Double unders vergroten sprintsnelheid

Het doen van “double unders” verhoogt je sprintsnelheid door gebruik te maken van de Stretch Shortening Cycle. Dat is de conclusie uit onlangs verschenen onderzoek waarvan de resultaten binnenkort gepubliceerd worden in the Journal of Strenth and Conditioning Research (1).

Ik gebruik dit recente onderzoek als voorbeeld van de werking van de zogenaamde Stretch Shortening Cycle en het voordeel van plyometrischtrainen. Behalve het verbeteren van sprintsnelheid door te touwtjespringen, kan je deze namelijk op diverse andere manieren gebruiken voor verschillende doelstellingen.

Stretch Shortening Cycle

De stretch Shortening Cycle (SSC) heb ik vaker beschreven in artikelen over stretchen en explosieve kracht en krachttraining voor vechtsport. Eenvoudig gezien kan je een spier bekijken als een keten van eenheden die in elkaar kunnen grijpen en elkaar weer los kunnen laten (de filamenten in de sarcomeren). Dit zijn de motoreenheden van de spier die zorgen voor contractie (samentrekken) en ontspanning van de spier. De uiteinden van deze ketens eindigen in de aanhechtingen, pezen die de spier verbinden met het bot dat door de spier bewogen moet kunnen worden. Deze aanhechtingen zijn echter geen simpele touwtjes die alleen maar spier met bot verbinden, maar hebben zelf ook nog een functie.  Doordat ze elastisch zijn, beschermen ze de spier én zorgen ze dat deze meer kracht kan genereren.

We nemen de gastrocnemius (grote kuitspier) als voorbeeld. Stel je springt van een doos af. Bij het neerkomen plaats je eerst de bal van je voeten op de grond. Je voeten zijn hierbij naar beneden gericht doordat de kuitspieren via de achillespees je hielen omhoog trekken waardoor je voeten kantelen bij het enkelgewricht. Hiervoor heb je dus je kuitspieren op spanning gebracht (contractie). Na het plaatsen van de (bal van de) voet, laat je je gecontroleerd zakken tot je hielen de grond raken door de spanning van de kuitspieren te verlagen. Bij deze actie worden de hielen weer omlaag gebracht en de kuitspieren en achillespees verlengd/gerekt. Tijdens dit rekken van de spier wordt de spier wel op spanning gehouden (excentrische contractie). Zou je niet op deze manier neerkomen, maar in één keer op de platte voet terecht komen of geen spanning in de kuiten houden wanneer je wel eerst op de bal van de voet landt, dan zou de impact te groot zijn voor de diverse gewrichten van de enkel tot de wervelkolom. Bovendien moet je je afvragen hoe vaak je hielen zo klap zouden verdragen.

Denk aan een auto met houten wielen zonder vering die je vanaf een halve meter hoogte laat vallen. Goede kans dat die z’n assen breekt door de harde impact. Geef die auto echter een vering en deze vangt de energie op waardoor de impact verkleint wordt. Niet alleen echter wordt de impact verkleind. De auto zal vertraagd doorzakken, maar weer opveren en omhoog gaan. De vering heeft de energie tijdens het zakken opgevangen en omgezet in opwaartse energie. De auto zou op en neer blijven stuiteren tot deze na lange tijd geheel stil staat als deze vering niet gecombineerd werd met een hydraulische pomp. De functie van de hydraulische pomp wordt in aanhechtingen geregeld door de viscositeit van deze. Viscositeit is de stroperigheid van een vloeistof die in een aanhechting zorgt voor weerstand.

De achillespees vangt dus energie op (2,3). Deze opgevangen energie betekent dat de spieren minder energie hoeven te leveren wanneer je meteen weer op de doos zou willen springen (2,4).  De weerstand door viscositeit zorgt ervoor dat zo’n 5-10% van de energie niet opgevangen wordt, maar wordt omgezet in warmte (5,6).

Dit verlengen van de spier onder spanning (excentrische contractie) en direct weer verkorten onder spanning (concentrische contractie) heet de Stretch Shortening Cycle, de cyclus van het langer en korter worden van de spier. Deze Stretch Shortening Cycle (SSC) wordt veelvuldig bestudeert vanwege de energie opvangende eigenschappen welke prestaties ten goede komen.

