Resume
SAMENVATTING inspanningsfysiologie (metabolisme) - De Smet
- Cours
- Inspanningsfysiologie
- Établissement
- Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven)
Slides + notities in samenvatting
[Montrer plus]
Vendeur
S'abonner
Aperçu du contenu
INSPANNINGSFYSIOLOGIE (METABOLISME) – THEORIEREVAKI BACH -2023 STEFAN DE SMET
ENERGIELEVERENDE PROCESSEN EN SUBSTRATEN (DEEL 1) – FOSFATEN, KH, VETTEN EN AZ
LES 1:
Doelstellingen
§ Hoe kan de skeletspier energie leveren tijdens inspanning?
§ Wanneer welke energiesystemen & substraten voor welke inspanning?
§ Vermogen en voorraad van energiesystemen
§ Sleutelreacties en flux-genererende enzymes van energiesystemen?
Trefwoorden:
§ ATP
§ Creatinefosfaat, creatinefosfaat shuttle
§ ‘Anaerobe’ glycolyse, ‘aerobe’ glycolyse
§ Glycogeen, glycolyse, gluconeogenese, glycogenolyse, glycogenese
§ Belangrijke enzymes: myosine ATPase, creatinekinase, fosforylase, hexokinase,
fosfofruktokinase, lactaatdehydrogenase, pyruvaatdehydrogenase
sleutelenzymes van elk energie-metabolisme kennen (belangrijk voor examenvragen!)
à bepalen de snelheid van de energiesystemen
Energie voor spiercontracties: splitsing van ATP
ENERGIE VOOR SPIERCONTRACTIES: SPLITSING VAN ATP
K
Behoud van membraanpotentiaal
Na/K
Sarcoplasma ATP ADP
Na
Sarcomeer
Ca2+ concentraties
Sarcoplasmatisch reticulum
Mechanische à relaxatie
arbeid SERCA
ATP ADP
ATP Ca2+
ADP
Energieproductie is enkel mogelijk door splitsing van ATP.
Energie nodig thv het sarcomeer (myosine bindt aan actine) voor spiercontractie, bij de Na/K pomp, voor
spierrelaxatie (net na contractie)
à alle calcium die vrijgezet is geweest in cytoplasma (= sarcoplasma) moet teruggepompt
worden in sarcoplasmatisch reticulum
à evenwicht tussen spanning en ontspanning is heel belangrijk!
INSPANNINGSFYSIOLOGIE (METABOLISME) – THEORIE 1
GEBASEERD OP LESSEN VAN STEFAN DE SMET
, Energie voor spiercontracties: splitsing van ATP
Adenine
Ribose
§ ‘High-energy bonds’ tss fosfaatgroepen
§ Energie komt vrij tijdens hydrolyse
Myosine ATPase
ATP4- + H2O ADP3- + Pi2- + H+ + 31 kJ
ATP bestaat uit een adenosinegroep en 3 fosfaten, met tussen die fosfaten is een high-energy bond. Als
die gesplitst worden, komt er energie vrij. Dit is dan de splitsing van ATP.
ATP + H20 => ADP + anorganisch fosfaat + proton (zorgt voor verzuring) + energie
ATP: energievoorraad of energiecarrier?
ATP: ENERGIEVOORRAAD OF ENERGIECARRIER?
ATP alsATP
energievoorraad?
voorraad
§ Gelijk in mannen vs. vrouwen
§ Gelijk in atleten vs. sedentaire personen
§ 5-6 mmol ATP/kg spier (ongeacht geslacht of conditie)
5-6 mmol; wat is dat eigenlijk?
• een sprint aan 900aan
Sprint Watt komt ongeveer overeen met 3.7 mmol ATP / s DUS dit kan je voor ong
900àWatt
~3.7 mmol ATP/s
2s volhouden met die voorraad (als er geen resynthese via andere systemen plaatsvindt)
§
• à Binnen
sprint van 100m 2 s uitgeput
aan 30km/u indien
(peak geen resynthese
40km/u) à 3 mmolvia andere
ATP/s à systemen
na ong 1-3s uitgeput
ATP: energievoorraad
100 m sprint of energiecarrier?
