Samenvatting Fox
Inhoudsopgave
Hoofdstuk 2: Energiebronnen ................................................................................................................. 5
2.1 Definitie van energie ............................................................................................................... 5
2.2 De biologische kringloop van energie ..................................................................................... 5
2.3 Adenosinetrifosfaat (ATP) ....................................................................................................... 5
2.3.1 Bronnen van ATP ............................................................................................................. 5
2.3.2 De aerobe en anaerobe systemen in rust en tijdens belasting ....................................... 8
Samenvatting .................................................................................................................................... 11
Hoofdstuk 3: Herstel na belasting ......................................................................................................... 12
3.1 Het zuurstofoverschot ........................................................................................................... 12
3.1.1 Het niet-melkzuur- en het melkzuurdeel van het zuurstofoverschot ........................... 12
3.2 Aanvulling van energievoorraden tijdens het herstel ........................................................... 12
3.2.1 Aanvulling van de voorraad ATP-CP en het niet-melkzuurdeel van het
zuurstofoverschot ......................................................................................................................... 12
3.2.2 Aanvulling van de voorraad energierijke fosfaten en energie ...................................... 13
3.2.3 Resynthese van spierglycogeen..................................................................................... 13
3.2.4 Aanvulling van leverglycogeen ...................................................................................... 14
3.3 Verwijdering van melkzuur uit het bloed en spier ................................................................ 14
3.3.1 Snelheid van melkzuurverwijdering .............................................................................. 14
3.3.2 Effecten van belasting tijdens herstel op de snelheid van melkzuurverwijdering ........ 14
3.3.3 Fysiologie van de melkzuurverwijdering ....................................................................... 15
3.3.4 Melkzuurverwijdering en het melkzuurdeel van het zuurstofoverschot ...................... 15
3.4 Aanvulling van zuurstofvoorraden ........................................................................................ 15
3.4.1 Zuurstofvoorraad gekoppeld aan myoglobine .................................................................. 15
3.5 Enkele praktische richtlijnen ten aanzien van herstel ........................................................... 16
Samenvatting .................................................................................................................................... 17
Hoofdstuk 5: Bouw en functie van de skeletspier................................................................................. 19
5.1 Bouw van de skeletspier – de basis voor contractie ............................................................. 19
5.1.1 Bindweefsel ................................................................................................................... 19
5.1.2 Pezen ............................................................................................................................. 19
5.1.3 Doorbloeding ................................................................................................................. 19
5.1.4 Innervatie ...................................................................................................................... 19
5.1.5 Bouw van de spiervezel ................................................................................................. 19
5.1.6 Spiercontractie: de theorie van de langs elkaar glijdende filamenten ......................... 20
5.1.7 Soorten contracties ....................................................................................................... 21
5.2 Functie van de skeletspier ..................................................................................................... 21
5.2.1 De motorische eenheid ................................................................................................. 21
5.2.2 De motorische eenheid en gradaties in kracht ............................................................. 21
5.2.3 Onderverdeling van motorische eenheden: langzame vezels (type I) en snelle vezels
(type II) 21
5.2.4 De kracht-snelheids- en vermogen-snelheidsrelaties van de spier............................... 22
5.2.5 Lokale spiervermoeidheid ............................................................................................. 22
Samenvatting .................................................................................................................................... 24
Hoofdstuk 7: ontwikkeling van spierkracht, spieruithoudingsvermogen en lenigheid......................... 26
7.1 Programma’s voor krachttraining ......................................................................................... 26
7.1.1 Spierkracht: definitie en soorten van contracties ......................................................... 26
7.1.2 Definitie van spieruithoudingsvermogen ...................................................................... 26
7.1.3 Fysiologische veranderingen als gevolg van krachttraining .......................................... 27
, 7.1.5 Specificiteit van krachttraining ...................................................................................... 27
7.1.6 Spierpijn ......................................................................................................................... 28
7.1.7 Programma’s voor training van spierkracht en spieruithoudingsvermogen ................ 28
7.2 Lenigheid ............................................................................................................................... 30
