Samenvatting van het vak 'inspanningsfysiologie' van prof. Bourgeois (2e bach revaki UGent - SEM1). Komt inhoudelijk nog steeds overeen met de leerstof van de nieuwe prof in academiejaar '24-'25, juist de volgorde kan anders zijn. Zelf gemaakt, gebruikt, én geslaagd! Succes!
Inspanningsfysiologie = studie naar hoe lichaam zich fysiologisch aanpast aan
Acute stress van inspanning of lichamelijke activiteit
Chronische stress van fysieke training
Wederzijdse invloed
Sportfysiologie
Klinische inspanningsfysiologie
GESCHIEDENIS VAN DE INSPANNINGSFYSIOLOGIE
1921 – Hill: begin van toename studies
1927 – Harvard Laboratorium: grotere Amerikaanse invloed (Bruce, Dill…)
1950: grotere Scandinavische invloed (Christensen, Saltin, Bergstrom, Hultman…)
Hedendaags: vooruitgang door verbeterde technologie, meeste kennis komt uit 20 e eeuw
BELANG VAN BEWEGING
p. 14-32: grondig lezen!
CELLULAIRE INSPANNINGSFYSIOLOGIE
ENERGIELEVERING EN SUBSTRAATVERBRUIK BIJ SPIERCONTRACTIES (ACUUT)
Bio-energetica
Begrip en ATP
Bio-energetica = systemen die zorgen voor energielevering en substraatverbruik
Interactie tussen systemen die ATP synthetiseren
Fosfageen systeem
Glycolytisch systeem
Oxidatief metabolisme van koolhydraten en vetten (en eiwitten)
Aandeel systemen verschuift naarmate soort inspanning
Functie van ATP = energiecarrier: ATP → ADP + Pi + energie
Nodig voor spiercontractie
Primair actief transport
Relaxatie: Ca2+-re-uptake in SR
Exciteerbaarheid: energielevering voor Na+-K+-pomp
Weinig ATP-voorraad => zo veel mogelijk resynthese vanuit ADP op 3 manieren
Fosfageen: via fosfocreatine
Anaeroob: via koolhydraten (glycogeen/glucose)
Aeroob: via koolhydraten, vetten (vrije vetzuren) en eiwitten (AZ)
1
,Het fosfageensysteem
Fosfocreatine = creatinefosfaat
Opgeslagen in spiercellen t.h.v. contractiemechanisme
Resynthetiseert ATP via creatine shuttle
1. Creatine uit vlees, supplementen… komt in bloedbaan terecht
2. Creatine in cytoplasma halen
3. Creatine in mitochondria koppelen aan fosfaatgroep van afgebroken ATP
(o.i.v. creatinekinase) => fosfocreatine
4. Fosfaatgroep van fosfocreatine in cytoplasma afgeven (o.i.v. creatinekinase)
aan ADP => ATP
Functie fosfocreatine
Temporele energiebuffer: bij maximale inspanning (bv. 100 m sprint) zorgt
PCr ervoor dat ATP niet meteen uitgeput is => 7-8 sec. energielevering van
ATP i.p.v. 2-3 sec. (zie grafiek p. 6)
Chemische buffer: ADP + PCr + H+ → ATP + Cr
Garanderen van ATP/ADP-verhouding in cytoplasma spiercel: veel ATP en
weinig ADP
Beletten van ADP-accumulatie
Creatine shuttle: efficiënt transport van energierijke fosfaten
Kenmerken van het fosfageen systeem
Lage capaciteit: niet veel aanwezig in spier
[ATP] = 5-6 mmol/kg spier
[PCr] = 18 mmol/kg spier
(>18 bij elite sprinters: meer spiermassa en supplementatie)
Hoog vermogen: heel snelle levering door weinig tussenstadia
Bij depletie1 van zowel ATP als PCr: myokinasereactie
2 ADP gebruiken voor synthese van 1 ATP:
ADP + ADP → ATP + AMP
Katalysator: myokinase = adenylaatkinase
AMP activeert fosforylase en fosfofructokinase voor glycolyse!
Enkel in crisissituatie (inspanningen van zeer hoge intensiteit): na 7-8 sec.
Koolhydraten: glucose en glycogeen
1
Depletie = verlies, ontlasting, verbruik…
2
, Glucose in bloedbaan => binnentrekken via transporters: GLUT4
1) Stimuli activeren GLUT4-transporters
Insuline
Spiercontracties (handig voor diabetici!)
