College 1: Grenzen aan inspanning deel 1
Maximale inspanning
- 9 panel diagram: 9 grafieken die uitkomsten van een inspanningstest weergeven
- Bijvoorbeeld op de fiets, beetje bij beetje zwaarder
- Meten hartfrequentie, CO2 die ze erin stoppen en O2 die ze eruit halen
- Je kan zien hoe het lichaam zich aanpast
Het systeem
- Perifere circulatie: tussen spier en circulatie
- Pulmonaire circulatie: tussen circulatie en ventilatie
- Integratieve Cardio Pulmonaire testen → je kijkt naar ventilatie, hoe het hart klopt en hoeveel energie
er omgezet wordt
ATP productie
- ATP productie vindt plaats in mitochondriën (cytoplasma)
- Binnenkant membraan mitochondriën: citroenzuurcyclus
o Vetzuur transport, elektronen transport, oxidatieve fosforylering, transhydrogenase activiteit,
transportsystemen
- Buitenkant membraan mitochondriën: uitwisseling waterstof
o Monoamine-oxidase, synthese van fosfolipiden, vetzuur desaturatie, verlenging van vetzuren
- Als je meer energie verbruikt door aerobe training, is er meer vernieuwing van mitochondriën (t1/2
mitochondriën= 6 weken)
- Als je stopt met trainen neemt de hoeveelheid mitochondriën af met t 1/2 , je conditie gaat achteruit
doordat de hoeveelheid mitochondriën minder wordt, lokale vermoeidheid
- Als je weer gaat trainen, is dat een respons om weer mitochondriën aan te maken
- Je moet continue ATP produceren, er is amper voorraad
Energie
- Energie via oxidatie van metabolieten (voor oxidatie is zuurstof nodig)
- Kleine hoeveelheid ATP (~P) → dus: resynthese ~P
- QO2 en VO2 moeten met een ‘dot’
o VO2 = volume, meten we aan de mond
o QO2 = O2 flow door de mitochondriën
- Steady state: even veel O2 in dan O2 gebruikt in mitochondriën
o QO2 = VO2
- Anaeroob verbranden moet je ‘terug betalen’
- Als ATP voorraad opraakt kunnen actine en myosine niet meer ontbinden.
- Vrije fosfaten (~P) moeten opnieuw gebonden worden aan de ADP → ATP
o Hiervoor is een relatie tussen de omzetting van O2 en ~P: aan de hand hiervan kun je
berekenen hoeveel ATP je hebt gemaakt.
o QO2 = ~P (Q is de hoeveelheid O2 dat in de mitochondriën is omgezet)
Regeneratie ATP
- Aeroob
o Door oxidatie van koolhydraten en vrije verzuren
o Eiwitten verbranden en koolstof skelet van maken (is zonde)
- Anaeroob
o Creatinefosfaat (CP) → C + P (splitsing creatinefosfaat)
o Lactaat ophoping
- Spieren grootste wisselende factor
Rol PCr in levering ~P
- ATP nodig in myofibril
- Cytoplasma: creatine speelt grotere rol dan ATP (meer aanwezig en klein molecuul)
o P van CP kan worden afgegeven aan ADP om ATP van te maken
o Fosfaat shutteling
, - Hoe meer CP, hoe meer water er wordt vastgehouden, je wordt zwaarder, zeker bij wisselende
inspanning
- Vanaf de myofibrillen komen vrije fosfaten in het cytoplasma. In de mitochondriën worden vrije
fosfaten aan de ADP geplakt. Dit hoeft niet perse dezelfde ~ P te zijn.
- Voor Creatinefosfaten zijn ook supplementen. Deze trekken water aan; vaak gewichtstoename
Gasuitwisseling (VO2 en VCO2)
- Aeroob
o O2 consumptie en CO2 afgifte afhankelijk van substraat.
o Voor koolhydraat verbranding is minder O2 nodig dan vet (grotere voorraad) verbranding
- PCr:
o PCr → Pi + Cr (PCr is zuur en Cr neutraal)
o CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3- : (CO2 ↓)
o Lijf wordt iets minder zuur; pH stijgt en kan buiten de grenzen komen
o Naar rechts: H+ erbij dus zuurder → weer binnen de grens
o Zuurgraad moet goed gecontroleerd worden
o CO2 gebruiken om H+ en HCO3- te maken, hierdoor gaat de hoeveelheid CO2 die je uitademt
naar beneden, want je verbruikt het
o Wanneer je voorraad PCr op raakt krijg je dus minder zuur milieu. H + zorgt ervoor dat het
interne milieu weer wat zuurder wordt, maar daarvoor heb je wel CO2 nodig. Aan de
hoeveelheid CO2 die je bij uitademing meet kun je iets zeggen over de reacties van de PCr.