7.2.1 Definitie van lenigheid ................................................................................................... 30
7.2.3 Vergroten van lenigheid ................................................................................................ 30
7.2.4 Lenigheid en prestaties ................................................................................................. 31
Samenvatting .................................................................................................................................... 31
Hoofdstuk 8: Longventilatie .................................................................................................................. 34
8.1 Ademminuutvolume.............................................................................................................. 34
8.1.1 Ventilatie in rust ............................................................................................................ 34
8.1.2 Ventilatie bij lichamelijke belasting ............................................................................... 34
8.1.2.1 Veranderingen voor de belasting .................................................................................. 34
8.1.2.2 Veranderingen tijdens de belasting............................................................................... 34
8.1.3 Hyperventilatie .............................................................................................................. 34
8.1.4 Ventilatie en de anaerobe drempel .............................................................................. 34
8.1.5 Alveolaire ventilatie en dode ruimte ............................................................................. 35
8.1.6 Standaard longvolumen en longcapaciteiten................................................................ 35
8.1.7 Tweede adem ................................................................................................................ 35
8.1.8 Steken in de zij ............................................................................................................... 36
8.2 Mechanisme van de ventilatie .............................................................................................. 36
8.2.1 Bewegingen van de thoraxwand: de ademhalingsspieren............................................ 36
8.2.2 Zuurstofverbruik van de ventilatie ................................................................................ 36
8.2.3 Drukveranderingen........................................................................................................ 37
Samenvatting .................................................................................................................................... 38
Hoofdstuk 9: Uitwisseling en transport van gassen .............................................................................. 39
9.1 Uitwisseling van gassen: diffusie ........................................................................................... 39
9.1.1 Partiële druk van gassen................................................................................................ 39
9.1.2 pO2- en pCO2-gradiënten in het lichaam...................................................................... 39
9.1.3 Andere factoren die de uitwisseling van gassen beïnvloeden ...................................... 39
9.1.4 Diffusiecapaciteit tijdens lichamelijke belasting ........................................................... 40
9.2 Transport van gassen............................................................................................................. 40
9.2.1 Transport van zuurstof in het bloed .............................................................................. 40
9.2.2 Transport van kooldioxide in het bloed ........................................................................ 40
9.2.3 Totaal O2- en CO2-gehalte in het bloed ........................................................................ 41
Samenvatting .................................................................................................................................... 42
Hoofdstuk 10: Bloedsomloop en gastransport ..................................................................................... 43
10.1 Veranderingen in de bloedsomloop ...................................................................................... 43
10.1.1 Het hart en de hartcyclus .............................................................................................. 43
10.1.2 Het hartminuutvolume tijdens lichamelijke belasting .................................................. 44
10.1.3 Verdeling van het bloed over de weefsels .................................................................... 45
10.1.4 Het O2-transportsysteem ................................................................................................. 45
10.2 Werkingsprincipes van het vaatstelsel: haemodynamica ..................................................... 45
10.2.1 Bloeddruk ......................................................................................................................... 45
10.2.2 Weerstand tegen de bloedstroom................................................................................... 45
10.2.3 Veranderingen in druk en weerstand tijdens lichamelijke belasting .............................. 46
Samenvatting .................................................................................................................................... 47
Hoofdstuk 11: Regulering van bloedsomloop en ademhaling .............................................................. 49
11.1 Samenvatting van het cardiorespiratoire systeem ............................................................... 49
11.2 Centra voor de regulering van bloedsomloop en ademhaling .............................................. 49
11.2.1 Prikkeling van de cardiorespiratoire regelcentra ............................................................. 49
11.2.2 Innervatie van het cardiorespiratoire systeem ................................................................ 50
, 11.2.3 Regulering van bloedsomloop en ademhaling in rust en tijdens lichamelijke belasting.. 50