Hieronder gaat het over loopintensiteit, maar kan ook over iets anders gaan; hier op deze slide zie je een
§ ~30 km/u (peak 40 km/u)
ruwe estimatie (om de boodschap § duidelijk
~3 mmol te maken).
ATP/s
à Binnen 1-3 s uitgeput
Ruweindien geen
estimatie: resynthese
10.000 meter via andere systemen
ATP afbraak/resynthese § 20 km/u à 30 min (1800 s)
(mmol/s) § 1.7 mmol ATP/s
v 10 kg spiermassa
3.0 v 1800 * 1.7 * 10 = 30600 mmol ATP = 30,6
mol ATP
v 1 mol ATP = 507 g
1.7 100 m sprint
=> 16 kg ATP verbruikt
10 km
Ø dus ATP is te zwaar als energievoorraad;
ATP = energiecarrier
Ø Continue en onmiddellijke ATP
20 km/u 30 km/u
Intensiteit resynthese vereist
10.000 meter lopen; 30 min aan 20 km/u; 1.7 mmol ATP/s energieverbruik
à 10 kg spiermassa gebruikt
à 1800s x 1.7 ATP x 10 kg spier = 30600 mmol ATP = 30,6 mol ATP
à 1 mol ATP = 507 g => op het einde van die 10.000m hebben we 16kg ATP verbruikt
à dus ATP is geen goede molecule om te dienen als energievoorraad id spieren (is te groot en te
zwaar) het is wel een energiecarrier
à er is dus continue en onmiddelijke ATP resynthese vereist!
2 INSPANNINGSFYSIOLOGIE (METABOLISME) – THEORIE
GEBASEERD OP LESSEN VAN STEFAN DE SMET
, Energiesystemen voor resynthese van ATP
ENERGIESYSTEMEN VOOR RESYNTHESE VAN ATP
1. Creatinefosfaat systeem
2. Glycolyse (koolhydraten)
a) ‘Anaerobe glycolyse’: Glucose à Pyruvaat à melkzuur (lactaat- + H+)
b) ‘Aerobe glycolyse’: Glucose à Pyruvaat à Acetyl-CoA à oxidative fosforylatie (verbranding) in
mitochondria
3. Oxidatieve fosforylatie in de mitochondria (koolhydraten (aerobe glycolyse) en vetten)
Verschillen in:
§ Maximale ATP productie snelheid (vermogen)
§ Energievoorraad voor energiesystemen (capaciteit)
§ Energieleverende substraten voor energiesystemen (glucose, vetten)
§ Duur om energiesysteem te activeren
§ O2 nood
§ Geassocieerde determinanten van vermoeidheid (bijvoorbeeld: pH, metabolieten)
Er zijn systemen om ATP te resynthetiseren, zodat het opnieuw gesplitst kan worden en er opnieuw energie
kan geproduceerd worden. Elk systeem heeft heel andere voor- en nadelen (snel/traag energie
vrijmaken, grote/kleine energievoorraad (capaciteit)…). Ze zitten in elkaar verwoven en gaan geleidelijk
in elkaar over.
glycolyse = omzetting glucose tot pyruvaat
Eigenlijk mag je niet spreken van aerobe glycolyse, want is altijd anaeroob; maar het is wel makkelijker
om die term te gebruiken.
