Inspanningsfysiologie
Hoofdstuk 1 Energie voor de spieren
Metabolisme en bio-energetica
Alle energie komt voort uit de lichtenergie van de zon
è Chemische reacties in planten zetten licht om in opgeslagen chemische energie
= fotosynthese
è Wij krijgen energie door het eten van planten of dieren die zich voeden met planten
è Energie wordt opgeslagen in planten in de vorm van:
o Koolhydraten (KH)
o Vetten
o Eiwitten
= substraten
è Substraten kunnen in onze cellen worden afgebroken om de opgeslagen energie vrij
te geven
Metabolisme of stofwisseling
= Chemische reacties die substraten omzetten in energie.
è Energie kan door cel zelf gebruikt worden of door andere cellen in ons lichaam
Eenheid van energie
è Energie wordt gemeten in calorieën of joules.
è 1 cal = hoeveelheid warmte-energie nodig om 1g water 1°C op te warmen van 14,5°C
– 15,5°C
è Bij de mens worden calorieën uitgedrukt in kcal
o 1000 cal = 1 kcal of C of Cal
è Hoeveelheid vrijgekomen energie wordt berekend uit de hoeveelheid geproduceerde
warmte
Functie van energie in ons lichaam:
è Groei en herstel
o Processen bouwen spiermassa op gedurende een trainingsperiode
o Repareren spierschade na een inspanning of blessure
è Actief transport
o Substanties over celmembranen heen
o Noodzakelijk voor het overleven van cellen en het onderhouden van de
homeostase
è Myofibrillen (spiercontractie en krachtproductie)
o Gebruiken deel van de energie voor het langs elkaar schuiven van de actine-
en myosine filamenten (sliding filament theorie)
1
,Energiebronnen
è Soorten energiebronnen:
o Koolhydraten
o Vetten
o Eiwitten à enkel in echte noodzaak
§ Enzymen die chemische reacties bevorderen
§ Bouwtenen van ons lichaam
è Verhouding
o Rust: 50% KH – 50% vetten
o Intense inspanning korte duur: meer KH, minder vetten
o Langdurige inspanning, minder intensief: meer vetten, minder KH
ATP = adenosinetrifosfaat
è = Adenine – ribosine met 3 fosfaatverbindingen
è Energie komt vrij als chemische verbindingen verbroken worden
è Energie wordt opgeslagen in een hoogenergetische verbinding: ATP
è Vorming van ATP voorziet cellen van een hoogenergetische verbinding voor opslag,
en bij het verbreken van de binding: vrijkomen van energie
è ATP is een direct beschikbare bron van energie voor de meeste lichaamsfuncties
è Verbreking ATP-binding à energie + warmte
2
,Koolhydraten
Wat zijn koolhydraten?
= verbinding van H-, C- en O-atomen
è Fotosynthese: C02 + H2O à KH
è Primaire energiebron
Hoeveelheid KH tijdens een inspanning heeft te maken met:
- Beschikbaarheid van KH
- De ontwikkeling van het systeem voor het metabolisme van KH van uw spieren
Alle KH worden omgezet in glucose (= monosacharide = enkelvoudige suiker)
è Gaat via bloed naar lichaamsweefsels
Opname van koolhydraten
è Wordt opgenomen uit voedsel
o Zetmeel en suikers
è Opgeslagen in spieren en lever als glycogeen
o Glycogeen wordt opgeslagen in het cytoplasma van de spiercel totdat cellen
dat gebruiken om ATP te vormen (spierglycogeen à ATP)
o Glycogeen in de lever wordt indien nodig terug gevormd naar glucose om dan
door uw bloed naar actieve weefsels getransporteerd te worden
(leverglycogeen à glucose à via bloed naar actieve weefsels à glycogeen
à ATP)
o Bloedglucose à via bloed naar actieve weefsels à glycogeen à ATP
o Glycogeenreserves zijn beperkt in lever en spieren (+/- 2500 kcal)
Voorraad (glycogeen)
è Bloedglucose
o Nuchter: 4 tot max 7 mmol/l
o 2u na maaltijd: max 11 mmol/l
è Reserves in lever en spieren zijn beperkt
o Reserves kunnen uitgeput worden tijdens langdurige intensieve inspanning
(bv 40 km lopen)
ð Uitputting tegengaan door voedselopname
3
,Vetten
Wat zijn vetten?
