Inspanningsfysiologie
Hoofdstuk 1: Energie
1. Bio-energie
Dmv bladgroenkorrels halen planten hun energie via de fotosynthese uit het zonlicht
- De mens eet deze planten onze energie die we krijgen via voedsel komt dus v/d zon
- Energie wordt opgeslagen (als ATP) zodat we ze kunnen gebruiken wanneer nodig
Principe v/d gekoppelde reactie:
- Voeding is nodig om energie te leveren, maar deze energie wordt onmiddellijk gebruikt om
ATP te vormen
- Als de cel energie nodig heeft splits die ATP dit zorgt dan voor energie
- Energie + ADP + P ATP
Mitochondriën:
Staan in voor de aanmaak van energie ‘pakketjes’ = ATP
Welke stoffen uit onze voeding gebruiken we?
= macronutriënten
1) Vetten (bron van energie):
o Hebben meer kilocalorieën dan koolhydraten = heel energiedens
o Worden verbruikt bij een lagere intensiteit.
o Kost meer zuurstof dan verbruik van koolhydraten op moment dat we veel
zuurstof hebben kunnen we het ons veroorloven om vetten te gebruiken = in rust.
2) Koolhydraten (bron van energie):
o Meer gebruikt naarmate de intensiteit stijgt.
o Kost minder zuurstof, dus als we een gebrek hebben aan zuurstof zullen eerder de
koolhydraten verbrand worden.
o Wordt omgevormd tot glucose, dan 2 opties:
Onmiddellijk gebruikt als brandstof
Opgeslagen in de lever en spieren als glycogeen
3) Eiwitten (bouwstenen):
o Primaire functie = bouwstenen.
o Secundaire functie = aangewend als energiebron als er geen andere bronnen meer
aanwezig zijn → enkel in uiterste nood.
Verschillende systemen: deze lopen in elkaar over (eerst ATP/CP, dan neemt ANA over, dan Aeroob)
1) Creatine-fosfaat systeem:
o Het lichaam kan de opgeslagen ATP meteen omzetten om hier energie uit te krijgen
o Is snel uitgewerkt! 10 – 20s
o Creatine fosfaat zorgt voor snelle resynthese van ATP
o Vnl gebruikt bij korte intensieve activiteiten (vb. Spurt)
2) Aeroob systeem
o = zuurstof systeem
o Kan zeer lang ATP aanmaken, maar is ook beperkt!
o Heeft een tijd nodig voor dit volledig op gang komt (duurt
aantal minuten)
o Trage opstart
, 3) Anaerobe glycolyse
o Om leegte te overbruggen, of wanneer aeroob is uitgeput, maar we toch nog energie
nodig hebben
Mitochondriën:
Zorgen voor de ATP-synthese. Het is gelegen in elke cel.
- Talrijk aanwezig in spiercellen (+ zijn efficiënter)
- Afmetingen: 0.5 micrometers – 10 micrometers
- Aantallen: 1 – 1000 per cel.
- Kenmerken:
o Dubbele membraan structuur.
o Intermembraanruimte (= ruimte tss de membranen)
o De Matrix: de ruimte omsloten door het binnenste membraan
o Cristae: plooien in het binnenste membraan vergroten van de oppervlakte en
zorgt zo dus dat er meer ATP aangemaakt kan worden
- Aanmaak van ATP:
o STAP 1: Opbouw protonengradiënt Protonen worden verplaatst vd matrix naar de
intermembraanruimte
o STAP 2 & 3:
ATP synthase = groot eiwitcomplex met een kanaal waarlangs protonen
terug naar binnen kunnen stromen. (Hoe groter de oppervlakte, hoe meer
eiwitten er aanwezig kunnen zijn functie van de cristae)
De stroom van protonen door het membraan induceert de synthese van ATP
ADP+Pi ATP
o Mitochondria zijn ATP-fabriekjes!
Opbouw van een skeletspier:
- Tussen myofibrillen bevinden zich mitochondriën
- Bindweefsel zit tussen en rond de spier
o Vormt het elastische deel van de spier
- Spiercel/vezel
o = Het contractiele deel van de spier, dat deel dat actief kan samentrekken
o Bestaat uit +/- 1000 myofibrillen.
