Inspanningsfysio
Inleiding
Inspanningsfysiologie: Studie van hoe de functies van het lichaam worden veranderd wanneer we
blootgesteld worden aan inspanning, een uitdaging voor de homeostase.
Sportfysiologie past verder de concepten van inspanningsfysiologie toe op het verbeteren van
sportprestaties en het optimaal trainen van de sporter.
Modaliteiten voor lichaamsbeweging:
● Aërobe oefening
● Anaërobe oefeningen
● Weerstandsoefening
● Gecombineerde oefeningen
● Lichaams-geest oefening
● Flexibiliteitsoefening
Energiesystemen
Brandstof voor lichaamsbeweging: Bio-energetica & spiermetabolisme
1. Substraten: Brandstof voor inspanning
2. Energieproductie
3. Basis energie systemen
Terminologie
Substraten: Adenosinetrifosfaat, fosfocreatine, koolhydraten, vet, eiwit
Bio-energetica: Proces van omzetting van substraten in energie
Metabolisme: Chemische reacties in het lichaam
Substraten
De vrijgekomen energie kan worden gemeten aan de hand van de geproduceerde warmte.
1 cal = warmte-energie die nodig is om 1 g water van 14,5°C naar 15,5°C te brengen.
1.000 cal = 1 kcal = 1 Calorie (voeding)
Waarom ATP nodig? voor aantal chemische reacties, spiercontractie, actief transport over
celmembraan heen,..
Substraten: Koolhydraten, vetten, eiwitten
Rusttoestand: 50% CHO, 50% vet
Inspanning (kort): Meer CHO
Inspanning (lang): CHO, vet
om ATP te genereren
kortere inspanning → KH Langere inspanning → Vetten
Eerste 15s vooral ATP-Pcr → HIIT fosfocreatine supplementatie → verbeteren sprintprestatie
Als prestatie langer duurt dan 100m → meer energie uit glycolyse (aeroob en anaeroob)
Als je lactaat produceert gaan je spieren verzuren
1
,Vanaf 800meter ander systeem nodig → aeroob
Aantal en grootte mitochondrie gaan aanpassen bij aeroob uithouding
Krachtatleten gaan glycolyse, anaeroob metabolisme → cytoplasmatische hypo
Hoe minder inspanning hoe minder kcal nodig.
keten van sarcomeren, actine myosine
contractie ontstaat vanuit actiepotentiaal, via sarcolemma die da transporteren over spierbundel, t
tubuli vervoert actiepotentiaal van sarcomeer naar sarcomeer, activeert sarcoplasmatisch reticulum.
calcium ionen gaan naar troponine tropomyiosine complex.
ATP activeert atp-ase om ca terug te halen en relaxeert de spier
CHO
Alle CHO worden omgezet in glucose
4,1 kcal / g; ongeveer 2.500 kcal opgeslagen in het lichaam
Primair ATP-substraat voor spieren en hersenen
Extra glucose opgeslagen als glycogeen in lever en spieren
Glycogeen omgezet in glucose wanneer nodig om meer ATP te maken
Glycogeenopslag beperkt (2.500 kcal), moet vertrouwen op koolhydraten uit de voeding om aan te
vullen.
Als intramusculaire glucose op is, gebruik je glucose vanuit de lever.
Vet
Efficiënt substraat, efficiënte opslag
- 9,4 kcal/g
- +70.000 kcal opgeslagen in het lichaam
Energiesubstraat voor langdurige, minder intensieve inspanning
- Hoge netto ATP opbrengst maar trage ATP productie
- Moet worden afgebroken in vrije vetzuren (FFA's) en glycerol
- Alleen FFA's worden gebruikt om ATP te maken
veel efficienter substraat om atp te genereren en het is ook efficient om vet op te slagen in adipocyten maar veel trager.
kan je linken met supplementatie tijdens sport
bij marathon is 30km de klop van de hamer,
omda daar van KH naar vetten verandert en je
veel trager begint te lopen
Ongeveer cijfers kennen alsin veel meer vetten
opgeslagen
Proteïne
Energiesubstraat tijdens verhongering:
- 4,1 kcal/g
- Moet worden omgezet in glucose (gluconeogenese)
Kan ook worden omgezet in FFA's (lipogenese):
- Voor energieopslag
- Voor cellulair energiesubstraat
2
,Cellulair metabolisme
Beheersing van de energieproductie door de beschikbaarheid van substraten
Energie die gecontroleerd vrijkomt op basis van de beschikbaarheid van primair substraat.
Massa-effect:
- Beschikbaarheid van substraat beïnvloedt stofwisselingssnelheid
- Meer beschikbaar substraat = hogere pathway-activiteit
- Overschot van bepaald substraat = cellen vertrouwen meer op dat energiesubstraat dan andere
Waarvan hangt je energieproductie af?
