Hoofdstuk 2 Energievoorziening. 2.1 inleiding. College 1
stofwisseling is een belangrijk kenmerk van leven.
het stofwisselingproces stelt het organisme in staat zichzelf te handhaven ; zorgt voor
- opbouw
- instandhoudingen afbraak van cellen en weefsels.
- zorgt voor energie die nodig is voor levensprocessen.
stofwisseling heet ook wel metabolisme.
cel metabolisme = celstofwisseling. ( vind plaats in het cytoplasma)
2 type stofwisselingsprocessen:
1. Anabole processen zijn weefselopbouwend, bv aanmaak stoffen, cellen of cel onderdelen. Kosten
energie.
2. Katabole processen zijn weefsel afbrekend. Bv. Afbraak cellen en stoffen. Komt energie vrij die
kan weer gebruikt worden bij anabole processen.
bij volwassen is de opbouw en afbraak gelijk als je ouder wordt meer afbraak dan opbouw.
bij weefselbeschadiging is het lichaam in staat nieuwvorming van weefsel te activeren zodat het
zoveel mogelijk teniet gedaan wordt. Het proces van nieuwvorming als reactie op beschadigingen
noemen we regeneratie.
de snelheid waarin nieuw weefsel hersteld verschilt.
zenuwstelsel regenereert nauwelijks.
epitheel regenereert heel snel.
regeneratievermogen hangt ook van de leeftijd af bij jonge mensen genezen botbreuken sneller
dan bij ouderen.
2.2 ruststofwisseling.
de hoeveelheid energie die nodig is om ons lichaam in stand te houden heet ruststofwisseling.
( rustmetabolisme)
definitie ruststofwisseling = de hoeveelheid verbruikte energie in volledige rust, bij omgevingstemp
van 20 graden celicus.
naast ruststofwisseling, gebruiken we in de fysiologie ook basaalmetabolisme ( basale stofwisseling)
= minimale hoeveelheid energie die nodig is om de vegetatieve processen ( processen betrokken bij
het constant houden van het interne milieu) te onderhouden.
rustmetabolisme is gemiddeld 10% hoger.
basaalmetabolisme meten ? 2 dagen eiwitloosdieet, laatste 14 uur voor meting niet gegeten
hebben, niet onder invloed van geneesmiddelen zijn, niet slapen of onder narcose, omgevingstemp
20 graden celicus.
de hoeveelheid energie die het lichaam verbruikt in rust is niet voor iedereen gelijk hangt af van :
1. Dag en nachtritme
2. Lichaamsgrootte
3. Lichaamssamenstelling
4. Sekse
5. Leeftijd
6. Voeding
, 1. Dag en nachtritme :
zelfs als de standaardcondities gehandhaafd blijven, overdag is het rustmetabolisme hoger dan s‘
nachts. Deze 24 uur schommelingen blijken voor een belangrijk deel samen te hangen met wisseling
van hormoonconcentraties.
2. Lichaamsgrootte:
bij lichaamsgrootte spelen 2 tegengestelde processen een rol:
A. ten eerste bevat een groter lichaam meer cellen dan een kleiner lichaam en kost het meer energie
om die in stand te houden.
B. naarmate de lichaamsgrootte toeneemt, neemt het lichaamsoppervlak per kilo lichaamsgewicht af
meer kilo’s in het midden, beter geïsoleerd en ver van de huid af. Het warmteverlies per kilogram
lichaamsgewicht is hierdoor lager.
3. Lichaamssamenstelling:
niet alle lichaamsweefsels hebben een even grote stofwisselingscapaciteit. Vetweefsel is bijna
inactief weefsel.
spierweefsel, levercellen kunnen een enorme stofwisselingscapaciteit ontwikkelen.
het rustmetabolisme bij 2 mensen die even zwaar zijn enorm anders.
door een hoog vetpercentage lichaam verliest minder warmte rustmetabolisme nog lager.
4. Geslacht.
vrouwen hebben over het algemeen een lager rustmetabolisme.
verschil tussen mannen en vrouwen ook te verklaren uit verschil in bouw en grootte vrouwen zijn
gemiddeld kleiner een hebben een hoger vetpercentage dan mannen
ander verschil rustmetabolisme bij vrouwen varieert onder invloed van hormonen als gevolg van
de menstruele cyclus. Tijdens zwangerschap en periode van borstvoeding is de stofwisseling van de
vrouw verhoogd.