- Anaerobe glycolyse:
o Lactaat + H+ + HCO3- → CO2 + H2O :(CO2 ↑)
Het systeem
- In aerobe spiervezel zit meer myoglobine. (rood)
Teug per teug meten
- Diffusie is een passief proces. In cellen gaat zuurstof naar binnen
onder invloed van partiële druk. Wanneer er in je halsslagaders of
aortaboog een lagere O2 spanning of hogere CO2 spanning wordt gemeten door de chemoreceptoren,
gaat het hart harder pompen. Hierdoor ontstaat er een grotere bloeddoorstroming van de longen.
Met als gevolg dat je met een hogere frequentie en diepere ademhaling gaat ventileren. In de longen
is de partiele zuurstofdruk ong. 100 mm Kwik. Diffusie proces van CO2 gaat sneller dan dat van O2. Bij
inspanning gaat zowel O2 als VO2 omhoog, maar dit hoeft geen 1:1 relatie te zijn.
- Het fenomeen dat je VCO2 eerst niet lager is dan de VO2 in de longen (rechtsonder) komt door gebruik
van creatinefosfaat. In de mitochondriën is het wel lager (linksonder).
Inspanningsfysiologie
- Vermogen ↑ → stofwisseling ↑ → Cardiovasculair systeem & Ventilatoir Systeem ↑
- Efficiënte koppeling nodig
- Intern - Extern gasuitwisseling
- Wat is daar voor nodig:
, o Intracellulaire structuur, energie substraat, enzymen concentratie
o Hart dat voldoende zuurstofrijk bloed kan pompen
o Effectief vaatbed (selectief)
o Bloed met voldoende hemoglobine
o Effectieve pulmonaire circulatie
o Goede longmechanica (ventilatie)
o Goede ventilatoire controle (pO2, pCO2, pH)
Spieren
- Vezeltypen:
o Type I (veel mitochondriën en myoglobine, langzaam)
o Type II (korte en snelle werking, minder mitochondriën en myoglobine)
▪ Type IIa
▪ Type IIx
- Energetica: chemische energie van substraat via ATP beschikbaar op actine-myosine niveau
- Cytosol: glycolyse (2 pyruvaat maken uit 1 glucose)
- Mitochondriën: citroenzuurcyclus
ATP productie
- Ophoping pyruvaat als het systeem niet goed werkt
o Pyruvaat wordt omgezet naar lactaat → zorgen ervoor dat [NAD+] hoog genoeg blijft
- Steeds meer lactaat, als je lactaat nog kan bufferen hoef je niet te verzuren
o Met bufferen maak je extra CO2
- Glycolyse kan alleen maar blijven lopen als er voldoende
NAD+ is. Wanneer er teveel NADH ontstaat kan het proces
niet meer blijven lopen.
Aeroob
- Laag intensiteitsniveau
- Volledige koolhydraatverbranding, evenveel CO 2 als O2
Anaeroob
- CO2 komt van buffering, door vangen H+
Je kan aan de verhouding zien welk substraat je verbrandt.
Wanneer je aeroob bezig bent heb je ook altijd je anaerobe
systeem nodig. Wanneer je puur aeroob bezig zou kunnen zijn
(gelijkmatig) dan zou je evenveel O2 in je lichaam brengen als dat
je O2 afvoert. Maar je hebt te maken met substraten. Uiteindelijk
heb je lactaat en H+ over dat je moet bufferen. H+ buffer je met
HCO3-, hieruit ontstaat water en CO2. Je produceert hierdoor dus
meer CO2 dan dat je zuurstof opneemt.
RER vs. RQ
- VO2 & VCO2 → aan de mond gemeten
- QO2 & QCO2 → in de cel gemeten
- VCO2 / VO2 = RER (respiratoire exchange ratio)
- QCO2 / QO2 = RQ (metabole respiratoire quotient)
- RER = RQ geldt alleen in steady state
College 2: Grenzen aan inspanning deel 2
Glucose – vet
- Glucose RQ = 1
- C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP (vanuit glycogeen / vanuit vrij glucose)
- Vet RQ = CO2 / O2 = 16/23 = 0,7
- C16H32O2 + 23O2 → 16CO2 + 16H2O + 130 ATP
- Bij te lage voorraad glucose en glycogeen, kun je bijvoorbeeld geen sprintje meer trekken, maar er is
ook geen hoge vorming van lactaat meer. Je kunt alleen nog maar vet verbranden, maar verzuurt niet.