Energie die gecontroleerd vrijkomt op basis van de enzymactiviteit in de stofwisselingsroute
Enzymen:
- Starten geen chemische reacties of bepalen de ATP-opbrengst
- vergemakkelijken de afbraak (katabolisme) van substraten
- Verlagen de activeringsenergie voor een chemische reactie
- Eindigen met achtervoegsel -ase
ATP afgebroken door ATPase
Elke stap in een biochemische route vereist specifieke enzymen.
Meer enzymactiviteit = meer product
Snelheidsbeperkend enzym
- Kan bij een vroege stap een knelpunt veroorzaken
- Activiteit beïnvloed door negatieve feedback
- Vertraagt algemene reactie, voorkomt wegloopreactie
3
, Opgeslagen energie
Hoge energie fosfaten
ATP opgeslagen in kleine hoeveelheden totdat het nodig is.
Afbraak van ATP om energie vrij te maken:
- ATP + water + ATPase 🡺 ADP + Pi + energie
- ADP: verbinding met minder energie, minder nuttig
Synthese van ATP uit bijproducten:
- ADP + Pi + energie 🡺 ATP (via fosforylering)
- Kan plaatsvinden in afwezigheid of aanwezigheid van
O2
Structuur van ATP 🡪
Bio-energetica: basis energie
systemen
ATP opslag beperkt.
Lichaam moet voortdurend nieuwe ATP aanmaken.
Drie ATP-synthesewegen:
- ATP-PCr systeem (anaeroob metabolisme)
- Glycolytisch systeem (anaëroob metabolisme)
- Oxidatief systeem (aëroob metabolisme)
ATP-PCr systeem
Anaëroob metabolisme op substraatniveau.
ATP opbrengst: 1 mol ATP/1 mol PCr
Duur: 3 tot 15 sec
Omdat de ATP-voorraden zeer beperkt zijn, wordt deze route gebruikt om ATP opnieuw samen te
stellen.
Fosfocreatine (PCr): ATP recycling:
- PCr + creatinekinase = Cr + Pi + energie
- PCr energie kan niet worden gebruikt voor cellulair
werk
- PCr energie kan worden gebruikt om ATP opnieuw
samen te stellen
Vult ATP voorraden aan tijdens rust
Afbraak PCr tot ATP productie:
examenvraag; Waarom blijft ATP op hetzelfde niveau?
Omdat PCr wordt afgebroken en de fosfor wordt
gebruikt om ATP te vormen en zo constant te houden, tot fat PCr uitgeput geraakt, dan kom glycolyse
in gang.
4
Inleiding
Inspanningsfysiologie: Studie van hoe de functies van het lichaam worden veranderd wanneer we
blootgesteld worden aan inspanning, een uitdaging voor de homeostase.
Sportfysiologie past verder de concepten van inspanningsfysiologie toe op het verbeteren van
sportprestaties en het optimaal trainen van de sporter.
Modaliteiten voor lichaamsbeweging:
● Aërobe oefening
● Anaërobe oefeningen
● Weerstandsoefening
● Gecombineerde oefeningen
● Lichaams-geest oefening
● Flexibiliteitsoefening
Energiesystemen
Brandstof voor lichaamsbeweging: Bio-energetica & spiermetabolisme
1. Substraten: Brandstof voor inspanning
2. Energieproductie
3. Basis energie systemen
Terminologie
Substraten: Adenosinetrifosfaat, fosfocreatine, koolhydraten, vet, eiwit
Bio-energetica: Proces van omzetting van substraten in energie
Metabolisme: Chemische reacties in het lichaam
Substraten
De vrijgekomen energie kan worden gemeten aan de hand van de geproduceerde warmte.
1 cal = warmte-energie die nodig is om 1 g water van 14,5°C naar 15,5°C te brengen.
1.000 cal = 1 kcal = 1 Calorie (voeding)
Waarom ATP nodig? voor aantal chemische reacties, spiercontractie, actief transport over
celmembraan heen,..
Substraten: Koolhydraten, vetten, eiwitten
Rusttoestand: 50% CHO, 50% vet
Inspanning (kort): Meer CHO
Inspanning (lang): CHO, vet
om ATP te genereren
kortere inspanning → KH Langere inspanning → Vetten
Eerste 15s vooral ATP-Pcr → HIIT fosfocreatine supplementatie → verbeteren sprintprestatie
Als prestatie langer duurt dan 100m → meer energie uit glycolyse (aeroob en anaeroob)
Als je lactaat produceert gaan je spieren verzuren
1
,Vanaf 800meter ander systeem nodig → aeroob
Aantal en grootte mitochondrie gaan aanpassen bij aeroob uithouding
Krachtatleten gaan glycolyse, anaeroob metabolisme → cytoplasmatische hypo
Hoe minder inspanning hoe minder kcal nodig.
keten van sarcomeren, actine myosine
contractie ontstaat vanuit actiepotentiaal, via sarcolemma die da transporteren over spierbundel, t
tubuli vervoert actiepotentiaal van sarcomeer naar sarcomeer, activeert sarcoplasmatisch reticulum.
calcium ionen gaan naar troponine tropomyiosine complex.