5. leeftijd.
kinderen hebben gemiddeld een relatief hoge ruststofwisseling als gevolg van een verhoogde
energiebehoefte tijdens de groei, met het ouder worden neemt de ruststofwisseling af. Tussen 30 en
60 jaar ong 15% verminderd voor een deel het gevolg van vermindering van aantal actieve cellen
met gemiddeld 0,4% per jaar bij mannen en 0,25% bij vrouwen. actieve weefsel wordt meestal
vervangen voor vetweefsel.
6. Voeding.
is van invloed omdat na het nuttigen van eten de stofwisseling enige tijd verhoogd, ook de
lichaamstemp gaat dan omhoog.
meer maaltijden per dag die persoon heeft een hogere ruststofwisseling.
2.3 energie.
er is ook energie nodig voor de niet rust situatie als een mens beweegt ( samentrekking van 1 of
meer skeletspieren)
,2.3.1 adenosine trifosfaat / creatinefosfaat.
de cellen in ons lichaam hebben energie direct beschikbaar in energierijke fosfaatverbindingen. Ook
wel energierijke fosfaten genoemd. Adenosinetrifosfaat is het belangrijkste energierijke fosfaat
ATP = universele energieleverende stof.
voor alle processen die energie kosten is ATP essentieel , ook dieren gebruiken ATP.
ATP 1fosfaatgroep wordt afgebroken ADP adenine di fosfaat. Waarbij de voor de
spiercontractie benodigde energie vrijkomt.
Afsplitsen van fosfaat is de enige vorm van direct beschikbare energie die ons lichaam heeft.
zonder ATP kan een spier niet samentrekken.
De hoeveelheid ATP in en rond een spiervezel is echter heel klein, genoeg voor maar een paar
seconden spieractiviteit. Daarom is een 2e direct te gebruiken fosfaat in de spiercel beschikbaar
creatinefosfaat(CP) ook daarvan kan een fosfaatgroep worden afgesplitst zodanig dat er energie
vrijkomt. De voorraad ATP en CP in een spier is samen voldoende voor ongeveer 10 seconden
inspanning.
ADP en AMP
als van een ATP 1 fosfaatgroep afsplitst wordt het ADP, van ADP kan nog een groep afsplitsen, dan
wordt het AMP ( adenine mono fosfaat). De laatste fosfaat kan er niet van af splitsen.
de voorraden ATP en CP die in een cel klaarliggen noemen we samen de fosfaatpool.
deze voorraad energierijke fosfaten is beperkt. Omdat dit toch e enige vorm is die het lichaam kan
gebruiken, moet er voortdurend ATP worden aangemaakt.
het opnieuw maken van ATP uit ADP en van CP uit creatine heet resynthese ( synthese = opbouw en
re= opnieuw)
hoe belangrijk is resynthese? als je geen resynthese zou hebben zou je max 12 seconden
inspanning kunnen leveren.
vb. sprinters // na ong. 8 seconden komt de bodem van de fosfaatpool al in zicht en verminder je
vaart.
creatine
creatine is een lichaamseigen stof die niet op de dopinglijst staat, xtra creatine zorgt dat dat de
fosfaattank in de spieren groter wordt. Vooral de voorraad CP neemt toe en de resynthese van CP
verbeterd.
creatine levert tot hogere prestaties op duurprestaties.
nadelen creatine gebruik toename gewicht , kramp, sneller blessures. Op echt lange termijn
effecten onbekend.
, 2.3.2 energiesystemen.
om te zorgen dat er altijd ATP beschikbaar is heeft het lichaam 3 energiesystemen:
1. Fosfaatpool ( voorraad ATP en CP) voldoende voor korte periode : 20 tot 30 sec bij lichte
inspanning en 10-12 sec bij intensieve inspanning. Als het lichaam ATP omzet in ADP zet het lichaam
gelijk de resynthese in gang.