è Organische verbinding bestaande uit triglyceriden
o = glycerol + 3 vrije vetzuren
è Verzadigde en onverzadigde vetzuren
è Leveren een groot deel van de energie tijdens langdurige, minder intensieve
inspanning
è Snelheid van energieopmaak uit vetten is te langzaam om te voldoen aan de
gevraagde energieproductie bij intensieve inspanning
Keten
è Vetten opgenomen uit voedsel à triglyceriden à via bloed (in lipoproteïnen) naar
vetweefsel
è In rust: opgeslagen in de vorm van druppels over het hele lichaam
è Tijdens inspanning:
o Triglyceriden à glycerol + vrije vetzuren à via bloed naar actieve weefsels
Functie van vetten in ons lichaam
- Energieproductie
- Onderdeel van celmembranen
- Bescherming voor sommige grote zenuwen (fosfolipiden)
- Isolatie om warmteverlies tegen te gaan
- Bescherming van tere organen (bv nieren)
- Transport van vitamines – vitamines binden aan vetten en geraken zo doorheen het
lichaam
Voorraad
è Grote voorraad (+/- 70 000 kcal)
o Grote variatie van persoon tot persoon
è Grotere potentiële energie
è Minder toegankelijk voor cellulair metabolisme omdat het eerst moet afgebroken
worden van de triglyceride naar zijn basiscomponenten à glycerol en vrije vetzuren
o Enkel vrije vetzuren worden gebruikt om ATP te vormen
4
,Eiwitten of proteïnen
Wat zijn eiwitten?
è Keten van aminozuren
Functie van eiwitten in ons lichaam
è Inspanning gerelateerd
o Kan kleine energiebron zijn (5-10% van de benodigde energie bij inspanning)
o Moet eerst omgezet worden naar glucose
ð Proces eiwit of vet à glucose = glucogenese
ð Proces eiwit à vetzuren = lipogenese
o Controle van de snelheid van het vrijkomen van energie als katalysator van
chemische reacties in ons lichaam (enzymen)
o Katabolisme: afbraak van chemische verbindingen
è Niet inspanning gerelateerd
o Structuur en vorm van cellen
o Transport van stoffen in, uit en binnen de cel
o Communicatie tussen cellen op afstand (hormonen)
Samenvatting energiebronnen
Vetten: 9,4 kcal/g
KH: 4,1 kcal/g
Eiwitten: 4,1 kcal/g
Snelheid energievrijmaking: KH > vetten en eiwitten
KH-voorraad: energie voor +/- 40 km hardlopen
è Bruikbare vorm van KH = glucose
o Direct uit voedsel of afgebroken uit glycogeen
è Vetten (opgeslagen als triglyceriden) = ideale opslagvorm van energie
o Moeten worden afgebroken tot vrije vetzuren voor energie
5
, Bio-energetica: de energiesystemen
ATP = adenosine – energie – Pi – energie – Pi – energie – Pi
è Adenosine verbonden aan molecuul ribrose, gecombineerd met 3 anorganische
fosfaat(pi-)groepen
ATP-ase
Adenosine – Pi – Pi – Pi adenosine – Pi – Pi + Pi + vrijgekomen energie
(ATP) (ADP)
ð 3de fosfaat van het ATP-molecuul wordt afgesplitst door ATP-ase
ð Er komt energie vrij
ð 7-10 kcal per mmol ATP komt er vrij
ð Om energie te vormen, wordt 1 vrije fosfaatgroep toegevoegd aan
adenosinedifosfaat (ADP, verbinding met lage energie-inhoud)
ð Door omzetting van adenosinetrifosfaat (ATP) = fosforylering = ADP + Pi à ATP
ð Zonder zuurstof: anaeroob metabolisme
ð Met zuurstof: aeroob metabolisme (oxidatieve fosforylering)
ð Cellen genereren ATP door 3 verschillende processen en systemen:
ð Het ATP-CP-systeem
ð Glycolyse
ð Het oxidatieve systeem (oxidatieve fosforylering)
ATP-CP systeem
= Metabolisme op substraatniveau (want geen specifieke celstructuren nodig)
è Anaeroob systeem
- Cellen bevatten ATP en CP
- Bij inspanning
o Afbraak ATP (gekatalyseerd door ATP-ase)
§ ATP à ADP = Pi + energie
o Afbraak CP (gekatalyseerd door creatine kinase)
§ CP à Creatine + Pi + energie
o Energie wordt gebruikt om ADP en PI te binden tot ATP
§ ADP + Pi + energie à ATP
o CP levert energie om uit ADP en Pi opnieuw ATP te vormen, en ATP-depletie
te voorkomen
6
Hoofdstuk 1 Energie voor de spieren
Metabolisme en bio-energetica
Alle energie komt voort uit de lichtenergie van de zon
è Chemische reacties in planten zetten licht om in opgeslagen chemische energie
= fotosynthese
è Wij krijgen energie door het eten van planten of dieren die zich voeden met planten
è Energie wordt opgeslagen in planten in de vorm van:
o Koolhydraten (KH)
o Vetten
o Eiwitten
= substraten
è Substraten kunnen in onze cellen worden afgebroken om de opgeslagen energie vrij
te geven
Metabolisme of stofwisseling
= Chemische reacties die substraten omzetten in energie.
