Inspanningsfysiologie
Inhoud
Hoofdstuk 1: Inleiding........................................................................................................... 7
1. Integratie van verschillende systemen..........................................................................7
2. whole body exercise...................................................................................................... 8
2.1. Inspanning en energie............................................................................................. 8
2.2. Constante belasting................................................................................................ 8
2.3. Klinische testen..................................................................................................... 10
3. locale muscle work...................................................................................................... 10
3.1. Spierkracht............................................................................................................ 11
3.2. Spieruithouding..................................................................................................... 11
3.3. Spiervermoeidheid................................................................................................ 11
Hoofdstuk 2: Voeding voor energie.................................................................................... 12
1. ATP – adenosine trifosfaat........................................................................................... 12
1.1. Opbouw en omzetting van ATP............................................................................. 13
1.2. ATP in de spieren................................................................................................... 13
2. energie tijdens inspanning.......................................................................................... 13
2.1. Van voeding naar substraat.................................................................................. 13
Hoofdstuk 3: biologisch werk & energielevering.................................................................17
1. biochemie van ATP vorming........................................................................................ 17
1.1. Anaeroob metabolisme......................................................................................... 18
1.2. Oxidatieve fosforilatie........................................................................................... 18
1.3. Energie uit koolhydraten....................................................................................... 18
1.4. Energie uit vetten.................................................................................................. 20
1.5. Energie uit proteïnen............................................................................................. 21
1.6. Energievoorziening door substraten......................................................................21
2. substraten capaciteit en vermogen............................................................................. 21
2.1. Substraten tijdens inspanning............................................................................... 21
2.2. Invloed van training............................................................................................... 23
2.3. Metabolisme bij acute inspanning.........................................................................24
Hoofdstuk 4: zuurstofconsumptie tijdens inspanning.........................................................25
1. inleiding....................................................................................................................... 25
1.1. Venilatoire pomp................................................................................................... 25
1.2. centrale mechanismen die zuurstofaflevering regelen..........................................25
1
, 1.3. luchtverplaatsing................................................................................................... 25
1.4. De thoraxwand...................................................................................................... 26
2. respiratoire spieren..................................................................................................... 26
2.1. Inspiratie spieren................................................................................................... 26
2.2. Andere belangrijke spieren.................................................................................... 27
2.3. Andere respiratoire spieren................................................................................... 27
3. elastische eigenschappen........................................................................................... 27
3.1. Druk-volume curve................................................................................................ 27
3.2. Longcompliantie.................................................................................................... 29
4. longfunctie.................................................................................................................. 29
4.1. Statisch longvolume.............................................................................................. 29
4.2. Dynamisch longvolume......................................................................................... 29
4.3. Diffusie meting...................................................................................................... 31
5. ademregulaTIE............................................................................................................ 31
6. ventilatie..................................................................................................................... 31
6.1. Va en VE................................................................................................................. 31
6.2. MVV – maximale vrijwillige ventilatie....................................................................32
6.3. Energiekost van het ademen................................................................................. 32
6.4. Ademregulatie....................................................................................................... 33
6.5. Ademhalingsefficiëntie: VE-VCO2...........................................................................35
7. zuurstof transport in de long....................................................................................... 35
7.1. Zuurstofcascade.................................................................................................... 36
7.2. Zuurstoftransport.................................................................................................. 37
7.3. Hemoglobine......................................................................................................... 39
7.4. Zuurstofdissociatiecurve....................................................................................... 39
7.5. Hemoglobine en CO2............................................................................................. 40
8. diffusiecapaciteit......................................................................................................... 41
8.1. Gaswisseling thv de longcapillairen.......................................................................41
8.2. Gaswisseling thv de weefsels................................................................................ 41
9. CO2 transport............................................................................................................... 41
9.1. Transport van CO2................................................................................................. 41
9.2. Respiratoire acidose.............................................................................................. 42
9.3. Haldane effect....................................................................................................... 42
10. zuurstof toevoer........................................................................................................ 42
10.1. Anemie en DO2.................................................................................................... 42
2
, 10.2. Bloeddonatie en transfusie.................................................................................. 42
