Inspanningsfysiologie 2022-2023
LESSEN PROF DE SMET
Energie leverende processen en substraten (13/02 & 14/02 &
28/02)
❖ Energie voor spiercontracties/inspanning: splitsen ATP
- Omzetten chemische naar mechanische energie in sarcomeer
- Ook voor pompen ATP nodig: Na-K-pomp en serca pomp (behoud membraanpoteniaal en
relaxatie)
Myosine ATPase
4- 3- 2- +
ATP + H2O ADP + P + H + 31kJ
i
➔ Hoog energetische verbindingen tussen fosfaatgroepen ATP: bij hydrolyse/splitsen
komt E vrij
❖ ATP voorraad
- Gelijk bij iedereen: M en V, sporters en niet sporters: 5-6 mmol ATP/kg spier
- ATP: GEEN goede energievoorraad → te groot/zwaar → dus is een energiecarrier
Continue en onmiddellijke resynthese nodig, anders te snel uitgeput
ATP afbraak
(mmol/s)
3.0
1.7 100 m sprint
10 km
20 km/u 30 km/u Intensiteit
❖ Energiesystemen voor resynthese ATP
1) Creatinefosfaat systeem: PCr
2) Glycolyse: anaeroob/aeroob (koolhydraten)
3) Oxidatieve fosforylatie in mitochondria: koolhydraten en vetten
Enkele verschillen: vermogen, capaciteit, energieleverende substraten, duur
activatie, zuurstof, …
Vermogen: maximale ATP productie snelheid → PCr > anaerobe glycolyse >
aeroob > vet
, Capaciteit: maximale beschikbare energie → vet (niet gelimiteerd > aerobe
glycolyse > anaeroob > PCr
❖ Schatting bijdrage energiesubstraten/systemen
- Creatinefosfaat: geen zuurstof nodig en alactisch → vooral bij korte inspanningen
- Lactaat: anaeroob en lactisch
- Acetyl CoA: aeroob → vanaf 800 m dominantie dit systeem
- Leverglycogeen en vetten: enkel bij langdurige sporten
- BEKIJK TABEL DIA 14
Creatinefosfaat systeem
Creatinekinase
➔ Hoge energetische verbindingen tussen P en Cr: E vrij bij splitsing → wordt gebruikt
voor ATP resynthese
➔ Creatinekinase: overvloedig aanwezig + geregeld door concentratie
substraten/producten
❖ Voorraad PCr
- Uit voeding (vlees/vis) en productie in nier/lever
- Spiercreatine afgebroken gedurende de dag
❖ Eigenschappen
- Hoog vermogen: heel snel
- 1 chemische reactie: onmiddellijke levering energie
- Energiebuffer: houdt concentratie ATP cst bij plotse intensiteit
- Alactisch en aneroob
- Beperkte protonen opbouw! → gaat het eerder consumeren
- MAAR: beperkte voorraad → enkel voor korte inspanning
- We zien vooral bij sporters met meer type 2 spiervezels een grotere PCr hoeveelheid
❖ Repletie na depletie: terug vullen na uitputting – recovery kinetics
- Mate van depletie bepaalt repletietijd
- Langere inspanning: helemaal uitputten systeem → langere recuperatie
- Metabole acidose zorgt ook voor trager herstel
- Type 1 vezels snellere repletie dan type 2 vezels
- Voornamelijk via aerobe energieprocessen
- We zien bij een bepaalde test waarbij er meerdere sprints moeten worden gedaan met
enkele minuten recuperatie: PCr daalt systematisch
❖ Creatinefosfaat shuttle
- Shuttle in cel tussen verschillende compartimenten
- Werking:
➔ Fosfaatgroep gebruikt m aan ADP en H+ te koppen ter vorming van ATP
➔ Ook in adere richting: creatine in omgeving van veel ATP → fosforgroep gebruiken om
PCr te produceren
, - Fosfaat aan creatine gebonden via energie vrijzetting van mitochondria → PCr kan dan
terug naar Cr aan de myofibril door ATP af te geven
- Spier:
➔ mitochondria : plaats waar ATP voorraad is
➔ myofibrillen: weinig ATP voorraad
➔ ideaal scenario: ATP fundeert makkelijk van mitochondriën naar plaats waar het nodig
is → NIET realistisch: ATP kan zichzelf niet transporteren
➔ OPL: creatine kan veel makkelijker diffunderen → vormt fosforcreatine → kan
makkelijk naar actine/myosine (omgeving met tekort ATP en veel ADP) → afgave
fosfor ter vorming van ATP → Creatine terug naar mitochondria of cytoplasma (plaats
van glycolyse)
- Glycolyse kan E produceren
Glycolyse
❖ Substraat en voorraad
- D-glucose: enige substraat in glycolyse
- SOORTEN:
1) Leverglycogeen
Voorraad en gluconeogenese (aanmaak glucose)
Behoud glycemie
2) Spierglycogeen
Vooral in type 2 vezels: voorraad
3) Koolhydraten in darm
Aanvoer uit koolhydraatconsumptie
Behoud glycemie
4) Bloedglucose
transportfunctie
willen we constant houden!
