Iedere spier van het lichaam is opgebouwd uit spierbundels en iedere spierbundel is opgebouwd uit spiervezels. Deze spiervezels kunnen echter in verschillende richtingen en hoeken aangelegd worden ten opzichte van de lengteas van de spier. De richting waarmee de spiervezels zijn aangelegd in een spier heeft gevolgen voor de snelheid waarmee de spier kan verkorten en de kracht die de spier kan leveren. Grofweg kunnen we de fusiforme en pennate spieren onderscheiden. Binnen de fusiforme spieren zijn de spiervezels in de lengteas van de spier aangelegd. Hierdoor heeft een verkorting van de spiervezel een grotere verkorting en verkortingssnelheid voor de spierlengte tot gevolg, dan bij een pennate spier. Bij een pennate spier zijn immers de spiervezels onder een hoek van de lengteas van de spier aangelegd. Hierdoor bevat de pennate spier minder lange, maar wel meer spiervezels per spiervolume, dan een fusiforme spier en kan dus ook meer kracht opwekken.
Soorten dwarsgestreepte spieren, skeletspieren
Iedere spier heeft een vergelijkbare opbouw, waarbij iedere spier is opgebouwd uit spiercellen. Deze spiercellen worden ook wel spiervezels genoemd. Deze spiervezels kunnen op verschillende richtingen in de verschillende spieren worden aangelegd. De spieren kunnen worden ingedeeld op basis van deze spiervezelrichting.
We kunnen de fusiforme (spoelvormige) en pennate (geveerde) spieren onderscheiden. Binnen de pennate spieren kunnen we weer de unipennate, bipennate en multipennate spieren onderscheiden.
De wijze waarop de spiervezelrichting verloopt in een spier beïnvloedt in sterke mate de spiervezellengte en dus de verkortingssnelheid van de spier en de kracht die de spier kan leveren.
Fusiforme spier, de spoelvormige spier
In de fusiforme spieren lopen de afzonderlijke sarcomeren waaruit een spiervezel is opgebouwd parallel aan de lengteas van de spier. De spiervezellengte is dus relatief groot in relatie tot de spierlengte. Per spiervolume bevat de fusiforme spier relatief weinig spiervezels, maar wel erg lange spiervezels. Wanneer de spiervezels een bepaalde afstand verkorten, dan vertaalt deze verkorting zich direct terug in de spierverkorting, omdat de spiervezels in de lengteas van de spier lopen. Door deze directe vertaling van spiervezelverkorting in spierverkorting hebben de fusiforme een zeer hoge verkortingssnelheid. De hamstrings en m. biceps brachii zijn voorbeelden van fusiforme spieren.
Pennate spier, de geveerde spier
In de pennate spieren staan de afzonderlijke sarcomeren waaruit een spiervezel is opgebouwd onder een hoek ten opzichte van de lengteas van de spier. De spier heeft het uiterlijk als een vogelveer, vandaar de naam geveerde spier. De spiervezellengte is dus relatief kort in relatie tot de spierlengte bij pennate spieren. Omdat echter de spiervezels onder een hoek staan van de lengteas van de spier heeft een pennate spier wel meer spiervezels, dan een fusiforme spier. Bij een spiercontractie kunnen de fusiforme spieren sneller verkorten, maar kunnen minder kracht genereren dan pennate spieren. De m. quadriceps en m. pectoralis major zijn voorbeelden van pennate spieren.
Complex fusiforme spier
De complexe fusiforme spier is een speciale soort spier. De complex fusiforme spier bestaat uit verschillende compartimenten (spierbuiken) van fusiforme spiervezels die middels bindweefsel aan elkaar zijn gehecht. De complex fusiforme spieren kunnen snel verkorten, omdat de spiervezels in de lengterichting van de spier lopen maar, omdat ze ook veel spiervezels bevatten kunnen ze ook veel kracht leveren. De m. rectus abdominis is een complex fusiforme spier.
Spiervezellengte in relatie tot spierlengte
Spieren zijn opgebouwd uit verschillende spiervezels. Geen enkele spier van het lichaam heeft echter spiervezels die volledig van origo naar insertie van de spier lopen. De spiervezellengte is vaan 20% tot 60% van de totale spierlengte. Bij fusiforme spieren zijn de afzonderlijke spiervezels langer, dan bij de pennate spieren.
Dit verklaart ook wanneer een spiervezel van een fusiforme spier contraheert dit een grotere verkortingssnelheid tot gevolg heeft, dan een zelfde relatieve contractie van een spiervezel binnen een pennate spier.
Bronnen:
William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human Performance, LWW Philadelphia
