Het Zenuwstelsel

Wat is fysiologie? Waarom is het begrijpen van fysiologische processen belangrijk bij fysieke training? Hoe werkt het zenuwstelsel? En waarom is dit belangrijk bij trainen en herstel?

Fysiologie is de biologische wetenschap die zich bezighoudt met de normale levensverrichtingen van mensen en dieren, vanaf het niveau van de cel tot op het niveau van het gehele organisme. Denk bijvoorbeeld aan de stofwisseling, maar ook de regulatie van het hart, de bloedsomloop, de werking van de zintuigen en het zenuwstelsel. Simpelweg de regulatie van lichaamsprocessen.

Het begrijpen van fysiologische processen is belangrijk bij fysieke training en coaching, omdat je dit als trainer beoogt te beïnvloeden. Fysiologische kennis zorgt ervoor dat je principes leert waarop lichamelijke veranderingen zijn gebaseerd – zoals vet verlies, spiermassa vergroten, sterker worden. Zo beweeg je dus effectiever.

Bij personal training (PT) is een belangrijk focuspunt het verbeteren van de kwaliteit van bewegen. De fysiologie van het centraal zenuwstelsel leert ons dat we een bewuste beweging maken door vanuit de hersenen een signaal richting het perifere zenuwstelsel te sturen, genaamd een impuls. Dat signaal gaat via de zenuwen naar de spieren om ze bijvoorbeeld het commando te geven om aan te spannen.

Op langere termijn weten we dat tijdens de training het lichaam in actie is, maar erna zal het moeten herstellen. Hieronder leer je hoe het zenuwstelsel is opgebouwd om actie en herstel mogelijk te maken. Het zenuwstelsel kan worden uitgelegd via de anatomische indeling en de functionele indeling.

3 zenuwstelsels:

1. Centraal zenuwstelsel & perifeer zenuwstelsel
2. Autonoom
   1. Sympatisch
   2. Parasympatisch
3. Somatisch

3 werkingen van het zenuwstelsel:

1. Sensorisch
2. Verwerking in hersenen
3. Motorisch

De anatomische indeling

Het centrale zenuwstelsel (CZS) bestaat uit de hersenen en het ruggenmerg. De hersenzenuwen en de ruggenmergzenuwen samen heten het perifere zenuwstelsel. Het centrale zenuwstelsel stuurt alle lichaamsfuncties aan en is daarmee het controlesysteem van het lichaam. Het perifere zenuwstelsel vormt verbindingen vanuit het centraal zenuwstelsel van en naar de organen en weefsels. Het perifere zenuwstelsel bestaat uit sensorische en motorische zenuwen. Dit is de functionele indeling van het zenuwstelsel.

De functionele indeling

Om verder te begrijpen hoe het zenuwstelsel ingedeeld is, kijk je eerst naar de werking van het zenuwstelsel: de functie. De werking van het zenuwstelsel verloopt veelal in een bepaald patroon dat uit 3 functionele fasen bestaat: sensorische input, verwerking en motorische output.

1. Fase 1 – Sensorische input: Een verandering, inwendig of uitwendig, wordt door het lichaam waargenomen door middel van sensoren. Een sensor is een gespecialiseerde cel die gevoelig is voor een bepaalde verandering in zijn omgeving. Die verandering wordt ervaren door de zintuigen: zien, horen, ruiken, proeven en voelen. De sensor ‘vertaalt’ de prikkels in impulsen (elektrische signalen). Vervolgens worden deze impulsen via de zenuwen naar het centrale zenuwstelsel gestuurd. Het opvangen van prikkels door sensoren heet sensorische input. Een voorbeeld van zulke input: je steekt je hand in het vuur en je lichaam signaleert dat de temperatuur snel stijgt.
2. Fase 2 – Verwerking: In het centrale zenuwstelsel vindt verwerking van de sensorische input plaats. Allereerst ontvangt het centrale zenuwstelsel de informatie van de sensoren. Daarna wordt de betekenis van de informatie beoordeeld. Bijvoorbeeld in verband met een mogelijke bedreiging, zoals fysieke beschadiging van het lichaam: de hand in het vuur kan verbranden! Vervolgens bepaalt het centrale zenuwstelsel of en hoe het lichaam moet reageren.
3. Fase 3 – Motorische output: Wanneer gereageerd wordt op een inwendige of uitwendige verandering, stuurt het zenuwstelsel remmende of stimulerende impulsen naar de betreffende spieren. Het aansturen door het zenuwstelsel van de spieren wordt motorische output genoemd. Je spant je hand- en armspieren aan om je hand uit het vuur te trekken.