Samenvatting .................................................................................................................................... 51
Hoofdstuk 12: Trainingsmethoden........................................................................................................ 52
12.1 Algemene beschouwingen .................................................................................................... 52
12.1.1 Trainingsprincipes.......................................................................................................... 52
12.2 Trainingsmethoden ............................................................................................................... 53
12.2.1 Intervaltraining .............................................................................................................. 53
12.2.2 Duurlooptraining ........................................................................................................... 54
12.2.3 Herhalingslooptraining .................................................................................................. 55
12.2.4 Vaartspel- of fartlek-training ......................................................................................... 55
12.2.5 Sprinttraining ................................................................................................................. 55
12.2.6 Intervalsprinttraining..................................................................................................... 55
12.2.7 Sprinttraining met versnelling ....................................................................................... 55
12.2.8 Hollow-sprinttraining .................................................................................................... 55
Samenvatting .................................................................................................................................... 56
Hoofdstuk 13: Fysiologische effecten van training ............................................................................... 58
13.1 Trainingseffecten ................................................................................................................... 58
13.1.1 Biochemische aanpassingen .......................................................................................... 58
13.1.2 Aanpassingen van het cardiorespiratoire systeem ....................................................... 58
13.1.3 Andere trainingseffecten............................................................................................... 59
13.2 Factoren die de effecten van training beïnvloeden .............................................................. 60
13.2.1 Specificiteit van trainingseffecten ................................................................................. 60
13.2.2 Aanleg ............................................................................................................................ 60
13.2.3 Soort belasting............................................................................................................... 60
13.2.4 Stoppen met training, hervatten van training en behoud van trainingseffecten ......... 60
Samenvatting .................................................................................................................................... 61
Hoofdstuk 15: Belasting en training in verband met gezondheid en fitheid ........................................ 63
15.1 Oorzaken en risicofactoren van hart- en vaatziekten ........................................................... 63
15.1.1 Oorzaken van een hartinfarct........................................................................................ 63
15.1.2 Risicofactoren met betrekking tot het ontstaan van een hartinfarct ........................... 63
15.1.4 Beroerte en andere hypertensieve aandoeningen ....................................................... 63
15.2 Effecten van belasting en training op de gezondheid en fitheid........................................... 63
15.3 Belastingsrichtlijnen .............................................................................................................. 64
15.3.1 (Periodiek) geneeskundig onderzoek ............................................................................ 64
15.3.2 Kwantiteit en kwaliteit van het belastingsprogramma ................................................. 64
15.3.3 Warming-up en cooling-down ....................................................................................... 64
Samenvatting .................................................................................................................................... 65
Hoofdstuk 19: Voeding en prestatie ..................................................................................................... 67
19.1 Voedingsstoffen..................................................................................................................... 67
19.1.1 Koolhydraten ................................................................................................................. 67
19.1.2 Vetten ............................................................................................................................ 67
19.1.3 Eiwitten.......................................................................................................................... 68
19.1.4 Vitaminen en mineralen ................................................................................................ 68
19.2 Voedingsbehoefte ................................................................................................................. 68
19.2.1 Voedselkeuze................................................................................................................. 68
19.2.2 Aantal maaltijden .......................................................................................................... 69
19.2.3 Voeding voor de belasting: de maaltijd voor de wedstrijd ........................................... 69
19.2.4 Voeding tijdens de belasting: aanvulling van suiker en water ...................................... 69
19.2.5 Voeding na de wedstrijd ................................................................................................ 69