è Energie kan door cel zelf gebruikt worden of door andere cellen in ons lichaam
Eenheid van energie
è Energie wordt gemeten in calorieën of joules.
è 1 cal = hoeveelheid warmte-energie nodig om 1g water 1°C op te warmen van 14,5°C
– 15,5°C
è Bij de mens worden calorieën uitgedrukt in kcal
o 1000 cal = 1 kcal of C of Cal
è Hoeveelheid vrijgekomen energie wordt berekend uit de hoeveelheid geproduceerde
warmte
Functie van energie in ons lichaam:
è Groei en herstel
o Processen bouwen spiermassa op gedurende een trainingsperiode
o Repareren spierschade na een inspanning of blessure
è Actief transport
o Substanties over celmembranen heen
o Noodzakelijk voor het overleven van cellen en het onderhouden van de
homeostase
è Myofibrillen (spiercontractie en krachtproductie)
o Gebruiken deel van de energie voor het langs elkaar schuiven van de actine-
en myosine filamenten (sliding filament theorie)
1
,Energiebronnen
è Soorten energiebronnen:
o Koolhydraten
o Vetten
o Eiwitten à enkel in echte noodzaak
§ Enzymen die chemische reacties bevorderen
§ Bouwtenen van ons lichaam
è Verhouding
o Rust: 50% KH – 50% vetten
o Intense inspanning korte duur: meer KH, minder vetten
o Langdurige inspanning, minder intensief: meer vetten, minder KH
ATP = adenosinetrifosfaat
è = Adenine – ribosine met 3 fosfaatverbindingen
è Energie komt vrij als chemische verbindingen verbroken worden
è Energie wordt opgeslagen in een hoogenergetische verbinding: ATP
è Vorming van ATP voorziet cellen van een hoogenergetische verbinding voor opslag,
en bij het verbreken van de binding: vrijkomen van energie
è ATP is een direct beschikbare bron van energie voor de meeste lichaamsfuncties
è Verbreking ATP-binding à energie + warmte
2
,Koolhydraten
Wat zijn koolhydraten?
= verbinding van H-, C- en O-atomen
è Fotosynthese: C02 + H2O à KH
è Primaire energiebron
Hoeveelheid KH tijdens een inspanning heeft te maken met:
- Beschikbaarheid van KH
- De ontwikkeling van het systeem voor het metabolisme van KH van uw spieren
Alle KH worden omgezet in glucose (= monosacharide = enkelvoudige suiker)
è Gaat via bloed naar lichaamsweefsels
Opname van koolhydraten
è Wordt opgenomen uit voedsel
o Zetmeel en suikers
è Opgeslagen in spieren en lever als glycogeen
o Glycogeen wordt opgeslagen in het cytoplasma van de spiercel totdat cellen
dat gebruiken om ATP te vormen (spierglycogeen à ATP)
o Glycogeen in de lever wordt indien nodig terug gevormd naar glucose om dan
door uw bloed naar actieve weefsels getransporteerd te worden
(leverglycogeen à glucose à via bloed naar actieve weefsels à glycogeen
à ATP)
o Bloedglucose à via bloed naar actieve weefsels à glycogeen à ATP
o Glycogeenreserves zijn beperkt in lever en spieren (+/- 2500 kcal)
Voorraad (glycogeen)
è Bloedglucose
o Nuchter: 4 tot max 7 mmol/l
o 2u na maaltijd: max 11 mmol/l
è Reserves in lever en spieren zijn beperkt
o Reserves kunnen uitgeput worden tijdens langdurige intensieve inspanning
(bv 40 km lopen)
ð Uitputting tegengaan door voedselopname
3
,Vetten
Wat zijn vetten?