Hoofdstuk 5: gaswisseling en cardiale output....................................................................43
1. inleiding....................................................................................................................... 43
2. regulatie hartdebiet..................................................................................................... 43
2.1. Intrinsieke regulatie.............................................................................................. 43
2.2. Extrinsieke regulatie.............................................................................................. 43
2.3. Centrale input........................................................................................................ 43
2.4. Perifere output...................................................................................................... 44
3. hartdebiet – fick principe............................................................................................. 44
4. hartfrequentie tijdens inspanning................................................................................ 44
4.1. Piek HR.................................................................................................................. 44
5. slagvolume tijdens inspanning.................................................................................... 45
5.1. Stijging SV – SV tijdens inspanning.......................................................................45
5.2. SV tijdens langdurige inspanningen......................................................................45
5.3. Hartdebiet verdeling tijdens inspanning................................................................45
6. bloeddruk tijdens inspanning...................................................................................... 46
6.1. Systemische circulatie........................................................................................... 46
6.2. Totale perifere weerstand..................................................................................... 46
6.3. Pulmonaire circulatie............................................................................................. 46
6.4. Bloeddruk en inspanning....................................................................................... 47
7. zuurstof extractie thv de perifere spier.......................................................................47
7.1. Zuurstof verbruik thv de mitochondria..................................................................47
7.2. Ca-VO2..................................................................................................................... 47
7.3. Q distributie – extractie ratio in het lichaam.........................................................48
8. mechanische efficiëntie............................................................................................... 48
8.1. Fietsen................................................................................................................... 48
8.2. Wandelen/lopen.................................................................................................... 48
8.3. Samenvatting........................................................................................................ 49
9. zuurstofconsumptie..................................................................................................... 49
10. integratie van systemen............................................................................................ 50
Hoofdstuk 6: adaptaties aan training.................................................................................. 50
1. inleiding....................................................................................................................... 50
2. trainingsprincipes........................................................................................................ 50
2.1. Overload – overbelasting....................................................................................... 51
2.2. Specificiteit............................................................................................................ 52
3
, 2.3. Individuele verschillen........................................................................................... 52
2.4. Reversibiliteit........................................................................................................ 53
3. trainingsvormen.......................................................................................................... 53
3.1. metabole adaptaties aan aerobe training.............................................................53
3.2. metabole adaptaties aan anaerobe training.........................................................56
3.3. Andere aanpassingen aan training........................................................................56
4. krachttraining.............................................................................................................. 57
4.1. Principes van spiergroei en differentiatie..............................................................57
4.2. Neuromusculaire adaptaties aan krachttraining...................................................58
4.3. Morfologische adaptaties aan krachttraining........................................................59
4.4. Modulaties............................................................................................................. 59
5. multifactoriele adaptaties............................................................................................ 60
Hoofdstuk 7: hormonale respons op inspanning.................................................................60
1. hormonaal systeem..................................................................................................... 60
1.1. Klieren................................................................................................................... 61
2. hormoonsccretie.......................................................................................................... 62
3. hormoon actie............................................................................................................. 62
3.1. Werkingsmechanisme........................................................................................... 62
3.2. Insuline.................................................................................................................. 62
4. hormonen en inspanning............................................................................................. 63
4.1. Hypofyse – anterieur............................................................................................. 63
4.2. Bijnier.................................................................................................................... 64
4.3. Pancreas................................................................................................................ 66
5. effect van training op hormonen................................................................................. 67
Hoofdstuk 8: thermoregulatie............................................................................................. 67
1. inleiding....................................................................................................................... 67
1.1. Problemen tijdens inspanning............................................................................... 67
1.2. Temperatuur detectie............................................................................................ 68
1.3. Koude en warmte aanpassingen........................................................................... 68
2. warmte afgifte............................................................................................................. 68
2.1. Evaporatie............................................................................................................. 69
2.2. Radiatie................................................................................................................. 69
2.3. Conductie.............................................................................................................. 69
2.4. Convectie.............................................................................................................. 69
2.5. Inspanning en kleding........................................................................................... 70