19.2.6 Beïnvloedt voeding de prestatie?.................................................................................. 69
Samenvatting .................................................................................................................................... 71
Hoofdstuk 24: Lichamelijke prestaties van jeugdigen ........................................................................... 73
, Samenvatting .................................................................................................................................... 73
Hoofdstuk 25: Lichamelijke prestaties van ouderen ............................................................................. 75
25.1 Het lichamelijke prestatievermogen ..................................................................................... 75
25.1.1 Het aerobe uithoudingsvermogen ................................................................................ 75
25.1.2 Spierkracht..................................................................................................................... 75
25.1.3 Snelheid ......................................................................................................................... 76
25.1.4 Coördinatie .................................................................................................................... 76
25.1.5 Lenigheid ....................................................................................................................... 76
25.2 Lichaamssamenstelling en lichaamsgewicht ......................................................................... 76
25.3 Lichamelijke belasting bij ouderen ........................................................................................ 76
25.3.1 Trainbaarheid ................................................................................................................ 76
25.3.2 Belastbaarheid ............................................................................................................... 77
25.3.3 Belastingsrichtlijnen ...................................................................................................... 77
25.4 Effecten van training bij ouderen .......................................................................................... 77
25.4.1 Cardiorespiratoire trainingseffecten ............................................................................. 77
25.4.2 Effecten van krachttraining ........................................................................................... 77
25.5 Osteoporose .......................................................................................................................... 77
25.5.1 Voedingsfactoren .......................................................................................................... 77
25.5.2 Hormonale factoren ...................................................................................................... 77
25.5.3 Lichaamsbeweging ........................................................................................................ 78
Samenvatting .................................................................................................................................... 79
,Hoofdstuk 2: Energiebronnen
2.1 Definitie van energie
Energie is het vermogen om arbeid te verrichten. Arbeid wordt daarbij gedefinieerd als een kracht
die over een bepaalde afstand wordt uitgeoefend. Er zijn zes vormen van energie:
1 chemische energie;
2 mechanische energie;
3 warmte;
4 licht;
5 elektrische energie en
6 kernenergie.
In het kader van de inspanningsfysiologie is vooral de omzetting van chemische energie in
mechanische energie interessant. Mechanische energie wordt in het lichaam gevormd uit chemische
energie van het voedsel en komt tot uiting in lichaamsbeweging.
2.2 De biologische kringloop van energie
Alle energie in ons zonnestelsel stamt van de zon. Zonne-energie ontstaat uit kernenergie. De
planten slaan het zonlicht op als chemische energie en een plant kan op die manier, door
fotosynthese, in zijn behoefte aan voedsel voorzien. Mensen kunnen dit niet en zijn dus afhankelijk
van voedsel, dus van de levende plant en dus indirect van de zon, voor onze energie.
Voedsel wordt in aanwezigheid van O2 afgebroken tot CO2 en H2O door een metabool proces dat
ademhaling wordt genoemd en waarbij chemische energie vrijkomt. Dit verschaft energie voor
biologische processen als groei (chemische arbeid) en spiercontractie (mechanische arbeid). Dit hele
proces wordt de biologische kringloop van energie genoemd.
2.3 Adenosinetrifosfaat (ATP)
De energie die vrijkomt tijdens het afbraakproces van voedsel wordt niet direct gebruikt voor het
verrichten van arbeid, maar wordt eerst aangewend om een andere chemische verbinding te
vormen: adenosinetrifosfaat (ATP), dat in alle spiervezels ligt opgeslagen. De cel kan zijn
gespecialiseerde vorm van arbeid slechts verrichten met behulp van de energie die vrijkomt bij de
afbraak van deze verbinding.
ATP is opgebouwd uit adenosine en drie fosfaatgroepen. Zie figuur 2.2A op blz. 21. De onderlinge
bindingen tussen de drie fosfaatgroepen zijn energierijke bindingen en zitten vast aan het ribose-deel
van adenosine. Wanneer één fosfaatgroep wordt afgesplitst van de rest komt er 33,5 kJ aan energie
vrij en ontstaat adenosinedifosfaat (ADP) en fosforzuur (P). De energie die vrijkomt bij de afbraak van
ADP vertegenwoordigt nu de directe bron van energie voor elke cel van het lichaam, waaronder de
spiercel, die daardoor arbeid kan verrichten.
De energierijke bindingen kunnen worden verbroken in aanwezigheid van water (hydrolyse). De
hydrolyse van ATP wordt gekatalyseerd door het enzym ATP-ase.
2.3.1 Bronnen van ATP
Energie is vereist voor de resynthese van ATP. Dus de aanvoer van ATP in de spiervezels is afhankelijk
van de resynthese van ATP, waarvoor weer energie vereist is. De spiervezels staan drie systemen ter
beschikking voor de aanvoer van deze energie: het fosfaatsysteem (hierin komt de energie die nodig
is voor de resynthese van ATP vrij bij de afbraak van slechts één verbinding, het creatinefosfaat (CP)),
de anaerobe glycolyse (of het melkzuursysteem) en het aerobe systeem (of het zuurstofsysteem).