- 1 myofibril bestaat uit verschillende sarcomeren.
o = een contractiele eenheid of unit, waaruit een spier is opgebouwd.
o = het ‘legoblokje’ waarmee men een myofibril en dus een spiervezel en dus een
spierbundel en uiteindelijk dus ook een spier kan bouwen
- Motor unit = motorische eenheid
o = Alle spiervezels die bezenuwd worden door dezelfde motorische eenheid
o Hoe meer motorische eenheden (units) een spier bezit, hoe beter genuanceerd de
spier gebruikt kan worden. (bv: oogspieren: 1500, biceps: 700 per spier).
o Hoe meer motorische eenheden v/e spier worden geprikkeld, hoe meer kracht deze
kan ontwikkelen!
o 1 spier kan verschillende motorische eenheden hebben
Spiercontractie:
- Prikkel = alles of niet reactie
o Een prikkel moet sterk genoeg zijn dan pas is er contractie
o Sterkere prikkel leidt niet tot grotere spierkracht, WEL meerdere
signalen naar motor units die de spier krachtiger doen
samenspannen
, - Drempelpotentiaal: kritische waarde die membraanpotentiaal moet bereiken om antwoord
uit te lokken (deze is ongeveer - 49 mV)
Motorische eindplaat:
- = Overgang zenuw – spier
- Elektrische prikkel komt hieraan en neurotransmitter (acetylcholine) wordt vrijgezet en
gekoppeld aan het membraan vd spier
o Elektrisch signaal wordt omgezet naar chemisch signaal blaasjes die gevuld zijn
met acetylcholine gaan open en worden naar buiten toe getransporteerd
- Natrium-kalium pomp wordt geactiveerd krijgen we terug potentiaalverschil en dit wordt
dus terug een elektrisch signaal
- Calcium is nodig (ook kalium en natrium) ≠ macronutriënten,
wel micronutriënten
- Tekort aan 1 v/d stoffen kan ook leiden tot een probleem bij
bvb spiercontractie
- Depolarisatie: omkeren v/d lading
o Als het voorbij is: repolarisatie (herstel)
o Als dit op 1 bepaald membraan gebeurt naburig
gelegen gebied keert ook om. Dus dit veroorzaakt
depolarisatie van heel het membraan
Rust:
- Troponine en Tropomyosine verhinderen binding van actine en myosine
Spiercontractie:
- Vrijzetting van Ca2+
o Deze gaat binden op troponine
o Tropomyosine gaat dalen
o Binding actine en myosine
o Energie via ATP zorgt voor buigen van myosinekoppen
ATP zorgt dat myosine de ‘knik’ kan maken gebeurt 3 dimensioneel
- = Sliding filament theory
Verschillende soorten vezels:
- Type I zorgen voor houding
o = Trage of ‘rode’ spiervezels
o = goed bestand tegen vermoeidheid
o = zuurstof systeem
o Veel mitochondrieën nodig (Dus ook veel vezels nodig)
o Vnl vetten gebruikt (triglyceriden)
- Type II zorgen voor beweging
o = Snelle of ‘witte’ vezels
o Glycogeen uit koolhydraten
o Minder mitochondriën
o Krachtige, maar kortere contracties
o Minder capillairen
o Meer lactaat accumulatie
o Subtypes
Type IIa
Type IIx
Type IIb (niet bij mensen)
Feit dat die andere functie hebben, wilt zeggen dat vezels anders zijn opgebouwd en dus ook
andere brandstoffen gaan gebruiken
, Als je dus weet wat de functie v/e spier is, kan je ook weten welke type brandstof ze gebruiken
2. Energie uit voeding
Doel: gevarieerde trein maken zodat er verschillende soorten wagonnetjes in 1 treintje zitten
Voedingsmiddelen leveren voedingsstoffen:
- Bouwstoffen:
o Eiwitten
o Water
- Brandstoffen:
o Koolhydraten
o Vetten
- Beschermende stoffen:
o Vitaminen
o Mineralen
o Vezels
2.1 Bouwstoffen: eiwitten
= opgebouwd uit aminozuren
Bronnen:
- Dierlijke eiwitten zijn afkomstig van: Vlees en gevogelte, Vis en schaal en schelpdieren,
Eieren, Melkproducten
- Plantaardige eiwitten vinden we terug in:
o Peulvruchten zoals erwten, linzen, soja, gedroogde bonen,...
o Graanproducten zoals brood, pasta, rijst, mais, ...
o Noten en zaden zoals amandelen, walnoten, sesamzaad, ...
o Vegetarische producten zoals sojaproducten, Quorn, ...