2. Het lacische systeem vaak melkzuur systeem genoemd. Na ong 30 seconden gaat het aan de
gang.
de naam lactische systeem komt van de bij dit systeem gevormde stof lactaat (= restproduct van de
verbranding van glucose zonder voldoende zuurstof)
3. Het zuurstofsysteem. Is bij het begin van de inspanning al aangezet, maar het duurt even tot het
op volle toeren draait. Er is zekere tijd nodig voor onze ademhaling, hartslag en bloedsomloop zich
zodanig hebben aangepast aan de inspanningssituatie da er voldoende zuurstof bij de cellen terecht
komt. Na 2 tot 3 min is het zuurstof systeem opgang gekomen en levert alle energie.
de naam zuurstofsysteem wijst op het feit dat er bij deze vorm van energieproductie zuurstof nodig
is. Een veelgebruikte naam voor het zuurstofsysteem is het aeroob systeem. Aer = lucht.
naast aerobe energiesystemen heb je ook 2 anaerobe systemen ( non zuurstof) besproken :
1. Lactische systeem heet dan het anaerobe lactische systeem.
2. De fosfaatpool wordt ook wel anaerobe a lactische systeem genoemd. Het systeem is dus zonder
zuurstof ( anaeroob) en zonder lactaat ( a lactisch).
de cellen in ons lichaam kunnen alleen aan energie komen door het afbreken van brandstoffen.
de 4 stoffen die in ons lichaam als brandstof kunnen dienen:
- vetten
-koolhydraten
-eiwitten
-alcohol.
75-100% van de vrijgekomen energie is warmte. Kan worden gebruikt om de lichaamstemperatuur te
handhaven. Een overschot aan warmte moet worden afgevoerd zweten.
de rest van de energie (0 -25%) wordt in ons lichaam gebruikt voor resynthese en de opslag van
energierijke verbindingen .
bij verbanding van suikers, vetzuren, aminozuren of alcohol is zuurstof nodig en komen
afvalproducten en energie vrij, energie kan vrij komen in de vormen:
-warmte
-ATP
-CP
voor de volledige verbranding van de stoffen is zuurstof nodig en een hoog genoeg temperatuur om
samen een spontane verbrandingsreactie te aangaan: er kan verbranding plaatsvinden.
zie plaatje blz 36 in het boek
de temperatuur die nodig is voor de spontane verbranding van de brandstoffen kunnen we niet
bereiken zonder dat de cel zelf verbrand. Om niet echt in brand te staan bevinden zich in de cel
stoffen die het mogelijk maken de reactie bij lagere temperaturen te doen enzymen. Bij vrijwel
stofwisseling is een belangrijk kenmerk van leven.
het stofwisselingproces stelt het organisme in staat zichzelf te handhaven ; zorgt voor
- opbouw
- instandhoudingen afbraak van cellen en weefsels.
- zorgt voor energie die nodig is voor levensprocessen.
stofwisseling heet ook wel metabolisme.
cel metabolisme = celstofwisseling. ( vind plaats in het cytoplasma)
2 type stofwisselingsprocessen:
1. Anabole processen zijn weefselopbouwend, bv aanmaak stoffen, cellen of cel onderdelen. Kosten
energie.
2. Katabole processen zijn weefsel afbrekend. Bv. Afbraak cellen en stoffen. Komt energie vrij die
kan weer gebruikt worden bij anabole processen.
bij volwassen is de opbouw en afbraak gelijk als je ouder wordt meer afbraak dan opbouw.
bij weefselbeschadiging is het lichaam in staat nieuwvorming van weefsel te activeren zodat het
zoveel mogelijk teniet gedaan wordt. Het proces van nieuwvorming als reactie op beschadigingen
noemen we regeneratie.
de snelheid waarin nieuw weefsel hersteld verschilt.
zenuwstelsel regenereert nauwelijks.
epitheel regenereert heel snel.
regeneratievermogen hangt ook van de leeftijd af bij jonge mensen genezen botbreuken sneller
dan bij ouderen.
2.2 ruststofwisseling.
de hoeveelheid energie die nodig is om ons lichaam in stand te houden heet ruststofwisseling.