ATP activeert atp-ase om ca terug te halen en relaxeert de spier
CHO
Alle CHO worden omgezet in glucose
4,1 kcal / g; ongeveer 2.500 kcal opgeslagen in het lichaam
Primair ATP-substraat voor spieren en hersenen
Extra glucose opgeslagen als glycogeen in lever en spieren
Glycogeen omgezet in glucose wanneer nodig om meer ATP te maken
Glycogeenopslag beperkt (2.500 kcal), moet vertrouwen op koolhydraten uit de voeding om aan te
vullen.
Als intramusculaire glucose op is, gebruik je glucose vanuit de lever.
Vet
Efficiënt substraat, efficiënte opslag
- 9,4 kcal/g
- +70.000 kcal opgeslagen in het lichaam
Energiesubstraat voor langdurige, minder intensieve inspanning
- Hoge netto ATP opbrengst maar trage ATP productie
- Moet worden afgebroken in vrije vetzuren (FFA's) en glycerol
- Alleen FFA's worden gebruikt om ATP te maken
veel efficienter substraat om atp te genereren en het is ook efficient om vet op te slagen in adipocyten maar veel trager.
kan je linken met supplementatie tijdens sport
bij marathon is 30km de klop van de hamer,
omda daar van KH naar vetten verandert en je
veel trager begint te lopen
Ongeveer cijfers kennen alsin veel meer vetten
opgeslagen
Proteïne
Energiesubstraat tijdens verhongering:
- 4,1 kcal/g
- Moet worden omgezet in glucose (gluconeogenese)
Kan ook worden omgezet in FFA's (lipogenese):
- Voor energieopslag
- Voor cellulair energiesubstraat
2
,Cellulair metabolisme
Beheersing van de energieproductie door de beschikbaarheid van substraten
Energie die gecontroleerd vrijkomt op basis van de beschikbaarheid van primair substraat.
Massa-effect:
- Beschikbaarheid van substraat beïnvloedt stofwisselingssnelheid
- Meer beschikbaar substraat = hogere pathway-activiteit
- Overschot van bepaald substraat = cellen vertrouwen meer op dat energiesubstraat dan andere
Waarvan hangt je energieproductie af?
Energie die gecontroleerd vrijkomt op basis van de enzymactiviteit in de stofwisselingsroute
Enzymen:
- Starten geen chemische reacties of bepalen de ATP-opbrengst
- vergemakkelijken de afbraak (katabolisme) van substraten
- Verlagen de activeringsenergie voor een chemische reactie
- Eindigen met achtervoegsel -ase
ATP afgebroken door ATPase
Elke stap in een biochemische route vereist specifieke enzymen.
Meer enzymactiviteit = meer product
Snelheidsbeperkend enzym
- Kan bij een vroege stap een knelpunt veroorzaken
- Activiteit beïnvloed door negatieve feedback
- Vertraagt algemene reactie, voorkomt wegloopreactie
3
, Opgeslagen energie
Hoge energie fosfaten
ATP opgeslagen in kleine hoeveelheden totdat het nodig is.
Afbraak van ATP om energie vrij te maken:
- ATP + water + ATPase 🡺 ADP + Pi + energie
- ADP: verbinding met minder energie, minder nuttig
Synthese van ATP uit bijproducten:
- ADP + Pi + energie 🡺 ATP (via fosforylering)
- Kan plaatsvinden in afwezigheid of aanwezigheid van
O2
Structuur van ATP 🡪
Bio-energetica: basis energie
systemen
ATP opslag beperkt.
Lichaam moet voortdurend nieuwe ATP aanmaken.
Drie ATP-synthesewegen:
- ATP-PCr systeem (anaeroob metabolisme)
- Glycolytisch systeem (anaëroob metabolisme)
- Oxidatief systeem (aëroob metabolisme)
ATP-PCr systeem
Anaëroob metabolisme op substraatniveau.
ATP opbrengst: 1 mol ATP/1 mol PCr
Duur: 3 tot 15 sec
Omdat de ATP-voorraden zeer beperkt zijn, wordt deze route gebruikt om ATP opnieuw samen te
stellen.
Fosfocreatine (PCr): ATP recycling:
- PCr + creatinekinase = Cr + Pi + energie
- PCr energie kan niet worden gebruikt voor cellulair
werk
- PCr energie kan worden gebruikt om ATP opnieuw
samen te stellen
Vult ATP voorraden aan tijdens rust
Afbraak PCr tot ATP productie:
examenvraag; Waarom blijft ATP op hetzelfde niveau?
Omdat PCr wordt afgebroken en de fosfor wordt
gebruikt om ATP te vormen en zo constant te houden, tot fat PCr uitgeput geraakt, dan kom glycolyse
in gang.
4