4
Inhoud
Hoofdstuk 1: Inleiding........................................................................................................... 7
1. Integratie van verschillende systemen..........................................................................7
2. whole body exercise...................................................................................................... 8
2.1. Inspanning en energie............................................................................................. 8
2.2. Constante belasting................................................................................................ 8
2.3. Klinische testen..................................................................................................... 10
3. locale muscle work...................................................................................................... 10
3.1. Spierkracht............................................................................................................ 11
3.2. Spieruithouding..................................................................................................... 11
3.3. Spiervermoeidheid................................................................................................ 11
Hoofdstuk 2: Voeding voor energie.................................................................................... 12
1. ATP – adenosine trifosfaat........................................................................................... 12
1.1. Opbouw en omzetting van ATP............................................................................. 13
1.2. ATP in de spieren................................................................................................... 13
2. energie tijdens inspanning.......................................................................................... 13
2.1. Van voeding naar substraat.................................................................................. 13
Hoofdstuk 3: biologisch werk & energielevering.................................................................17
1. biochemie van ATP vorming........................................................................................ 17
1.1. Anaeroob metabolisme......................................................................................... 18
1.2. Oxidatieve fosforilatie........................................................................................... 18
1.3. Energie uit koolhydraten....................................................................................... 18
1.4. Energie uit vetten.................................................................................................. 20
1.5. Energie uit proteïnen............................................................................................. 21
1.6. Energievoorziening door substraten......................................................................21
2. substraten capaciteit en vermogen............................................................................. 21
2.1. Substraten tijdens inspanning............................................................................... 21
2.2. Invloed van training............................................................................................... 23
2.3. Metabolisme bij acute inspanning.........................................................................24
Hoofdstuk 4: zuurstofconsumptie tijdens inspanning.........................................................25
1. inleiding....................................................................................................................... 25
1.1. Venilatoire pomp................................................................................................... 25
1.2. centrale mechanismen die zuurstofaflevering regelen..........................................25
1
, 1.3. luchtverplaatsing................................................................................................... 25
1.4. De thoraxwand...................................................................................................... 26
2. respiratoire spieren..................................................................................................... 26
2.1. Inspiratie spieren................................................................................................... 26
2.2. Andere belangrijke spieren.................................................................................... 27
2.3. Andere respiratoire spieren................................................................................... 27
3. elastische eigenschappen........................................................................................... 27
3.1. Druk-volume curve................................................................................................ 27
3.2. Longcompliantie.................................................................................................... 29
4. longfunctie.................................................................................................................. 29
4.1. Statisch longvolume.............................................................................................. 29
4.2. Dynamisch longvolume......................................................................................... 29
4.3. Diffusie meting...................................................................................................... 31
5. ademregulaTIE............................................................................................................ 31
6. ventilatie..................................................................................................................... 31
6.1. Va en VE................................................................................................................. 31
6.2. MVV – maximale vrijwillige ventilatie....................................................................32
6.3. Energiekost van het ademen................................................................................. 32
6.4. Ademregulatie....................................................................................................... 33
6.5. Ademhalingsefficiëntie: VE-VCO2...........................................................................35
7. zuurstof transport in de long....................................................................................... 35
7.1. Zuurstofcascade.................................................................................................... 36
7.2. Zuurstoftransport.................................................................................................. 37
7.3. Hemoglobine......................................................................................................... 39
7.4. Zuurstofdissociatiecurve....................................................................................... 39
7.5. Hemoglobine en CO2............................................................................................. 40
8. diffusiecapaciteit......................................................................................................... 41
8.1. Gaswisseling thv de longcapillairen.......................................................................41
8.2. Gaswisseling thv de weefsels................................................................................ 41
9. CO2 transport............................................................................................................... 41
9.1. Transport van CO2................................................................................................. 41
9.2. Respiratoire acidose.............................................................................................. 42
9.3. Haldane effect....................................................................................................... 42
10. zuurstof toevoer........................................................................................................ 42
10.1. Anemie en DO2.................................................................................................... 42
2
, 10.2. Bloeddonatie en transfusie.................................................................................. 42
Hoofdstuk 5: gaswisseling en cardiale output....................................................................43