( rustmetabolisme)
definitie ruststofwisseling = de hoeveelheid verbruikte energie in volledige rust, bij omgevingstemp
van 20 graden celicus.
naast ruststofwisseling, gebruiken we in de fysiologie ook basaalmetabolisme ( basale stofwisseling)
= minimale hoeveelheid energie die nodig is om de vegetatieve processen ( processen betrokken bij
het constant houden van het interne milieu) te onderhouden.
rustmetabolisme is gemiddeld 10% hoger.
basaalmetabolisme meten ? 2 dagen eiwitloosdieet, laatste 14 uur voor meting niet gegeten
hebben, niet onder invloed van geneesmiddelen zijn, niet slapen of onder narcose, omgevingstemp
20 graden celicus.
de hoeveelheid energie die het lichaam verbruikt in rust is niet voor iedereen gelijk hangt af van :
1. Dag en nachtritme
2. Lichaamsgrootte
3. Lichaamssamenstelling
4. Sekse
5. Leeftijd
6. Voeding
, 1. Dag en nachtritme :
zelfs als de standaardcondities gehandhaafd blijven, overdag is het rustmetabolisme hoger dan s‘
nachts. Deze 24 uur schommelingen blijken voor een belangrijk deel samen te hangen met wisseling
van hormoonconcentraties.
2. Lichaamsgrootte:
bij lichaamsgrootte spelen 2 tegengestelde processen een rol:
A. ten eerste bevat een groter lichaam meer cellen dan een kleiner lichaam en kost het meer energie
om die in stand te houden.
B. naarmate de lichaamsgrootte toeneemt, neemt het lichaamsoppervlak per kilo lichaamsgewicht af
meer kilo’s in het midden, beter geïsoleerd en ver van de huid af. Het warmteverlies per kilogram
lichaamsgewicht is hierdoor lager.
3. Lichaamssamenstelling:
niet alle lichaamsweefsels hebben een even grote stofwisselingscapaciteit. Vetweefsel is bijna
inactief weefsel.
spierweefsel, levercellen kunnen een enorme stofwisselingscapaciteit ontwikkelen.
het rustmetabolisme bij 2 mensen die even zwaar zijn enorm anders.
door een hoog vetpercentage lichaam verliest minder warmte rustmetabolisme nog lager.
4. Geslacht.
vrouwen hebben over het algemeen een lager rustmetabolisme.
verschil tussen mannen en vrouwen ook te verklaren uit verschil in bouw en grootte vrouwen zijn
gemiddeld kleiner een hebben een hoger vetpercentage dan mannen
ander verschil rustmetabolisme bij vrouwen varieert onder invloed van hormonen als gevolg van
de menstruele cyclus. Tijdens zwangerschap en periode van borstvoeding is de stofwisseling van de
vrouw verhoogd.
5. leeftijd.
kinderen hebben gemiddeld een relatief hoge ruststofwisseling als gevolg van een verhoogde
energiebehoefte tijdens de groei, met het ouder worden neemt de ruststofwisseling af. Tussen 30 en
60 jaar ong 15% verminderd voor een deel het gevolg van vermindering van aantal actieve cellen
met gemiddeld 0,4% per jaar bij mannen en 0,25% bij vrouwen. actieve weefsel wordt meestal
vervangen voor vetweefsel.
6. Voeding.
is van invloed omdat na het nuttigen van eten de stofwisseling enige tijd verhoogd, ook de
lichaamstemp gaat dan omhoog.
meer maaltijden per dag die persoon heeft een hogere ruststofwisseling.
2.3 energie.
er is ook energie nodig voor de niet rust situatie als een mens beweegt ( samentrekking van 1 of
meer skeletspieren)
,2.3.1 adenosine trifosfaat / creatinefosfaat.
de cellen in ons lichaam hebben energie direct beschikbaar in energierijke fosfaatverbindingen. Ook
wel energierijke fosfaten genoemd. Adenosinetrifosfaat is het belangrijkste energierijke fosfaat
ATP = universele energieleverende stof.
voor alle processen die energie kosten is ATP essentieel , ook dieren gebruiken ATP.
ATP 1fosfaatgroep wordt afgebroken ADP adenine di fosfaat. Waarbij de voor de
spiercontractie benodigde energie vrijkomt.
Afsplitsen van fosfaat is de enige vorm van direct beschikbare energie die ons lichaam heeft.
zonder ATP kan een spier niet samentrekken.
De hoeveelheid ATP in en rond een spiervezel is echter heel klein, genoeg voor maar een paar
seconden spieractiviteit. Daarom is een 2e direct te gebruiken fosfaat in de spiercel beschikbaar
creatinefosfaat(CP) ook daarvan kan een fosfaatgroep worden afgesplitst zodanig dat er energie
vrijkomt. De voorraad ATP en CP in een spier is samen voldoende voor ongeveer 10 seconden
inspanning.
