypes en voedingsbenodigdheden[4].
Hoe is spiervezeltype te meten?
Vanwege de relevantie van spiervezeltypes voor onder andere het individualiseren van training is er veel interesse in het meten van het spiervezelprofiel van sporters. De gouden standaard voor het bepalen van spiervezeltypes is een spierbiopt, waarbij een kleine hoeveelheid spierweefsel – meestal uit de vastus lateralis – wordt geanalyseerd met (meestal) chemische technieken om bepaalde eiwitten te identificeren[12]. Hoewel de spierbioptmethode nauwkeurig is, is het invasief, tijdrovend, en niet praktisch voor grootschalig of herhaald gebruik bij (top)sporters. Een andere -relatief nieuwe- methode is het gebruik van MRI[13]. Dit is niet invasief en meet ook nog eens de samenstelling van meer spieren ten opzichte van alleen het kleine stukje spier bij een spierbiopt. Het nadeel is echter dat het een relatief dure methode is. Ook is er geen onderscheid te maken tussen type IIx en IIa vezels.
Vanwege de nadelen van spierbiopten en MRI gebruiken veel trainers hun praktische observaties, of veldtesten om het spiervezelprofiel te schatten[4]. De maximale spronghoogte in een ‘countermovement’ sprongtest heeft bijvoorbeeld een matig sterk verband met het spiervezeltype[4]. De relaties tussen peak power in een 30-seconden Wingate-test of de tijd op een maximale (40 meter) sprint en spiervezeltype variëren sterk[4,8,14,15], onder andere doordat de prestatie ook wordt beïnvloed door motivatie, techniek en andere fysiologische factoren.
Hoewel deze testen een grove indicatie kunnen geven, moeten ze voorzichtig worden geïnterpreteerd. Een betere indicatie is kijken naar het verval in prestatie tijdens een Wingate-test of herhaalde sprinttest [8]. Sporters met meer type II vezels hebben meer verval tijdens dergelijke testen. Hoewel in de praktijk ook krachttesten geregeld worden gebruikt, is de relatie met spiervezeltype niet duidelijk[4].
Conclusie
Het spiervezelprofiel van een sporter beïnvloedt de prestatie en herstelcapaciteit. Gepersonaliseerde training op basis van spiervezeltype is mogelijk te gebruiken om de training beter te individualiseren. Hoewel directe metingen beperkt toegankelijk zijn, kunnen veldtesten waardevolle inzichten bieden in het spiervezelprofiel. Training kan spiervezeltypes binnen zekere grenzen beïnvloeden, vooral bij hybride vezels.
Belangrijkste implicaties
- Gebruik de afname in prestatie tijdens veldtesten zoals een Wingate-test of een herhaaldelijke sprint test om een ruwe schatting te krijgen van het spiervezelprofiel.
- Sporters met meer type I vezels moeten meer trainen om dezelfde adaptatie te krijgen omdat ze minder snel vermoeid raken en ook sneller herstellen.
- Sporters met meer type II vezels hebben meer herstel nodig, raken sneller overtraind en hebben een hoger risico op onder andere spierscheurtjes (figuur 2).
Bronnen
- Schiaffino S, Reggiani C. Fiber types in mammalian skeletal muscles. Physiol Rev. 2011;91(4):1447-531.
- Saltin B, Henriksson J, Nygaard E, Andersen P, Jansson E. Fiber types and metabolic potentials of skeletal muscles in sedentary man and endurance runners. Ann N Y Acad Sci. 1977;301:3-29.
- Jakobsen JR, Mackey AL, Koch M, Imhof T, Hannibal J, Kjær M, et al. Larger interface area at the human myotendinous junction in type 1 compared with type 2 muscle fibers. Scand J Med Sci Sports. 2023;33(2):136-45.
- Lievens E, Van de Casteele F, De Block F, Van Vossel K, Vandenbogaerde T, Sandford GN, et al. Estimating Muscle Fiber-Type Composition in Elite Athletes: A Survey on Current Practices and Perceived Merit. Int J Sports Physiol Perform. 2024;19(11):1197-208.
- Van Hooren B, Aagaard P, Blazevich AJ. Optimizing Resistance Training for Sprint and Endurance Athletes: Balancing Positive and Negative Adaptations. Sports Med. 2024;54(12):3019-50.
- Hopwood HJ, Bellinger PM, Compton HR, Bourne MN, Minahan C. The relevance of muscle fiber type to physical characteristics and performance in team-sport athletes. Int J Sports Physiol Perform. 2023;18(3):223-30.
- Van de Casteele F, Deprez D, Van Haaren J, Derave W, Lievens E. In professional football the decline in high‐intensity running activities from first to second half is more pronounced in players with a fast muscle typology. Scand J Med Sci Sports. 2024;34(1):e14508.
- Lievens E, Klass M, Bex T, Derave W. Muscle fiber typology substantially influences time to recover from high-intensity exercise. J Appl Physiol. 2020;128(3):648-59.
- Bellinger P, Desbrow B, Derave W, Lievens E, Irwin C, Sabapathy S, et al. Muscle fiber typology is associated with the incidence of overreaching in response to overload training. J Appl Physiol. 2020;129(4):823-36.
- Lievens E, Van Vossel K, Van de Casteele F, Wezenbeek E, Deprez D, Matthys S, et al. Muscle Fibre Typology as a Novel Risk Factor for Hamstring Strain Injuries in Professional Football (Soccer): A Prospective Cohort Study. Sports Med. 2022;52(1):177-85.
- Van Vossel K, Hardeel J, Van de Casteele F, Van der Stede T, Weyns A, Boone J, et al. Can muscle typology explain the inter‐individual variability in resistance training adaptations? J Physiol. 2023;601(12):2307-27.
- Van de Casteele F, Van Thienen R, Horwath O, Apró W, Van der Stede T, Moberg M, et al. Does one biopsy cut it? Revisiting human muscle fiber type composition variability using repeated biopsies in the vastus lateralis and gastrocnemius medialis. J Appl Physiol. 2024;137(5):1341-53.
- Baguet A, Everaert I, Hespel P, Petrovic M, Achten E, Derave W. A new method for non-invasive estimation of human muscle fiber type composition. PLoS One. 2011;6(7):e21956.
- Metaxas T, Mandroukas A, Michailidis Y, Koutlianos N, Christoulas K, Ekblom B. Correlation of fiber-type composition and sprint performance in youth soccer players. J Strength Cond Res. 2019;33(10):2629-34.
- Inbar O, Kaiser P, Tesch P. Relationships between leg muscle fiber type distribution and leg exercise performance. Int J Sports Med. 1981;2(03):154-9.