De energie die vrijkomt bij de afbraak van voedsel en CP wordt op functionele wijze gekoppeld aan
de energievereisende resynthese van ATP uit ADP en P. Dit zijn gekoppelde reacties die de basis
vormen voor ATP-productie bij het metabolisme.
,2.3.1.1 Anaerobe bronnen van ATP – anaeroob metabolisme
De uitdrukking anaeroob metabolisme of anaerobe bronnen van ATP slaat op de resynthese van ATP
via chemische reacties waarvoor de aanwezigheid van zuurstof geen vereiste is.
Het ATP-CP-(fosfaat)systeem
Creatinefosfaat ligt, net als ATP, opgeslagen in spiervezels. Deze bevatten beide energierijke
fosfaatgroepen. Een andere overeenkomst is het vrijkomen van een grote hoeveelheid energie bij
het afsplitsen van de fosfaatgroep. Bij die splitsing ontstaat creatine (C) en fosfaatzuur (P). De
vrijgekomen energie is onmiddellijk beschikbaar voor de resynthese van ATP via biochemisch
gekoppelde reacties. Zo wordt ATP steeds met dezelfde snelheid als waarmee het wordt afgebroken
bij spiercontractie weer teruggevormd uit ADP en P, gebruikmakend van de energie die vrijkomt bij
de afbraak van de voorraad CP:
CP P + C + energie
Energie + ADP + P ATP
Alle reacties die in het lichaam verlopen vereisen de aanwezigheid van enzymen (eiwitten of
eiwitverbindingen die de snelheid waarmee afzonderlijke reacties verlopen verhogen). Het enzym
dat de splitsing van CP en de gelijktijdige vorming van ATP katalyseert, wordt creatinekinase
genoemd:
CP + ADP (creatinekinase) C + ATP
De totale hoeveelheid energie die in het fosfaatsysteem ligt opgeslagen is zeer beperkt: ATP is voor
de eerste 3 sec en CP voor 10-30 sec. Zonder dit systeem zouden geen snelle, krachtige bewegingen
kunnen worden uitgevoerd, omdat dergelijke activiteiten eerder een snelle dan een grote aanvoer
van energie in de vorm van ATP vereisen. Het fosfaatsysteem vertegenwoordigt dus de snelst
beschikbare bron van ATP voor de spier, want het is niet afhankelijk van een lange reeks chemische
reacties, niet van het transport van de zuurstof die we inademen naar de actieve spieren en zowel
ATP als CP liggen opgeslagen in de directe nabijheid van het contractiele systeem van de spieren.
Anaerobe glycolyse (melkzuursysteem)
Dit systeem omvat een onvolledige afbraak van koolhydraten tot melkzuur. In het lichaam worden
alle koolhydraten omgezet in glucose, dat onmiddellijk in die vorm kan worden gebruikt of als
glycogeen in de lever en spier kan worden opgeslagen voor later gebruik. Melkzuur is een bijproduct
van de anaerobe glycolyse en veroorzaakt spiervermoeidheid bij ophoping tot hoge concentraties in
spier en bloed. Die verzuring heeft een remmende invloed op het enzym dat de snelheidsbepalende
reactie van de glycolyse katalyseert, het fosfofructokinase (PFK).
Glycolyse duidt op de afbraak van suiker: met anaerobe glycolyse wordt de afbraak van glycogeen in
afwezigheid van zuurstof bedoeld. Tijdens het afbraakproces van glycogeen komt energie vrij die via
gekoppelde reacties wordt gebruikt voor de resynthese van ATP. Voor elke reactie is de
aanwezigheid van een specifiek enzym vereist om ze met voldoende snelheid te laten verlopen. Het
belangrijkste enzym is fosfofructokinase.