Maximale inspanning
- 9 panel diagram: 9 grafieken die uitkomsten van een inspanningstest weergeven
- Bijvoorbeeld op de fiets, beetje bij beetje zwaarder
- Meten hartfrequentie, CO2 die ze erin stoppen en O2 die ze eruit halen
- Je kan zien hoe het lichaam zich aanpast
Het systeem
- Perifere circulatie: tussen spier en circulatie
- Pulmonaire circulatie: tussen circulatie en ventilatie
- Integratieve Cardio Pulmonaire testen → je kijkt naar ventilatie, hoe het hart klopt en hoeveel energie
er omgezet wordt
ATP productie
- ATP productie vindt plaats in mitochondriën (cytoplasma)
- Binnenkant membraan mitochondriën: citroenzuurcyclus
o Vetzuur transport, elektronen transport, oxidatieve fosforylering, transhydrogenase activiteit,
transportsystemen
- Buitenkant membraan mitochondriën: uitwisseling waterstof
o Monoamine-oxidase, synthese van fosfolipiden, vetzuur desaturatie, verlenging van vetzuren
- Als je meer energie verbruikt door aerobe training, is er meer vernieuwing van mitochondriën (t1/2
mitochondriën= 6 weken)
- Als je stopt met trainen neemt de hoeveelheid mitochondriën af met t 1/2 , je conditie gaat achteruit
doordat de hoeveelheid mitochondriën minder wordt, lokale vermoeidheid
- Als je weer gaat trainen, is dat een respons om weer mitochondriën aan te maken
- Je moet continue ATP produceren, er is amper voorraad
Energie
- Energie via oxidatie van metabolieten (voor oxidatie is zuurstof nodig)
- Kleine hoeveelheid ATP (~P) → dus: resynthese ~P
- QO2 en VO2 moeten met een ‘dot’
o VO2 = volume, meten we aan de mond
o QO2 = O2 flow door de mitochondriën
- Steady state: even veel O2 in dan O2 gebruikt in mitochondriën
o QO2 = VO2
- Anaeroob verbranden moet je ‘terug betalen’
- Als ATP voorraad opraakt kunnen actine en myosine niet meer ontbinden.
- Vrije fosfaten (~P) moeten opnieuw gebonden worden aan de ADP → ATP
o Hiervoor is een relatie tussen de omzetting van O2 en ~P: aan de hand hiervan kun je
berekenen hoeveel ATP je hebt gemaakt.
o QO2 = ~P (Q is de hoeveelheid O2 dat in de mitochondriën is omgezet)
Regeneratie ATP
- Aeroob
o Door oxidatie van koolhydraten en vrije verzuren
o Eiwitten verbranden en koolstof skelet van maken (is zonde)
- Anaeroob
o Creatinefosfaat (CP) → C + P (splitsing creatinefosfaat)
o Lactaat ophoping
- Spieren grootste wisselende factor
Rol PCr in levering ~P
- ATP nodig in myofibril
- Cytoplasma: creatine speelt grotere rol dan ATP (meer aanwezig en klein molecuul)
o P van CP kan worden afgegeven aan ADP om ATP van te maken
o Fosfaat shutteling
, - Hoe meer CP, hoe meer water er wordt vastgehouden, je wordt zwaarder, zeker bij wisselende
inspanning
- Vanaf de myofibrillen komen vrije fosfaten in het cytoplasma. In de mitochondriën worden vrije
fosfaten aan de ADP geplakt. Dit hoeft niet perse dezelfde ~ P te zijn.
- Voor Creatinefosfaten zijn ook supplementen. Deze trekken water aan; vaak gewichtstoename
Gasuitwisseling (VO2 en VCO2)
- Aeroob
o O2 consumptie en CO2 afgifte afhankelijk van substraat.
o Voor koolhydraat verbranding is minder O2 nodig dan vet (grotere voorraad) verbranding
- PCr:
o PCr → Pi + Cr (PCr is zuur en Cr neutraal)
o CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3- : (CO2 ↓)
o Lijf wordt iets minder zuur; pH stijgt en kan buiten de grenzen komen
o Naar rechts: H+ erbij dus zuurder → weer binnen de grens
o Zuurgraad moet goed gecontroleerd worden
o CO2 gebruiken om H+ en HCO3- te maken, hierdoor gaat de hoeveelheid CO2 die je uitademt
naar beneden, want je verbruikt het
o Wanneer je voorraad PCr op raakt krijg je dus minder zuur milieu. H + zorgt ervoor dat het
interne milieu weer wat zuurder wordt, maar daarvoor heb je wel CO2 nodig. Aan de
hoeveelheid CO2 die je bij uitademing meet kun je iets zeggen over de reacties van de PCr.