❖ Glycogeen supercompensatie in spier
- Strategie om vergrote voorraad in spier te verkrijgen
Aanloop competitie: hoge trainingsload
Eerste sessies: laag koolhydraat dieet → weinig spierglycogeen
Laatste dagen (36-48u ervoor): hoog koolhydraat dieet en minder trainen:
opslaan spierglycogeen
- Uithoudingssporters: meer compensatie dan niet getrainde personen → vergrote capaciteit
om dit op te slaan
- Hogere VO² max (= hoge trainingsstatus), hogere glycogeenvoorraden
- Hogere inname KH → hogere voorraad
❖ Depletie
- Lage intensiteit: traag verbruik van glycogeen
- Aan iets hogere intensiteit: glycogeen vooral aeroob consumeren maar stopt wanneer
voorraad op is → eenmaal uitgeput, intensiteit kan niet langer volgehouden worden
- Supra maximale inspanning (= boven de VO² max – gaat voor kortere tijd)
Meer gebruik anaerobe manier: hoger vermogen → snellere depletie
, ❖ Spierglycogeenreserves
- Lage spierglycogeenconcentratie aan start inspanning (KH arm dieet) = vroeger opgeven
- KH consumptie tijdens inspanning
Bij KH-rijke drank: glycemie blijft constant
Placebo: hypoglycemie (lever is niet in staat om voldoende glucose vrij te
zetten)
❖ LEVERglycogeen
- Doorheen nacht: concentratie daalt
- Inspanning (zonder eten): concentratie daalt
❖ SPIERglycogeen
- In nacht: blijft constant, zelfs beetje stijgen
- Inspanning: concentratie daalt drastisch
❖ Werking en functie spier- en leverglycogeen tijdens inspanning
- Stel gedurende 60 uur vasten
➔ Voorraad spierglycogeen daalt omdat deze verantwoordelijk is bloedglycogeen op peil
te houden: suikers in bloed moeten zo cst mogelijk gehouden worden
➔ Door glucogenese en glycogenolyse
➔ Tijdens inspanning: leverglycogeen zal dus sneller dalen omdat deze bijdraagt aan
energiesubstraten voor contraherende spier
- Wat in de spier zelf?
➔ Doordat we in nacht inactief zijn → geen verandering
➔ Inspanning: spierglycogeen als bron voor E
- Getrainde VS niet getrainde
➔ We zien dat bij getrainde spierglycogeen sneller zich zal herstellen en dat ze grotere
maximale totale levels van spierglycogeen kunnen bereiken
❖ Training aan verlaagde glycogeenconcentratie voor MEER oxidatie spieradaptaties → promoot
vetoxiderend systeem
- Train low: start inspanning met normale spierglycogeen en verlaagde leverglycogeen
- Train low variant: in voormiddag intensief trainen en NIET eten, in namiddag trainen met
zowel lage spier- als leverglycogeen
- Sleep low, train low: avond intensief trainen en NIET eten, ochtend nuchter trainen met
zowel lage spier- en leverglycogeen → zou betere trainingsadaptaties geven
❖ Overzichtje!