(C6H12O6)n 2C3H6O3 + energie
(glycogeen) (melkzuur)
Energie + 3ADP + 3P 3ATP
De anaerobe glycolyse voorziet ook bij belasting van het lichaam in een snelle aanvoer van ATP. Tot 2
á 3 minuten (glucose uit de spieren en via de circulatie). De reductie van het pyrodruivezuur tot
melkzuur is van essentieel belang voor de voortgang van de anaerobe glycolyse.
Samengevat geldt dus dat de anaerobe glycolyse:
,1 uiteindelijk leidt tot de productie van melkzuur dat spiervermoeidheid tot gevolg heeft;
2 niet afhankelijk is van de aanwezigheid van zuurstof;
3 alleen koolhydraten als substraat gebruikt en
4 via de afzonderlijke reacties voldoende energie oplevert voor de resynthese van slechts
enkele molen ATP per mol glucose.
2.3.1.2 Aerobe bronnen van ATP – aeroob metabolisme
In aanwezigheid van zuurstof wordt glucose volledig afgebroken tot CO2 en H2O. In de skeletspier
komt hierbij voldoende energie vrij voor de resynthese van 37 mol ATP. De reacties van het
zuurstofsysteem verlopen voor een groot deel in gespecialiseerde, subcellulaire structuren die men
mitochondriën noemt. Skeletspieren bevatten hier vele van. Het grote aantal reacties van het aerobe
systeem kan worden opgesplitst in drie reeksen waarvan de eerste, evenals bij de beide anaerobe
systemen, in het sarcoplasma verloopt, terwijl de twee en de derde zich voltrekken in de
mitochondriën:
1 de aerobe glycolyse;
2 de Krebs-cyclus en
3 het elektronentransportsysteem of ademhalingsketen.
Aerobe glycolyse
Het verschil tussen de anaerobe glycolyse en de aerobe glycolyse die optreedt bij voldoende aanvoer
van zuurstof is dat onder aerobe omstandigheden melkzuur niet wordt opgehoopt. Het remt echter
niet de resynthese van ATP tijdens de glycolyse, want na de resynthese van ATP het molecuul waaruit
onder anaerobe omstandigheden melkzuur ontstaat, het pyrodruivezuur, in aanwezigheid van
zuurstof verder wordt afgebroken door het aerobe systeem.
(C6H12O6)n 2C3H4O3 + energie
(glycogeen) (pyrodruivezuur)
Energie + 3ADP + 3P 3ATP
Krebs-cyclus
Het pyrodruivezuur dat tijdens de aerobe glycolyse in het sarcoplasma is gevormd, wordt vervolgens
in de mitochondriën verder afgebroken door middel van een reeks reacties die samen de Krebs-
cyclus vormen. Tijdens deze cyclus vinden drie belangrijke chemische gebeurtenissen plaats:
1 de productie van CO2;
2 oxidatie, ofwel het onttrekken van elektronen en
3 resynthese van ATP.
Het elektronentransportsysteem (ETS)
Wanneer de afbraak van glycogeen verder wordt gevolgd, blijkt dat het eindproduct, H2O, wordt
gevormd uit de waterstofionen en elektronen die bij de diverse oxydatiereacties aan verschillende
verbindingen zijn onttrokken en de zuurstof die we inademen. Dus:
4H+ + 4e- + O2 2H2O
Dus 4 waterstofionen met 4 elektronen en 1 molecuul zuurstof leveren 2 moleculen water. Tijdens
het transport van de elektronen door de ademhalingsketen komt energie vrij en wordt via
gekoppelde reacties ATP geresynthetiseerd. Men spreekt dan over oxydatieve fosforylering. Het
grootste deel van de in totaal 37 moleculen ATP die bij aeroob metabolisme ontstaan is dus
geresynthetiseerd in het elektronentransportsysteem, waarbij tegelijkertijd water wordt gevormd.