è Organische verbinding bestaande uit triglyceriden
o = glycerol + 3 vrije vetzuren
è Verzadigde en onverzadigde vetzuren
è Leveren een groot deel van de energie tijdens langdurige, minder intensieve
inspanning
è Snelheid van energieopmaak uit vetten is te langzaam om te voldoen aan de
gevraagde energieproductie bij intensieve inspanning
Keten
è Vetten opgenomen uit voedsel à triglyceriden à via bloed (in lipoproteïnen) naar
vetweefsel
è In rust: opgeslagen in de vorm van druppels over het hele lichaam
è Tijdens inspanning:
o Triglyceriden à glycerol + vrije vetzuren à via bloed naar actieve weefsels
Functie van vetten in ons lichaam
- Energieproductie
- Onderdeel van celmembranen
- Bescherming voor sommige grote zenuwen (fosfolipiden)
- Isolatie om warmteverlies tegen te gaan
- Bescherming van tere organen (bv nieren)
- Transport van vitamines – vitamines binden aan vetten en geraken zo doorheen het
lichaam
Voorraad
è Grote voorraad (+/- 70 000 kcal)
o Grote variatie van persoon tot persoon
è Grotere potentiële energie
è Minder toegankelijk voor cellulair metabolisme omdat het eerst moet afgebroken
worden van de triglyceride naar zijn basiscomponenten à glycerol en vrije vetzuren
o Enkel vrije vetzuren worden gebruikt om ATP te vormen
4
,Eiwitten of proteïnen
Wat zijn eiwitten?
è Keten van aminozuren
Functie van eiwitten in ons lichaam
è Inspanning gerelateerd
o Kan kleine energiebron zijn (5-10% van de benodigde energie bij inspanning)
o Moet eerst omgezet worden naar glucose
ð Proces eiwit of vet à glucose = glucogenese
ð Proces eiwit à vetzuren = lipogenese
o Controle van de snelheid van het vrijkomen van energie als katalysator van
chemische reacties in ons lichaam (enzymen)
o Katabolisme: afbraak van chemische verbindingen
è Niet inspanning gerelateerd
o Structuur en vorm van cellen
o Transport van stoffen in, uit en binnen de cel
o Communicatie tussen cellen op afstand (hormonen)
Samenvatting energiebronnen
Vetten: 9,4 kcal/g
KH: 4,1 kcal/g
Eiwitten: 4,1 kcal/g
Snelheid energievrijmaking: KH > vetten en eiwitten
KH-voorraad: energie voor +/- 40 km hardlopen
è Bruikbare vorm van KH = glucose
o Direct uit voedsel of afgebroken uit glycogeen
è Vetten (opgeslagen als triglyceriden) = ideale opslagvorm van energie
o Moeten worden afgebroken tot vrije vetzuren voor energie
5
, Bio-energetica: de energiesystemen
ATP = adenosine – energie – Pi – energie – Pi – energie – Pi
è Adenosine verbonden aan molecuul ribrose, gecombineerd met 3 anorganische
fosfaat(pi-)groepen
ATP-ase
Adenosine – Pi – Pi – Pi adenosine – Pi – Pi + Pi + vrijgekomen energie
(ATP) (ADP)
ð 3de fosfaat van het ATP-molecuul wordt afgesplitst door ATP-ase
ð Er komt energie vrij
ð 7-10 kcal per mmol ATP komt er vrij
ð Om energie te vormen, wordt 1 vrije fosfaatgroep toegevoegd aan
adenosinedifosfaat (ADP, verbinding met lage energie-inhoud)
ð Door omzetting van adenosinetrifosfaat (ATP) = fosforylering = ADP + Pi à ATP
ð Zonder zuurstof: anaeroob metabolisme
ð Met zuurstof: aeroob metabolisme (oxidatieve fosforylering)
ð Cellen genereren ATP door 3 verschillende processen en systemen:
ð Het ATP-CP-systeem
ð Glycolyse
ð Het oxidatieve systeem (oxidatieve fosforylering)
ATP-CP systeem
= Metabolisme op substraatniveau (want geen specifieke celstructuren nodig)
è Anaeroob systeem
- Cellen bevatten ATP en CP
- Bij inspanning
o Afbraak ATP (gekatalyseerd door ATP-ase)
§ ATP à ADP = Pi + energie
o Afbraak CP (gekatalyseerd door creatine kinase)
§ CP à Creatine + Pi + energie
o Energie wordt gebruikt om ADP en PI te binden tot ATP
§ ADP + Pi + energie à ATP
o CP levert energie om uit ADP en Pi opnieuw ATP te vormen, en ATP-depletie
te voorkomen
6