- Anaerobe glycolyse:
o Lactaat + H+ + HCO3- → CO2 + H2O :(CO2 ↑)
Het systeem
- In aerobe spiervezel zit meer myoglobine. (rood)
Teug per teug meten
- Diffusie is een passief proces. In cellen gaat zuurstof naar binnen
onder invloed van partiële druk. Wanneer er in je halsslagaders of
aortaboog een lagere O2 spanning of hogere CO2 spanning wordt gemeten door de chemoreceptoren,
gaat het hart harder pompen. Hierdoor ontstaat er een grotere bloeddoorstroming van de longen.
Met als gevolg dat je met een hogere frequentie en diepere ademhaling gaat ventileren. In de longen
is de partiele zuurstofdruk ong. 100 mm Kwik. Diffusie proces van CO2 gaat sneller dan dat van O2. Bij
inspanning gaat zowel O2 als VO2 omhoog, maar dit hoeft geen 1:1 relatie te zijn.
- Het fenomeen dat je VCO2 eerst niet lager is dan de VO2 in de longen (rechtsonder) komt door gebruik
van creatinefosfaat. In de mitochondriën is het wel lager (linksonder).
Inspanningsfysiologie
- Vermogen ↑ → stofwisseling ↑ → Cardiovasculair systeem & Ventilatoir Systeem ↑
- Efficiënte koppeling nodig
- Intern - Extern gasuitwisseling
- Wat is daar voor nodig:
, o Intracellulaire structuur, energie substraat, enzymen concentratie
o Hart dat voldoende zuurstofrijk bloed kan pompen
o Effectief vaatbed (selectief)
o Bloed met voldoende hemoglobine
o Effectieve pulmonaire circulatie
o Goede longmechanica (ventilatie)
o Goede ventilatoire controle (pO2, pCO2, pH)
Spieren
- Vezeltypen:
o Type I (veel mitochondriën en myoglobine, langzaam)
o Type II (korte en snelle werking, minder mitochondriën en myoglobine)
▪ Type IIa
▪ Type IIx
- Energetica: chemische energie van substraat via ATP beschikbaar op actine-myosine niveau
- Cytosol: glycolyse (2 pyruvaat maken uit 1 glucose)
- Mitochondriën: citroenzuurcyclus
ATP productie
- Ophoping pyruvaat als het systeem niet goed werkt
o Pyruvaat wordt omgezet naar lactaat → zorgen ervoor dat [NAD+] hoog genoeg blijft
- Steeds meer lactaat, als je lactaat nog kan bufferen hoef je niet te verzuren
o Met bufferen maak je extra CO2
- Glycolyse kan alleen maar blijven lopen als er voldoende
NAD+ is. Wanneer er teveel NADH ontstaat kan het proces
niet meer blijven lopen.
Aeroob
- Laag intensiteitsniveau
- Volledige koolhydraatverbranding, evenveel CO 2 als O2
Anaeroob
- CO2 komt van buffering, door vangen H+
Je kan aan de verhouding zien welk substraat je verbrandt.
Wanneer je aeroob bezig bent heb je ook altijd je anaerobe
systeem nodig. Wanneer je puur aeroob bezig zou kunnen zijn
(gelijkmatig) dan zou je evenveel O2 in je lichaam brengen als dat
je O2 afvoert. Maar je hebt te maken met substraten. Uiteindelijk
heb je lactaat en H+ over dat je moet bufferen. H+ buffer je met
HCO3-, hieruit ontstaat water en CO2. Je produceert hierdoor dus
meer CO2 dan dat je zuurstof opneemt.
RER vs. RQ
- VO2 & VCO2 → aan de mond gemeten
- QO2 & QCO2 → in de cel gemeten
- VCO2 / VO2 = RER (respiratoire exchange ratio)
- QCO2 / QO2 = RQ (metabole respiratoire quotient)
- RER = RQ geldt alleen in steady state
College 2: Grenzen aan inspanning deel 2
Glucose – vet
- Glucose RQ = 1
- C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP (vanuit glycogeen / vanuit vrij glucose)
- Vet RQ = CO2 / O2 = 16/23 = 0,7
- C16H32O2 + 23O2 → 16CO2 + 16H2O + 130 ATP
- Bij te lage voorraad glucose en glycogeen, kun je bijvoorbeeld geen sprintje meer trekken, maar er is
ook geen hoge vorming van lactaat meer. Je kunt alleen nog maar vet verbranden, maar verzuurt niet.