,Totaalvergelijkingen voor het aerobe metabolisme
De gekoppelde reacties die een rol spelen bij de aerobe afbraak van 1 mol glucose uit glycogeen
kunnen als volgt worden samengevat:
(C6H12O6)n + 6O2 6CO2 + 6H2O + energie
Energie + 37ADP + 37P 37ATP
Het aerobe system en vetmetabolisme
Naast glycogeen, een koolhydraat, kunnen ook vetten en eiwitten langs aerobe weg worden
afgebroken tot CO2 en H2O, waarbij de vrijkomende energie wordt gebruikt voor de resynthese van
ATP. We beperken ons echter tot het vetmetabolisme. Het overzicht van het totaal aan gekoppelde
reacties die een rol spelen bij de aerobe afbraak van een specifiek vetzuur, palmitinezuur, ziet er als
volgt uit:
(C16H32O2)n + 23O2 16CO2 + 16H2O + energie
(palmitinezuur)
Energie + 130ADP + 130P 130ATP
Voor de resynthese van 1 mol ATP tijdens aerobe afbraak van vetten is meer O2 nodig dan tijdens
aerobe afbraak van glycogeen. Zowel glycogeen als vetten zijn belangrijke bronnen voor de
resynthese van ATP in rust en tijdens inspanning; eiwitten worden slechts aangesproken als bron van
energie onder zeer extreme omstandigheden van lichamelijke belasting of bij langdurig vasten.
Totale aerobe energie in de spier
Via het aerobe systeem kunnen dus zowel vetten als glycogeen gebruikt worden voor de resynthese
van grote hoeveelheden ATP zonder dat daarbij bijproducten ontstaan die vermoeidheid
veroorzaken. Om deze reden is dit systeem in rust het belangrijkste. Met betrekking tot de
lichamelijke opvoeding en sport is het volgende van belang: het aerobe systeem is bij uitstek geschikt
om tijdens langdurige belasting van het lichaam de energie voor de vorming van ATP te leveren.
2.3.1.3 De energiesystemen: een vergelijking
Systeem Voedsel of chemische O2-behoefte Snelheid ATP-productie
brandstof (relatief)
Anaeroob
ATP-CP-systeem Creatinefosfaat (CP) Nee Snelst Weinig: beperkt
Melkzuursysteem Glycogeen (glucose) Nee Snel Weinig: beperkt
Aeroob
Zuurstofsysteem Glycogeen, vetten, eiwitten Ja Langzaam Veel: onbeperkt
2.3.2 De aerobe en anaerobe systemen in rust en tijdens belasting
Belangrijke punten bij anaerobe en aerobe systemen in rust en tijdens belasting van het lichaam die
een nadere beschouwing vereisen:
1 het type voedingsstoffen dat als uitgangspunt dient voor het metabolisme;
2 de relatieve rol die elk systeem speelt en
3 de aanwezigheid en ophoping van melkzuur in het bloed.
,2.3.2.1 Rust
In rust wordt door vetten 2/3 deel en door koolhydraten (glycogeen en glucose) 1/3 deel bijgedragen
in de behoefte aan energieleverende voedingsstoffen. Alleen het aerobe systeem is dan werkzaam,
omdat ons zuurstoftransportsysteem onder deze omstandigheden iedere cel in ons lichaam van
voldoende zuurstof kan voorzien, waardoor de cellen voldoende ATP kunnen produceren om in de
basale behoefte aan energie te voldoen.
Ondanks dat zijn er in het bloed toch kleine, constante hoeveelheden melkzuur. Maar aangezien de
concentratie melkzuur constant blijft en er geen sprake is van ophoping, levert de anaerobe glycolyse
in dit geval geen bijdrage aan de vorming van ATP.
2.3.2.2 Belasting
De rol die de energiesystemen afzonderlijk speelt bij belasting is afhankelijk van
1 de soort belasting die het lichaam wordt opgelegd;
2 de trainingstoestand en
3 de voeding van de sportbeoefenaar.
Kortdurende belastingen
Tot kortdurende belastingen worden activiteiten gerekend waarbij arbeid geleverd moet worden
gedurende 2 tot 3 minuten. Het anaerobe systeem overheerst hierbij, dus de ATP die nodig is voor
het verrichten van dit soort inspanningen kan niet door het aerobe systeem alleen worden geleverd.
