Samenvatting Toegepaste Inspanningsfysiologie
Inhoudsopgave
Moleculaire inspanningsfysiologie (Week 1-2, college 1-6) ............................................................................ 2
Hoorcollege 1: cellulaire energievoorziening – 1-11-21 ................................................................................... 2
Hoorcollege 2: transcriptie van eiwitten – 3-11-21 ........................................................................................... 7
Hoorcollege 3: moleculaire adaptaties aan duurtraining – 5-11-21 ............................................................... 10
Hoorcollege 4: moleculaire adaptaties aan krachttraining – 9-11-21 ............................................................. 15
Hoorcollege 5: genetica en sport – 10-11-21 ................................................................................................... 20
Hoorcollege 6: spierafbraak, regeneratie en concurrent training – 12-11-21................................................. 23
Oefenvragen moleculaire inspanningsfysiologie .............................................................................................. 28
Thermofysiologie (week 3-4, college 7-12) .................................................................................................... 30
Hoorcollege 7: Warmtebalans – 15-11-21 ....................................................................................................... 30
Hoorcollege 8: Hitte – 17-11-21 ...................................................................................................................... 33
Hoorcollege 9: Microgravity – 19-11-21 ......................................................................................................... 36
Hoorcollege 10: Duikfysiologie – 22-11-21 ..................................................................................................... 38
Hoorcollege 11: Koude – 24-11-21 .................................................................................................................. 40
Hoorcollege 12: Overige onderwerpen thermofysiologie – 26-11-21.............................................................. 42
Maximaal presteren (week 5-6, college 13-18) .............................................................................................. 45
Hoorcollege 13: IF in 60 minuten – 29-11-21 ................................................................................................. 45
Hoorcollege 14: Interpreteren van een CPET – 1-12-21 ................................................................................. 49
Hoorcollege 15: Trainingsmonitoring – 3-12-21 ............................................................................................. 54
Hoorcollege 16: Pacing – 6-12-21 ................................................................................................................... 58
Hoorcollege 17: efficiency – 8-12-21 ............................................................................................................... 61
Hoorcollege 18: schaatsen – 10-12-21 ............................................................................................................ 64
1
,Moleculaire inspanningsfysiologie (Week 1-2, college 1-6)
Hoorcollege 1: cellulaire energievoorziening – 1-11-21
1. Begrijpen hoe zuurstof in de cel verbruikt wordt om ATP te produceren +
Begrijpen hoe zuurstof in de cel verbruikt wordt om ATP te produceren
Zuurstof wordt gebruikt in de oxidatieve cyclus in de mitochondriën. Hiervoor is
glucose omgezet in pyruvaat, wat weer is omgezet naar acetyl CoA. In de
citroenzuurcyclus zijn hierbij NADH en FADH2 gevormd. Hierna volgt de oxidatieve
fosforylering. Het doel van de electron transport chain is om energie opgeslagen in
elektronenacceptoren te koppelen aan een protongradiënt die ATP-synthese aandrijft
Helemaal links begint het bij het NADH dan bindt aan het eerste eiwitcomplex van de
oxidatieve fosfolylering. Dit eiwit haalt hierbij de energie die hier zit in de vorm van
twee elektronen die heel veel energie hebben, eruit. De elektronen gaan een ‘dansjes’
doen over het membraan De energie wordt gebruikt om een H+ ion uit de matrix in de
inter-membrane space te pompen. Dit kost energie omdat de H+ tegen het
membraanpotentiaal moeten worden ingepompt. Op het moment dat de gradient is
gevormd zal complex I zijn elektrons aan CoQ geven.
Op dit moment zal FADH2 komen naar complex II. FADH2 kan zijn elektronen
opgeven en veranderen naar FAD. En geeft dus zijn elektronen aan complex II.
Complex II kan echter geen H+ naar de inter-membrane space pompen, waardoor de
elektronen in complex II zitten en wachten op verdere instructies en zal uiteindelijk
worden overgegeven naar CoQ. Hierna zullen de elektronen worden overgedragen
naar complex III, welke ze zullen ‘superchargen’ en de protonen (H+) naar de
intermembrane space zullen pompen (zelfde proces als bij complex I). Hierna zal
complex III de electronen overdragen naar CoC, waarna ze worden overgedragen naar
complex IV. In complex IV zal weer hetzelfde proces plaatsvinden als in complex I en
III en zal weer protonen over het membraan pompen. Door al dit pompen wordt er een
2
, protonengradient gevormd doordat er nu veel meer H+ is in de inter-membrane space
ten opzichte van de mitochondriële matrix.