ADP en AMP
als van een ATP 1 fosfaatgroep afsplitst wordt het ADP, van ADP kan nog een groep afsplitsen, dan
wordt het AMP ( adenine mono fosfaat). De laatste fosfaat kan er niet van af splitsen.
de voorraden ATP en CP die in een cel klaarliggen noemen we samen de fosfaatpool.
deze voorraad energierijke fosfaten is beperkt. Omdat dit toch e enige vorm is die het lichaam kan
gebruiken, moet er voortdurend ATP worden aangemaakt.
het opnieuw maken van ATP uit ADP en van CP uit creatine heet resynthese ( synthese = opbouw en
re= opnieuw)
hoe belangrijk is resynthese? als je geen resynthese zou hebben zou je max 12 seconden
inspanning kunnen leveren.
vb. sprinters // na ong. 8 seconden komt de bodem van de fosfaatpool al in zicht en verminder je
vaart.
creatine
creatine is een lichaamseigen stof die niet op de dopinglijst staat, xtra creatine zorgt dat dat de
fosfaattank in de spieren groter wordt. Vooral de voorraad CP neemt toe en de resynthese van CP
verbeterd.
creatine levert tot hogere prestaties op duurprestaties.
nadelen creatine gebruik toename gewicht , kramp, sneller blessures. Op echt lange termijn
effecten onbekend.
, 2.3.2 energiesystemen.
om te zorgen dat er altijd ATP beschikbaar is heeft het lichaam 3 energiesystemen:
1. Fosfaatpool ( voorraad ATP en CP) voldoende voor korte periode : 20 tot 30 sec bij lichte
inspanning en 10-12 sec bij intensieve inspanning. Als het lichaam ATP omzet in ADP zet het lichaam
gelijk de resynthese in gang.
2. Het lacische systeem vaak melkzuur systeem genoemd. Na ong 30 seconden gaat het aan de
gang.
de naam lactische systeem komt van de bij dit systeem gevormde stof lactaat (= restproduct van de
verbranding van glucose zonder voldoende zuurstof)
3. Het zuurstofsysteem. Is bij het begin van de inspanning al aangezet, maar het duurt even tot het
op volle toeren draait. Er is zekere tijd nodig voor onze ademhaling, hartslag en bloedsomloop zich
zodanig hebben aangepast aan de inspanningssituatie da er voldoende zuurstof bij de cellen terecht
komt. Na 2 tot 3 min is het zuurstof systeem opgang gekomen en levert alle energie.
de naam zuurstofsysteem wijst op het feit dat er bij deze vorm van energieproductie zuurstof nodig
is. Een veelgebruikte naam voor het zuurstofsysteem is het aeroob systeem. Aer = lucht.
naast aerobe energiesystemen heb je ook 2 anaerobe systemen ( non zuurstof) besproken :
1. Lactische systeem heet dan het anaerobe lactische systeem.
2. De fosfaatpool wordt ook wel anaerobe a lactische systeem genoemd. Het systeem is dus zonder
zuurstof ( anaeroob) en zonder lactaat ( a lactisch).
de cellen in ons lichaam kunnen alleen aan energie komen door het afbreken van brandstoffen.
de 4 stoffen die in ons lichaam als brandstof kunnen dienen:
- vetten
-koolhydraten
-eiwitten
-alcohol.
75-100% van de vrijgekomen energie is warmte. Kan worden gebruikt om de lichaamstemperatuur te
handhaven. Een overschot aan warmte moet worden afgevoerd zweten.
de rest van de energie (0 -25%) wordt in ons lichaam gebruikt voor resynthese en de opslag van
energierijke verbindingen .
bij verbanding van suikers, vetzuren, aminozuren of alcohol is zuurstof nodig en komen
afvalproducten en energie vrij, energie kan vrij komen in de vormen:
-warmte
-ATP
-CP
voor de volledige verbranding van de stoffen is zuurstof nodig en een hoog genoeg temperatuur om
samen een spontane verbrandingsreactie te aangaan: er kan verbranding plaatsvinden.
zie plaatje blz 36 in het boek
de temperatuur die nodig is voor de spontane verbranding van de brandstoffen kunnen we niet
bereiken zonder dat de cel zelf verbrand. Om niet echt in brand te staan bevinden zich in de cel
stoffen die het mogelijk maken de reactie bij lagere temperaturen te doen enzymen. Bij vrijwel