2) GLUT4 verplaatst zich als intracellulaire vesikel naar plasmamembraan
3) GLUT4 trekt glucose binnen
Glycogeen = opgestapelde glucosemoleculen in spiercellen
Meteen beschikbaar
Inspanningsintensiteit ↑ => glycogeenverbruik ↑ (zie grafieken p. 12)
Glycogeenverbruik hangt af van spiervezeltype
Bij hoge inspanning: vnl. glycogeenverbruik in type-II spiervezels
Bij lage inspanning: vnl. glycogeenverbruik in type-I spiervezels
Gemiddelde hoeveelheid koolhydraten (individu van 70 kg met 15% vetmassa)
Leverglycogeen: 400 kcal
Spierglycogeen: 2.000 kcal
Bloedglucose: 40 kcal
(volledig afhankelijk van voeding, intensiteit en duur van activiteit)
Glycogenese = glycogeenaanmaak
Glycogenolyse = glycogeenafbraak
Stimulatie van glycogenolyse tijdens inspanning
Stimulatie fosforylase door
Ca2+
(Nor)adrenaline
AMP, IMP (inosinemonofosfaat), Pi (anorganisch fosfaat)
Stimulatie fosfofructokinase (PFK) door
ADP, AMP, Pi en pH ↑
(inhibitie door ATP, PCr en pH ↓)
Glycolyse = anaerobe afbraak van glucose/glycogeen tot pyruvaat (zie cycli p. 13!)
Verdere omzetting tot melkzuur => valt uiteen in lactaat en H +
Bij weinig NAD Opm.: verzuring wordt niet
Anaeroob veroorzaakt door lactaat
Katalysator: lactaatdehydrogenase (LDH) (dit is een base), wel door
H+! Lactaat is een belangrijk
Opbrengst
bijproduct voor inactieve
1 mol glucose → 2 mol ATP spieren, lever, hart…
1 mol glycogeen → 3 mol ATP
Verdere omzetting tot acetyl-CoA (daarna verder omgezet in Krebs)
Bij voldoende NAD
Aeroob
Katalysator: pyruvaatdehydrogenase (PDH)
Belangrijkste energieleveranciers tijdens eerste minuten van inspanning met hoge intensiteit
ATP-CP-systeem
Glycolyse
Complete oxidatie van koolhydraten
1. KH in glycolyse => pyruvaat
2. Pyruvaat => acetyl-CoA
3. Acetyl-CoA in Krebscyclus => H+ als bijproduct
4. H+ in oxidatieve fosforylering = elektronentransportketen
5. Investering van ½ O2 in complex IV
3
, 6. Totale energiewinst volledige aerobe afbraak
1 glucose → 38 ATP
1 glycogeen → 39 ATP
Glycogeen brengt meer op dan glucose: bij vorming van gluc-6-fosf
uit glucose is investering van 1 ATP nodig, uit glycogeen niet
Krebscyclus
Ook citroenzuurcyclus of TCA-cyclus (tricarboxylic acid)
Vertrekt van oxaalacetaat/oxaalazijnzuur (geleverd via glycolyse:
koolhydratenmetabolisme is dus nodig om de Krebscyclus te kunnen doen draaien!)
Snelheid cyclus bepaald door
Oxidatieve capaciteit: hoe meer enzymen, hoe sneller, hoe meer E-winst
Instroom acetyl-CoA
Anaplerose = continue aanvulling van intermediairen
Flux doorheen cyclus verhoogt tijdens inspanning (zie grafieken p. 18)
Grotere pyruvaatdehydrogenaseactiviteit
Grotere pool van intermediairen
Functie van lever tijdens inspanning
Eliminatie metabole bijproducten: lactaat, ammonium…
Centrale rol in bloedglucosehomeostase
Glucoseproductie in lever via glycogenolyse en gluconeogenese
Glucoseproductie geregeld via neurale, hormonale en substraatcontrole
(dus leverproblematiek => problemen met energiemetabolisme)
Hoofdregels omtrent aerobe afbraak van glycogeen (zie grafieken p. 19-20)
1. Hoe meer glycogeen beschikbaar, hoe meer er gebruikt wordt (bij MATIGE intensiteit)
Cfr. vergelijking tussen koolhydratenrijk dieet en normaal dieet
2. Hoe minder glycogeen, hoe meer glucoseopname uit het bloed
3. Als alle koolhydraten op zijn, zijn exogene koolhydraten nuttig
Pas nuttig na 1,5 à 2u
Beperkte glycogeenvoorraad bepaalt tijd tot uitputting
4. Glycogeenverbruik in de spier is afhankelijk van
Inspanningsintensiteit
Spiervezeltype
5. Glycogeenvoorraad in de spier wordt bepaald door
Inspanning: intensiteit, volume en frequentie
Dieet
Verbranding van vetten (en eiwitten2)
Vetverbranding enkel aan lage intensiteit
Veel beschikbaar vet…
Vetweefsel: 100.000 kcal (gem. individu)
Intramusculair: 2.200 kcal
…maar minder efficiënt te verbruiken dan koolhydraten
Vet: 1 mol O2 → 5,6 mol ATP
Koolhydraten: 1 mol O2 → 6,3 mol ATP
β-oxidatie van vetten (en eiwitten)
Glycerol (van triglyceriden) => eerst via glycolyse
2
KH/vetten voor energielevering, eiwitten voor structuren. Eiwitten als energiebron: enkel bij uitputting
4
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller emch. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.74. You're not tied to anything after your purchase.