Als de elektronen bij het IV complex zijn aangekomen zijn ze ‘uitgeput’ en worden de
elektronen opgevangen door 2 protonen (2 H+) en een halve O2 waarbij er H2O wordt
gevormd. Hier wordt de zuurstof dus in de cel gebruikt om ATP te produceren.
De potentiele energie is in het inter membrane space erg hoog door het stuwmeer aan
H+, die we terug kunnen laten stromen naar de matrix. Dit gebeurt helemaal rechts in
de afbeelding door een ATPase (complex V). Hier stromen de H+ doorheen, waarbij
ADP en Pi worden omgezet naar ATP. 1 NADH levert ons 3 ATP op, want 1 H+ zorgt
voor 1 ATP. FADH koppelt bij het III complex waardoor de afstand die deze
elektronen afleggen korter is en er minder H+ naar boven gehaald, waardoor FADH2
maar voor 2H+ zorgt die door Complex V kunnen gaan. Hierdoor levert 1 FADH2 ons
2 ATP op.
2. Begrijpen hoe de grootte van een spiercel de VO2max bepaalt
Er is een nauwe relatie tussen vezel omvang en oxidatieve capaciteit.
3
, De VO2 max van 1 geïsoleerde
spiervezel is proportioneel
gerelateerd aan de SDH activiteit.
SDH = succinaat dehydrogenase =
complex II van de oxidatieve
fosforylering (respiratoir). SDH is
het enige enzym dat zowel
meedoet in de krebscyclus /
citroenzuurcyclus als de oxidatieve
fosforylering. Het zet succinate om
in fumarate, waarbij FAD wordt
omgezet in FADH2, wat gebruikt
wordt in de oxidatieve
fosforylering.
3. Begrijpen wat de structuur en functie is van mitochondriën
4
Inhoudsopgave
Moleculaire inspanningsfysiologie (Week 1-2, college 1-6) ............................................................................ 2
Hoorcollege 1: cellulaire energievoorziening – 1-11-21 ................................................................................... 2
Hoorcollege 2: transcriptie van eiwitten – 3-11-21 ........................................................................................... 7
Hoorcollege 3: moleculaire adaptaties aan duurtraining – 5-11-21 ............................................................... 10
Hoorcollege 4: moleculaire adaptaties aan krachttraining – 9-11-21 ............................................................. 15
Hoorcollege 5: genetica en sport – 10-11-21 ................................................................................................... 20
Hoorcollege 6: spierafbraak, regeneratie en concurrent training – 12-11-21................................................. 23
Oefenvragen moleculaire inspanningsfysiologie .............................................................................................. 28
Thermofysiologie (week 3-4, college 7-12) .................................................................................................... 30
Hoorcollege 7: Warmtebalans – 15-11-21 ....................................................................................................... 30
Hoorcollege 8: Hitte – 17-11-21 ...................................................................................................................... 33
Hoorcollege 9: Microgravity – 19-11-21 ......................................................................................................... 36
Hoorcollege 10: Duikfysiologie – 22-11-21 ..................................................................................................... 38
Hoorcollege 11: Koude – 24-11-21 .................................................................................................................. 40
Hoorcollege 12: Overige onderwerpen thermofysiologie – 26-11-21.............................................................. 42
Maximaal presteren (week 5-6, college 13-18) .............................................................................................. 45
Hoorcollege 13: IF in 60 minuten – 29-11-21 ................................................................................................. 45
Hoorcollege 14: Interpreteren van een CPET – 1-12-21 ................................................................................. 49
Hoorcollege 15: Trainingsmonitoring – 3-12-21 ............................................................................................. 54