- Voorraad glycogeen: groot → verder opgedreven door uithoudingstraining en KH-rijk dieet
- Anaerobe afbraak:
hoog vermogen (snel op max snelheid)
laag ATP rendement per eenheid glucose: 3 ATP uit glycogeen en 2 uit
bloedglucose
ideaal wanneer er zuurstof nood is
vooral belang bij type 2 vezels
- Aerobe afbraak
lager vermogen
hoog rendement per eenheid glucose: 39 ATP uit glycogeen en 38 uit
bloedglucose
LESSEN PROF DE SMET
Energie leverende processen en substraten (13/02 & 14/02 &
28/02)
❖ Energie voor spiercontracties/inspanning: splitsen ATP
- Omzetten chemische naar mechanische energie in sarcomeer
- Ook voor pompen ATP nodig: Na-K-pomp en serca pomp (behoud membraanpoteniaal en
relaxatie)
Myosine ATPase
4- 3- 2- +
ATP + H2O ADP + P + H + 31kJ
i
➔ Hoog energetische verbindingen tussen fosfaatgroepen ATP: bij hydrolyse/splitsen
komt E vrij
❖ ATP voorraad
- Gelijk bij iedereen: M en V, sporters en niet sporters: 5-6 mmol ATP/kg spier
- ATP: GEEN goede energievoorraad → te groot/zwaar → dus is een energiecarrier
Continue en onmiddellijke resynthese nodig, anders te snel uitgeput
ATP afbraak
(mmol/s)
3.0
1.7 100 m sprint
10 km
20 km/u 30 km/u Intensiteit
❖ Energiesystemen voor resynthese ATP
1) Creatinefosfaat systeem: PCr
2) Glycolyse: anaeroob/aeroob (koolhydraten)
3) Oxidatieve fosforylatie in mitochondria: koolhydraten en vetten
Enkele verschillen: vermogen, capaciteit, energieleverende substraten, duur
activatie, zuurstof, …
Vermogen: maximale ATP productie snelheid → PCr > anaerobe glycolyse >
aeroob > vet
, Capaciteit: maximale beschikbare energie → vet (niet gelimiteerd > aerobe
glycolyse > anaeroob > PCr
❖ Schatting bijdrage energiesubstraten/systemen
- Creatinefosfaat: geen zuurstof nodig en alactisch → vooral bij korte inspanningen
- Lactaat: anaeroob en lactisch
- Acetyl CoA: aeroob → vanaf 800 m dominantie dit systeem
- Leverglycogeen en vetten: enkel bij langdurige sporten
- BEKIJK TABEL DIA 14
Creatinefosfaat systeem
Creatinekinase
➔ Hoge energetische verbindingen tussen P en Cr: E vrij bij splitsing → wordt gebruikt
voor ATP resynthese
➔ Creatinekinase: overvloedig aanwezig + geregeld door concentratie
substraten/producten
❖ Voorraad PCr
- Uit voeding (vlees/vis) en productie in nier/lever
- Spiercreatine afgebroken gedurende de dag
❖ Eigenschappen
- Hoog vermogen: heel snel
- 1 chemische reactie: onmiddellijke levering energie
- Energiebuffer: houdt concentratie ATP cst bij plotse intensiteit
- Alactisch en aneroob
- Beperkte protonen opbouw! → gaat het eerder consumeren
- MAAR: beperkte voorraad → enkel voor korte inspanning
- We zien vooral bij sporters met meer type 2 spiervezels een grotere PCr hoeveelheid
❖ Repletie na depletie: terug vullen na uitputting – recovery kinetics
- Mate van depletie bepaalt repletietijd
- Langere inspanning: helemaal uitputten systeem → langere recuperatie
- Metabole acidose zorgt ook voor trager herstel
- Type 1 vezels snellere repletie dan type 2 vezels
- Voornamelijk via aerobe energieprocessen
- We zien bij een bepaalde test waarbij er meerdere sprints moeten worden gedaan met
enkele minuten recuperatie: PCr daalt systematisch
❖ Creatinefosfaat shuttle
- Shuttle in cel tussen verschillende compartimenten
- Werking:
➔ Fosfaatgroep gebruikt m aan ADP en H+ te koppen ter vorming van ATP
➔ Ook in adere richting: creatine in omgeving van veel ATP → fosforgroep gebruiken om
PCr te produceren
, - Fosfaat aan creatine gebonden via energie vrijzetting van mitochondria → PCr kan dan
terug naar Cr aan de myofibril door ATP af te geven
- Spier:
➔ mitochondria : plaats waar ATP voorraad is
➔ myofibrillen: weinig ATP voorraad
➔ ideaal scenario: ATP fundeert makkelijk van mitochondriën naar plaats waar het nodig
is → NIET realistisch: ATP kan zichzelf niet transporteren
➔ OPL: creatine kan veel makkelijker diffunderen → vormt fosforcreatine → kan
makkelijk naar actine/myosine (omgeving met tekort ATP en veel ADP) → afgave
fosfor ter vorming van ATP → Creatine terug naar mitochondria of cytoplasma (plaats
van glycolyse)
- Glycolyse kan E produceren
Glycolyse
❖ Substraat en voorraad
- D-glucose: enige substraat in glycolyse
- SOORTEN:
1) Leverglycogeen
Voorraad en gluconeogenese (aanmaak glucose)
Behoud glycemie
2) Spierglycogeen
Vooral in type 2 vezels: voorraad
3) Koolhydraten in darm
Aanvoer uit koolhydraatconsumptie
Behoud glycemie
4) Bloedglucose
transportfunctie
willen we constant houden!