Koolhydraten zijn hiervoor de belangrijkste voedingsstoffen. De twee redenen voor het beperkte
vermogen van het aerobe systeem tot levering van voldoende ATP tijdens inspanning zijn:
1 voor iedereen geldt dat het aerobe uithoudingsvermogen een maximum kent: de maximale
snelheid waarmee we zuurstof kunnen gebruiken en
2 het duurt minstens 2 tot 3 minuten voordat het zuurstofverbruik is toegenomen tot een
nieuwe, hogere waarde.
De reden voor dit tweede punt is dat de biochemische en fysiologische aanpassingen van het lichaam
pas na enige tijd merkbaar worden. De periode waarin het zuurstofverbruik lager is dan nodig om de
vereiste hoeveelheid ATP, bij welke belasting dan ook, te kunnen leveren, wordt het zuurstoftekort
genoemd. Daarom wordt er vooral een beroep gedaan op het anaerobe systeem, al zal er altijd een
zuurstoftekort blijven bestaan.
Snelle toename van de anaerobe glycolyse gaat gepaard met een even snelle ophoping van melkzuur.
Wanneer de glycogeenvoorraden in de spier uitgeput raken, zal de ophoping van melkzuur in de
spier en het bloed maximumwaarden bereiken. De spier heeft dan geen bruikbare brandstof meer,
wat vermoeidheid tot gevolg heeft. De belasting moet dan worden beëindigd of de intensiteit moet
drastisch worden verminderd.
Langdurende belastingen
Hiertoe behoort iedere vorm van belasting van het lichaam die gedurende relatief lange tijd
volgehouden kan worden. Dit is 5 minuten of langer. Koolhydraten en vetten zijn hiervoor de
belangrijkste voedingsstoffen (koolhydraten in het begin van de inspanning, dit gaat langzamerhand
over in vetten). Het aerobe systeem overheerst hierbij. Ook hier ontstaat in het begin een
zuurstoftekort, maar het zuurstofverbruik bereikt na ongeveer 2 tot 3 minuten een nieuwe steady-
state waarde, die voldoende is om voor de belasting de vereiste hoeveelheid ATP te leveren. De
concentratie van melkzuur in het bloed bereikt om deze reden geen al te hoge waarden. Op het
moment dat het zuurstofverbruik een steady-state waarde heeft bereikt, wordt de anaerobe
glycolyse stopgezet en blijft de kleine hoeveelheid melkzuur die tot op dat moment is opgehoopt
relatief constant tot het eind van de belasting.
De gevoelens van vermoeidheid die door langdurige belastingen komen, zijn:
, 1 lage concentraties van glycose in het bloed door uitputting van glycogeenvoorraden in de
lever,
2 plaatselijke spiervermoeidheid door uitputting van glycogeenvoorraden in de spier,
3 verlies van water (uitdroging) en zouten, hetgeen leidt tot een hogere lichaamstemperatuur
en
4 verveling en lichamelijke afmatting in het algemeen.
Zoals de anaerobe capaciteit van belang is voor het leveren van kortdurende inspanningen, is op
soortgelijke wijze het maximaal aeroob uithoudingsvermogen (VO2max) een belangrijke factor bij
het leveren van langdurige inspanningen. VO2max wordt gedefinieerd als de maximale snelheid
waarmee zuurstof kan worden gebruikt.
Wisselwerking tussen aerobe en anaerobe energiebronnen tijdens belasting
Het is niet mogelijk om ‘tussen’activiteiten als louter anaeroob of aeroob te betitelen. Hierbij is
namelijk een combinatie van zowel anaeroob als aeroob metabolisme van toepassing. De verdeling
hiervan is ongeveer 50/50. Deze ‘middenafstanden’, zoals de 1500 meter, leveren voor de atleet vaak
de grootste moeilijkheden op, omdat op alle energiesystemen in belangrijke mate een beroep
gedaan wordt. Beide systemen moeten dan ook getraind worden.