Vermogen Capaciteit
Anaerobe glycolyse
Aerobe glycolyse
VERMOGEN = snelheid waarmee er energie kan worden vrijgemaakt
Willmore, Costill and Kenney, 2008. Physiology of sport and exercise, 4th ed., 58
dry mass / wet mass = droge en natte spiermassa à kan verschillen tussen grafieken id slides verklaren
P = fosfor
R = creatine
Creatinefosfaat (PCr): hoge vermogens, wnr inspanning stopgezet wordt hier
– anaerobe glycolyse: hoge vermogens, maar minder dan creatinefosfaat al à verzuring zorgt meestal
voor daling in capaciteit
– aerobe glycolyse: minder hoge vermogens
*capaciteit = totale energievoorraad vh systeem
INSPANNINGSFYSIOLOGIE (METABOLISME) – THEORIE 3
GEBASEERD OP LESSEN VAN STEFAN DE SMET
, Schatting bijdrage (%) energiesubstraten & systemen
SCHATTING BIJDRAGE (%) ENERGIESUBSTRATEN & SYSTEMEN
Spierglycogeen
Creatinefosfaat Lactaat Acetyl-CoA Leverglycogeen Vetten
Anaeroob Anaeroob Aeroob Aeroob
alactisch lactisch
Newsholme et al., British Medical Bulletin 1992
– anaeroob alactisch energiesysteem:
– anaeroob lactisch energiesysteem / anaerobe glycolyse: energie uit spierglycogeen die volledig
anaeroob afgebroken wordt door melkzuur
– aeroob: omzetting van spierglycogeen in acetyl-CoA + vetten ook aeroob
Dit is een best wel een volledige tabel, met veel informatie. Je kan in deze tabel per sportevent kijken
naar hoeveel procent van de energie via welk systeem verkregen wordt.
Bijv: 800meter à helft wordt vrijgezet uit aerobe processen, andere helft uit anarobe processen, bij alles
erboven domineren de aerobe processen.
(streepje: er wordt niets van gebruikt
sterretje: nagenoeg niet gebruikt)
1. Creatinefosfaat systeem
Creatinefosfaat (PCr)
§ ‘High-energy bonds’ tussen P en Cr
§ Energie komt vrij tijdens splitsing
§ Energie gebruikt voor ATP resynthese
Phospho creatine
Overvloedig aanwezig
Gereguleerd door concentratie van substraten en producten
Creatinekinase
PCr + ADP3- + H+ ATP4- + Cr
Er wordt een proton vrijgegeven door splitsing van ATP. Dit zorgt voor verzuring van de spieren, wat wordt
gecountered door … ?
De reactie met creatinekinase kan zowel naar rechts als naar links!
4 INSPANNINGSFYSIOLOGIE (METABOLISME) – THEORIE
GEBASEERD OP LESSEN VAN STEFAN DE SMET
, PCr voorraad
§ 1-2% spiercreatine afgebroken per dag à urinaire creatinine excretie
§ Endogene productie in nier en lever: 1-2 g/dag
§ Uit voeding (vlees & vis: 4-10 g/kg): 1-2 g/dag
§ Normaal dieet: spiercreatine voorraad 60-80% gesatureerd
Supplementatie (klassieke loading
protocol):
§ 5-7 dagen: 4x 5 g/dag
§ Onderhoud: 1x 3-5 g/dag
Je kan die eerste 7 dagen ook skippen,
maar dan gaat het gewoon trager
opbouwen.
Kreider et al., J. Int. Soc. Sports Nutr 2017
Creatinine is een merker voor nierfalen.
Mensen met een hogere spiermassa hebben een hogere creatininewaarde in hun bloed dan mensen
met minder spiermassa.
De nier en de lever maken zelf dagelijks een beetje creatinine aan, maar dat is niet genoeg. Er wordt
ook creatinine uit de voeding gehaald. Bij een normaal dieet zit de spiercreatinevoorraad niet op zijn
maximale capaciteit en kan het nog meer opslaan.
grafiek: verschil tussen creatininewaarden bij vegetariërs, normaal dieet, creatinesupplementatie
Creatine is een supplement dat veel verkocht wordt.
Creatinesupplementatie is veilig (leidt enkel tot een beetje gewichtsstijging tijdens de eerste weken).
Er zijn atleten die vegetarisch zijn, dit kan oke zijn; maar atleten die in krachtsporten werken zullen creatine
moeten supplementeren. Anders wordt het heel. moeilijk te concurreren met niet-vegtariërs.
INSPANNINGSFYSIOLOGIE (METABOLISME) – THEORIE 5
GEBASEERD OP LESSEN VAN STEFAN DE SMET
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur WL1. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €10,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
Peut-on faire confiance à Stuvia ?
4.6 étoiles sur Google & Trustpilot (+1000 avis)
71184 résumés ont été vendus ces 30 derniers jours
Fondée en 2010, la référence pour acheter des résumés depuis déjà 14 ans