De aansturing van het lichaam kan zowel willekeurig als onwillekeurig. Simpel gesteld: een willekeurige aansturing komt uit het somatische zenuwstelsel en onwillekeurig uit het autonome zenuwstelsel. (Leertip: kijk nog een keer naar de afbeelding hierboven om de structuur van de verdeling te begrijpen). 

Het somatische zenuwstelsel (ook wel het animale of willekeurige zenuwstelsel genoemd)  controleert de interacties met de buitenwereld. Het somatisch zenuwstelsel maakt onderdeel uit van het centraal zenuwstelsel (hersenen en ruggenmerg) en het perifere zenuwstelsel: de zenuwen van hoofd, romp en ledematen. Het somatisch zenuwstelsel dient voor bewuste waarneming, willekeurige bewegingen en verwerking van opgenomen informatie. Hier zijn zintuigen en skeletspieren bij betrokken. Door het somatische zenuwstelsel worden houding en beweging van het lichaam geregeld. Mensen kunnen dus bewust invloed uitoefenen over dit deel van het zenuwstelsel (vandaar ook de naam willekeurig zenuwstelsel). 

Een voorbeeld van een willekeurige aansturing:

Je wilt een squat maken. Dit kan een bewuste beweging zijn, als je dit bedenkt met de hersenen. Het CZS stuurt via het ruggenmerg een seintje naar het perifere zenuwstelsel, dat een motorisch seintje naar het doelorgaan stuurt (de bovenbeen en bilspieren) om de squat te maken.

Dit is dus een willekeurige actie vanuit het somatische zenuwstelsel. Het onwillekeurige zenuwstelsel regelt lichaamsprocessen waar wij weinig tot geen invloed op hebben. 

Het autonome zenuwstelsel staat niet onder invloed van onze wil. Autonoom betekent zelfstandig, onafhankelijk en onwillekeurig. Het autonome stelsel regelt automatisch bijna alle onbewuste functies en processen in je lichaam, zoals de ademhaling, hartslag, bloeddruk, spijsvertering en stofwisseling. Over dat soort functies hoef je niet na te denken.

Je lichaam werkt dus als een automatische piloot in het reguleren van lichaamsfuncties. Deze functies houden verband met het ‘overleven’. We kunnen deze slechts indirect beïnvloeden, bijvoorbeeld door middel van onze ademhaling. Over ademhaling leer je later meer.

Twee tegenovergestelde systemen binnen het autonome zenuwstelsel zijn (afbeelding 1):

• Het sympatische systeem
• Het parasympatische systeem

Het lichaam heeft een gaspedaal en een rem. Het gaspedaal wordt het sympatische zenuwstelsel genoemd. Als er gevaar dreigt, reageert je lichaam in fight, flight or freeze modus. Je hartslag gaat omhoog, je ademhaling versnelt, bloed wordt naar je spieren toe gepompt… je bent klaar voor actie!

De rem is het parasympatisch zenuwstelsel. De reactie van je lichaam wordt ook wel rest and digest genoemd, waarbij rust en herstel centraal staan.

Deze systemen zijn doorlopend actief op een bepaald niveau. Door prikkels kan het de werking van het ene systeem worden versneld en de werking van het andere worden vertraagd. Als je traint is het lichaam vooral sympathisch actief, daarna herstelt het in het parasympatische systeem.

Het sympatische en parasympatische systeem vallen dus onder het autonome, onwillekeurige zenuwstelsel. 

Zenuwstelsel & training

De relevantie van kennis over het zenuwstelsel voor een personal trainer is begrijpen dat beweging neurologisch is; bewegingen worden aangestuurd via het centraal zenuwstelsel, namelijk de hersenen en ruggenmerg. Als je gaat trainen maak je dus bewuste, motorische bewegingen die aangestuurd worden vanuit het somatische zenuwstelsel.

Verder is een sporter tijdens de training met name actief in het sympatische systeem en daarna in het parasympatische systeem. Dit zijn onderdelen van het autonome zenuwstelsel, die niet direct beïnvloed kunnen worden. Indirect wel, bijvoorbeeld door middel van de ademhaling. Daarover hieronder meer!

Leertip 4: Anatomie filmpje

In dit filmpje vind je een samenvatting van de anatomische en functionele indeling van het zenuwstelsel en een voorbeeld.

In dit filmpje vind je nog wat verdiepende informatie over het sympatische en parasympatische zenuwstelsel.