NRC Handelsblad van 04-01-2003, Pagina 35, Wetenschap & Onderwijs

PAARDENBICEPS STREKT VOORBEEN NAAR VOREN UIT ALS KATAPULT
(Bruno van Wayenburg)
Paarden hebben in hun voorbenen een spier die tijdens de stap opgewonden
wordt als een springveer, om het been op het juiste moment snel naar
voren uit te laten strekken. Bij die krachtexplosie levert de
losschietende spier korte tijd tien keer meer vermogen dan wat hij door
gewoon aanspannen zou kunnen leveren. De spier werkt dus als een
katapult, aldus Britse bewegingsonderzoekers (Nature, 2 jan).
De onderzoekers maten krachten op de paardenhoef en maakten
röntgenopnames van de paarden in draf en galop. Katapult-mechanismen
waren eerder aangetroffen bij poten van sprinkhanen en vlooien, en ook in
de tong van kameleons, maar niet in de poten of benen van grotere dieren,
die door hun grootte moeten `woekeren' met spierkracht om de vereiste
versnellingen op te brengen. Wel waren er simpeler opwindmechanismen voor
spieren bekend, bijvoorbeeld bij kangoeroes. Daarbij wordt de kracht even
snel opgeleden als ontladen. De katapult-achtige krachtontlading zoals
bij het paard vereist een ingewikkelder anatomische constructie.
Het paardenbeen bestaat uit vijf segmenten, verbonden door vier
gewrichten die overeenkomen met de menselijke schouder, de elleboog, het
polsgewricht (de knie van het paard) en één van onze knokkels (de enkel).
Wat bij de mens een vinger is, komt overeen met het onderste segmentje
van het paardenbeen, het onderbeen.
Tijdens de fase van de stap dat het been aan de grond staat, rekt de
biceps, de spier tussen het schoudergewricht en ellebooggewricht, fors
op. Door de veranderende stand van het paardenbeen onder de
voortsnellende paardenromp wordt bewegingsenergie gebruikt voor het
opwinden van de springveer. Vlak voordat het been los komt van de grond,
knakt de enkel om. Het onderbeen klapt uit een naar voren gerichte
positie opeens naar achteren. Die beweging doet de katapult een paar
gewrichten hoger losschieten, en de biceps rukt het paardenbeen naar
voren. Zo staat het op tijd in de goede positie voor de volgende stap.
Om deze krachtontlading te kunnen leveren, wordt de paardenbiceps tijdens
draf bijna twee centimeter opgerekt, maten de onderzoekers. In galop was
de oprekking zelfs ongeveer drie centimeter. De als veer gebruikte spier,
die wordt versterkt door een interne pees, levert op zijn piek een
trekkracht van ruim een ton, in galop bijna twee ton. Die kracht staat
los van de actieve trekkracht van de spier. Spieren van dode paarden
leverden bij oprekken dezelfde trekkracht.
Als de benodigde explosieve kracht door `gewoon' samentrekkend
spierweefsel geleverd zou moeten worden, becijferen de onderzoekers, zou
het paard een biceps van vijftig kilo nodig hebben, ruim honderd keer
zoveel als de natuur heeft bedacht.
FOTO REUTERS

Copyright: Wayenburg, Bruno van