Er wordt echter nog gediscussieerd over waar nu exact deze elastische opslag plaatsvind. Een elastiek die je in tweeën knipt kan nog maar de helft van de energie opvangen. In onderzoeken waarbij een aanhechting verkort werd, bleek dit geen invloed te hebben op de prestaties geleverd door de spier (7). Er wordt dan ook rekening gehouden met de mogelijkheid dat deze opslag gebeurt in de aponeurosis (een dun, breed vlies dat de spierbundel bijeenhoudt en uitloopt in de aanhechting) of door elastische eigenschappen van de samentrekkende delen van de spier zelf (8,9).

Wat dan ook de exacte achterliggende oorzaak is, de opgeslagen energie kan benut worden. Diverse onderzoeken zijn er op gericht (geweest) te achterhalen hoe deze toegevoegde waarde van de Stretch Shortening Cycle vergroot kan worden.

“Doubleunders”

“Double unders” zijn een techniek bij het touwtjespringen waarbij het touwtje tweemaal onder je doorgaat in één sprong. Wanneer mensen hier net mee beginnen, proberen ze dit vaak te doen zoals je zou hoogspringen, of beter gezegd een boxjump zou doen (gezien je die ook vanuit stilstand doet met beide voeten naast elkaar). Ze buigen door de knieën en proberen met behulp van o.a. de quadriceps in de bovenbenen hoog genoeg te springen. Het probleem in praktijk is dat dit teveel tijd kost. Het lukt je misschien één keer een double under te doen, maar bij de tweede sprong zal je te laat zijn en komt het touwtje tegen je voeten of schenen omdat je de grond nog niet verlaten hebt.

Als snel leer je dat je het vooral moet hebben van een soort “stuiterbeweging”. Deze wordt vooral gemaakt door de spieren van de kuit; gastrocnemius, onderliggende soleus en de  aanhechting van deze, de achillespees. Bij deze beweging wordt niet alleen gebruik gemaakt van de kuitspieren, maar vooral ook van de Stretch Shortening Cycle.

Voor de duidelijkheid; De double under is geen Crossfit-oefening, maar een oefening die al decennia of langer bestaat en sinds enkele jaren door Crossfit is toegeëigend. Je kan echter niet ontkennen dat dedouble under door Crossfit weer populair is gemaakt. Stonden mensen me vroeger nog vreemd aan te kijken alsof ze dachten dat ik naar Peynenburg aan het happen was, zie ik tegenwoordig regelmatig mensendouble unders doen en moet ik me natuurlijk onderscheiden met triple unders. Al was het alleen maar om te voorkomen dat mensen vragen of ik aan Crossfit doe wat ik nog erger zou vinden dan de vergelijking met de naar koekjes happende masai.

Het onderzoek

Terug naar het onderzoek uit Japan (1). Omdat de double unders veel gebruik maken van de Stretch Shortening Cycle zou dit moeten betekenen dat mensen die hier erg goed in zijn zeer efficiënt gebruik maken van de SSC. Dit zou ook betekenen dat ze goed moeten zijn in andere bewegingen die ook vooral gebruik maken van de SSC (van diezelfde spiergroep). Met deze theorie wilden de onderzoeken testten of kinderen die beter zijn in double unders ook beter zijn in sprinten, een activiteit die ook veel gebruik maakt van de SSC.

Ze testten 143 basisschool leerlingen (78 jongens en 65 meisjes) op hun vermogen om double unders te doen. Hierbij werd de SSC gemeten (dmv myotest) en het aantal double unders. Op basis van de uitslag werden zowel de jongens als meisjes verdeeld over een “inferieure groep” (hoop dat ze het zo niet hebben genoemd in gesprek met de kinderen) en een “superieure groep”. Vervolgens lieten ze de kinderen sprints van 20 meter doen. Vervolgens bleek dat er een positief verband was. De “superieure” groepen bij de meisjes en de jongens presteerden beiden beter op de sprint dan de inferieure groepen.