1. inleiding....................................................................................................................... 43
2. regulatie hartdebiet..................................................................................................... 43
2.1. Intrinsieke regulatie.............................................................................................. 43
2.2. Extrinsieke regulatie.............................................................................................. 43
2.3. Centrale input........................................................................................................ 43
2.4. Perifere output...................................................................................................... 44
3. hartdebiet – fick principe............................................................................................. 44
4. hartfrequentie tijdens inspanning................................................................................ 44
4.1. Piek HR.................................................................................................................. 44
5. slagvolume tijdens inspanning.................................................................................... 45
5.1. Stijging SV – SV tijdens inspanning.......................................................................45
5.2. SV tijdens langdurige inspanningen......................................................................45
5.3. Hartdebiet verdeling tijdens inspanning................................................................45
6. bloeddruk tijdens inspanning...................................................................................... 46
6.1. Systemische circulatie........................................................................................... 46
6.2. Totale perifere weerstand..................................................................................... 46
6.3. Pulmonaire circulatie............................................................................................. 46
6.4. Bloeddruk en inspanning....................................................................................... 47
7. zuurstof extractie thv de perifere spier.......................................................................47
7.1. Zuurstof verbruik thv de mitochondria..................................................................47
7.2. Ca-VO2..................................................................................................................... 47
7.3. Q distributie – extractie ratio in het lichaam.........................................................48
8. mechanische efficiëntie............................................................................................... 48
8.1. Fietsen................................................................................................................... 48
8.2. Wandelen/lopen.................................................................................................... 48
8.3. Samenvatting........................................................................................................ 49
9. zuurstofconsumptie..................................................................................................... 49
10. integratie van systemen............................................................................................ 50
Hoofdstuk 6: adaptaties aan training.................................................................................. 50
1. inleiding....................................................................................................................... 50
2. trainingsprincipes........................................................................................................ 50
2.1. Overload – overbelasting....................................................................................... 51
2.2. Specificiteit............................................................................................................ 52
3
, 2.3. Individuele verschillen........................................................................................... 52
2.4. Reversibiliteit........................................................................................................ 53
3. trainingsvormen.......................................................................................................... 53
3.1. metabole adaptaties aan aerobe training.............................................................53
3.2. metabole adaptaties aan anaerobe training.........................................................56
3.3. Andere aanpassingen aan training........................................................................56
4. krachttraining.............................................................................................................. 57
4.1. Principes van spiergroei en differentiatie..............................................................57
4.2. Neuromusculaire adaptaties aan krachttraining...................................................58
4.3. Morfologische adaptaties aan krachttraining........................................................59
4.4. Modulaties............................................................................................................. 59
5. multifactoriele adaptaties............................................................................................ 60
Hoofdstuk 7: hormonale respons op inspanning.................................................................60
1. hormonaal systeem..................................................................................................... 60
1.1. Klieren................................................................................................................... 61
2. hormoonsccretie.......................................................................................................... 62
3. hormoon actie............................................................................................................. 62
3.1. Werkingsmechanisme........................................................................................... 62
3.2. Insuline.................................................................................................................. 62
4. hormonen en inspanning............................................................................................. 63
4.1. Hypofyse – anterieur............................................................................................. 63
4.2. Bijnier.................................................................................................................... 64
4.3. Pancreas................................................................................................................ 66
5. effect van training op hormonen................................................................................. 67
Hoofdstuk 8: thermoregulatie............................................................................................. 67
1. inleiding....................................................................................................................... 67
1.1. Problemen tijdens inspanning............................................................................... 67
1.2. Temperatuur detectie............................................................................................ 68
1.3. Koude en warmte aanpassingen........................................................................... 68
2. warmte afgifte............................................................................................................. 68
2.1. Evaporatie............................................................................................................. 69
2.2. Radiatie................................................................................................................. 69
2.3. Conductie.............................................................................................................. 69
2.4. Convectie.............................................................................................................. 69
2.5. Inspanning en kleding........................................................................................... 70
4