Hoorcollege 16: Pacing – 6-12-21 ................................................................................................................... 58
Hoorcollege 17: efficiency – 8-12-21 ............................................................................................................... 61
Hoorcollege 18: schaatsen – 10-12-21 ............................................................................................................ 64
1
,Moleculaire inspanningsfysiologie (Week 1-2, college 1-6)
Hoorcollege 1: cellulaire energievoorziening – 1-11-21
1. Begrijpen hoe zuurstof in de cel verbruikt wordt om ATP te produceren +
Begrijpen hoe zuurstof in de cel verbruikt wordt om ATP te produceren
Zuurstof wordt gebruikt in de oxidatieve cyclus in de mitochondriën. Hiervoor is
glucose omgezet in pyruvaat, wat weer is omgezet naar acetyl CoA. In de
citroenzuurcyclus zijn hierbij NADH en FADH2 gevormd. Hierna volgt de oxidatieve
fosforylering. Het doel van de electron transport chain is om energie opgeslagen in
elektronenacceptoren te koppelen aan een protongradiënt die ATP-synthese aandrijft
Helemaal links begint het bij het NADH dan bindt aan het eerste eiwitcomplex van de
oxidatieve fosfolylering. Dit eiwit haalt hierbij de energie die hier zit in de vorm van
twee elektronen die heel veel energie hebben, eruit. De elektronen gaan een ‘dansjes’
doen over het membraan De energie wordt gebruikt om een H+ ion uit de matrix in de
inter-membrane space te pompen. Dit kost energie omdat de H+ tegen het
membraanpotentiaal moeten worden ingepompt. Op het moment dat de gradient is
gevormd zal complex I zijn elektrons aan CoQ geven.
Op dit moment zal FADH2 komen naar complex II. FADH2 kan zijn elektronen
opgeven en veranderen naar FAD. En geeft dus zijn elektronen aan complex II.
Complex II kan echter geen H+ naar de inter-membrane space pompen, waardoor de
elektronen in complex II zitten en wachten op verdere instructies en zal uiteindelijk
worden overgegeven naar CoQ. Hierna zullen de elektronen worden overgedragen
naar complex III, welke ze zullen ‘superchargen’ en de protonen (H+) naar de
intermembrane space zullen pompen (zelfde proces als bij complex I). Hierna zal
complex III de electronen overdragen naar CoC, waarna ze worden overgedragen naar
complex IV. In complex IV zal weer hetzelfde proces plaatsvinden als in complex I en
III en zal weer protonen over het membraan pompen. Door al dit pompen wordt er een
2
, protonengradient gevormd doordat er nu veel meer H+ is in de inter-membrane space
ten opzichte van de mitochondriële matrix.
Als de elektronen bij het IV complex zijn aangekomen zijn ze ‘uitgeput’ en worden de
elektronen opgevangen door 2 protonen (2 H+) en een halve O2 waarbij er H2O wordt
gevormd. Hier wordt de zuurstof dus in de cel gebruikt om ATP te produceren.
De potentiele energie is in het inter membrane space erg hoog door het stuwmeer aan
H+, die we terug kunnen laten stromen naar de matrix. Dit gebeurt helemaal rechts in
de afbeelding door een ATPase (complex V). Hier stromen de H+ doorheen, waarbij
ADP en Pi worden omgezet naar ATP. 1 NADH levert ons 3 ATP op, want 1 H+ zorgt
voor 1 ATP. FADH koppelt bij het III complex waardoor de afstand die deze
elektronen afleggen korter is en er minder H+ naar boven gehaald, waardoor FADH2
maar voor 2H+ zorgt die door Complex V kunnen gaan. Hierdoor levert 1 FADH2 ons
2 ATP op.
2. Begrijpen hoe de grootte van een spiercel de VO2max bepaalt
Er is een nauwe relatie tussen vezel omvang en oxidatieve capaciteit.
3
, De VO2 max van 1 geïsoleerde
spiervezel is proportioneel
gerelateerd aan de SDH activiteit.
SDH = succinaat dehydrogenase =
complex II van de oxidatieve
fosforylering (respiratoir). SDH is
het enige enzym dat zowel
meedoet in de krebscyclus /
citroenzuurcyclus als de oxidatieve
fosforylering. Het zet succinate om
in fumarate, waarbij FAD wordt
omgezet in FADH2, wat gebruikt
wordt in de oxidatieve
fosforylering.
3. Begrijpen wat de structuur en functie is van mitochondriën
4