❖ Glycogeen supercompensatie in spier
- Strategie om vergrote voorraad in spier te verkrijgen
Aanloop competitie: hoge trainingsload
Eerste sessies: laag koolhydraat dieet → weinig spierglycogeen
Laatste dagen (36-48u ervoor): hoog koolhydraat dieet en minder trainen:
opslaan spierglycogeen
- Uithoudingssporters: meer compensatie dan niet getrainde personen → vergrote capaciteit
om dit op te slaan
- Hogere VO² max (= hoge trainingsstatus), hogere glycogeenvoorraden
- Hogere inname KH → hogere voorraad
❖ Depletie
- Lage intensiteit: traag verbruik van glycogeen
- Aan iets hogere intensiteit: glycogeen vooral aeroob consumeren maar stopt wanneer
voorraad op is → eenmaal uitgeput, intensiteit kan niet langer volgehouden worden
- Supra maximale inspanning (= boven de VO² max – gaat voor kortere tijd)
Meer gebruik anaerobe manier: hoger vermogen → snellere depletie
, ❖ Spierglycogeenreserves
- Lage spierglycogeenconcentratie aan start inspanning (KH arm dieet) = vroeger opgeven
- KH consumptie tijdens inspanning
Bij KH-rijke drank: glycemie blijft constant
Placebo: hypoglycemie (lever is niet in staat om voldoende glucose vrij te
zetten)
❖ LEVERglycogeen
- Doorheen nacht: concentratie daalt
- Inspanning (zonder eten): concentratie daalt
❖ SPIERglycogeen
- In nacht: blijft constant, zelfs beetje stijgen
- Inspanning: concentratie daalt drastisch
❖ Werking en functie spier- en leverglycogeen tijdens inspanning
- Stel gedurende 60 uur vasten
➔ Voorraad spierglycogeen daalt omdat deze verantwoordelijk is bloedglycogeen op peil
te houden: suikers in bloed moeten zo cst mogelijk gehouden worden
➔ Door glucogenese en glycogenolyse
➔ Tijdens inspanning: leverglycogeen zal dus sneller dalen omdat deze bijdraagt aan
energiesubstraten voor contraherende spier
- Wat in de spier zelf?
➔ Doordat we in nacht inactief zijn → geen verandering
➔ Inspanning: spierglycogeen als bron voor E
- Getrainde VS niet getrainde
➔ We zien dat bij getrainde spierglycogeen sneller zich zal herstellen en dat ze grotere
maximale totale levels van spierglycogeen kunnen bereiken
❖ Training aan verlaagde glycogeenconcentratie voor MEER oxidatie spieradaptaties → promoot
vetoxiderend systeem
- Train low: start inspanning met normale spierglycogeen en verlaagde leverglycogeen
- Train low variant: in voormiddag intensief trainen en NIET eten, in namiddag trainen met
zowel lage spier- als leverglycogeen
- Sleep low, train low: avond intensief trainen en NIET eten, ochtend nuchter trainen met
zowel lage spier- en leverglycogeen → zou betere trainingsadaptaties geven
❖ Overzichtje!
- Voorraad glycogeen: groot → verder opgedreven door uithoudingstraining en KH-rijk dieet
- Anaerobe afbraak:
hoog vermogen (snel op max snelheid)
laag ATP rendement per eenheid glucose: 3 ATP uit glycogeen en 2 uit
bloedglucose
ideaal wanneer er zuurstof nood is
vooral belang bij type 2 vezels
- Aerobe afbraak
lager vermogen
hoog rendement per eenheid glucose: 39 ATP uit glycogeen en 38 uit
bloedglucose