De onderzoekers concludeerden dan ook dat plyometrische (explosieve) oefeningen zoals “double unders” die de SSC verbeteren een goede manier zijn om sprintsnelheid te verbeteren:

In conclusion, children who perform better in double unders are also faster during a 20-m sprint run. This tendency may be higher in boys. Classic jump rope training such as double unders should be effective as elementary plyometrics for improving the sprint ability of children.

-Kazuyoshi Miyaguchi, Ishikawa Prefectural University

Plyometrisch trainen

Plyometrisch trainen houdt in dat je gebruik maakt van explosieve oefeningen waarbij de snelheid waarmee kracht gegenereerd wordt belangrijker is dan de hoeveelheid kracht die gegenereerd wordt. Plyometrisch trainen is dus gericht op het maximaliseren van explosieve kracht en maakt veel gebruik van de Strecth Shortening Cycle. Plyometrisch trainen gaat uit van heel andere principes dan bijvoorbeeld maximaal trainen zoals gewichtheffers doen, krachttraining zoals bodybuilders dat doen of conditietraining. Bodybuilders bijvoorbeeld proberen juist de SSC uit te schakelen zodat deze niet teveel werk overneemt van de spier. Dit horen ze althans te doen om de spier zelf zoveel mogelijk te belasten en de aanhechting zo weinig mogelijk zodat de spier geprikkeld wordt tot groei en de aanhechting niet overbelast wordt met blessures tot gevolg. In het artikel “Mannen smokkelen meer dan vrouwen” legde ik echter al uit dat veel mannen tijdens krachttraining desondanks veel gebruik maken van de SSC (al dan niet bewust) om “meer indruk te maken met het gewicht dat ze verplaatsen” (10).

In verreweg de meeste spelsporten is explosieve kracht veel belangrijker dan maximaal kracht of uithoudingsvermogen. Vooral bijvoorbeeld in balsporten is explosieve kracht van belang om een bal te kunnen gooien of trappen (11). In het volgende deel ga ik dan ook in op manieren om explosieve kracht te trainen.

Referenties

1. Miyaguchi, Kazuyoshi; Demura, Shinichi; Omoya, Masashi. Relationship between jump rope double unders and sprint performance in elementary school children. Journal of Strength & Conditioning Research:POST ACCEPTANCE, 21 May 2014 doi: 10.1519/JSC.0000000000000543
2. ALEXANDER, R. MCN. (1988). Elastic Mechanisms in Animal Movement. Cambridge: Cambridge University Press.
3. R. McNeill Alexander (2002). Principles of Animal Locomotion. Princeton University Press. ISBN 0-691-08678-8.
4. A. L. Hof and J. W. van den Berg (1986). “How much energy can be stored in human muscle elasticity?”. Movement Science 5 (2): 107–114. doi:10.1016/0167-9457(86)90018-7.
5. KER, R. F. (1981). Dynamic tensile properties of the plantaris tendon of sheep (Ovis aries). J. exp. Biol. 93, 283–302.
6. RIEMERSMA, D. J. AND SCHAMHARDT, H. C. (1985). In vitro mechanical properties of equine tendons in relation to crosssectional area and collagen content. Res. vet. Sci. 39, 263–270.
7. R. Baratta and M. Solomonow (1991). “The effect of tendon viscoelastic stiffness on the dynamic performance of isometric muscle”. Journal of Biomechanics 24 (2): 109–116. doi:10.1016/0021-9290(91)90355-Q. PMID 2037610.
8. CAVAGNA, G. A. (1977). Storage and utilization of elastic energy in skeletal muscle. Exercise Sport Sci. Rev. 5,89-129.
9. Ettema, G.J.C., Huijing, P.A., 1989. Properties of the tendinous structures and series elastic component of EDL muscle}tendon complex of the rat. Journal of Biomechanics 22, 1209}1215.
10. http://www.buildmybody.nl/stretch-shortening-cycle-mannen-smokkelen-meer-dan-vrouwen/
11. Stockbrugger BA, Haennel RG. Validity and reliability of a medicine ball explosive power test. J Strength Conditioning Res. 2001;15(4):431–438