Kwaliteit is afhankelijk v/h niveau waarop de voedingshoeveelheden essentiële aminozuren levert
die nodig zijn voor de gezondheid v/h lichaam, onderhoud en groei
- Dierlijke eiwitten (vb eieren, kaas, melk, vlees & vis) worden beschouwd als hoogwaardige of
complete eiwitten Omdat ze voldoende hoeveelheden van essentiële aminozuren leveren
- Essentiële aminozuren = aminozuren die het lichaam niet zelf kan aanmaken
Functie:
- Bouwstenen: Opbouwen van cellen is de voornaamste taak
o Bij kinderen: verantwoordelijk voor gezonde groei
o Bij volwassenen: herstellen van weefsel en het behouden van spiermassa
- Kunnen energie leveren (1 g = 4 kcal) (is niet hun voornaamste rol)
Behoefte:
- Afhankelijk van:
o De leeftijd
o Het activiteitsniveau
o Het geslacht maar
o Vnl bepaald door het lichaamsgewicht.
- Gemiddeld: 1 g eiwit per kg lichaamsgewicht. (vb: Als je 70kg weegt, heb je 70g nodig)
o Bij kinderen en adolescenten kan dit meer zijn lichaam is nog aan het groeien, ze
hebben veel bouwstenen nodig.
Hoofdstuk 1: Energie
1. Bio-energie
Dmv bladgroenkorrels halen planten hun energie via de fotosynthese uit het zonlicht
- De mens eet deze planten onze energie die we krijgen via voedsel komt dus v/d zon
- Energie wordt opgeslagen (als ATP) zodat we ze kunnen gebruiken wanneer nodig
Principe v/d gekoppelde reactie:
- Voeding is nodig om energie te leveren, maar deze energie wordt onmiddellijk gebruikt om
ATP te vormen
- Als de cel energie nodig heeft splits die ATP dit zorgt dan voor energie
- Energie + ADP + P ATP
Mitochondriën:
Staan in voor de aanmaak van energie ‘pakketjes’ = ATP
Welke stoffen uit onze voeding gebruiken we?
= macronutriënten
1) Vetten (bron van energie):
o Hebben meer kilocalorieën dan koolhydraten = heel energiedens
o Worden verbruikt bij een lagere intensiteit.
o Kost meer zuurstof dan verbruik van koolhydraten op moment dat we veel
zuurstof hebben kunnen we het ons veroorloven om vetten te gebruiken = in rust.
2) Koolhydraten (bron van energie):
o Meer gebruikt naarmate de intensiteit stijgt.
o Kost minder zuurstof, dus als we een gebrek hebben aan zuurstof zullen eerder de
koolhydraten verbrand worden.
o Wordt omgevormd tot glucose, dan 2 opties:
Onmiddellijk gebruikt als brandstof
Opgeslagen in de lever en spieren als glycogeen
3) Eiwitten (bouwstenen):
o Primaire functie = bouwstenen.
o Secundaire functie = aangewend als energiebron als er geen andere bronnen meer
aanwezig zijn → enkel in uiterste nood.
Verschillende systemen: deze lopen in elkaar over (eerst ATP/CP, dan neemt ANA over, dan Aeroob)
1) Creatine-fosfaat systeem:
o Het lichaam kan de opgeslagen ATP meteen omzetten om hier energie uit te krijgen
o Is snel uitgewerkt! 10 – 20s
o Creatine fosfaat zorgt voor snelle resynthese van ATP
o Vnl gebruikt bij korte intensieve activiteiten (vb. Spurt)
2) Aeroob systeem
o = zuurstof systeem
o Kan zeer lang ATP aanmaken, maar is ook beperkt!
o Heeft een tijd nodig voor dit volledig op gang komt (duurt
aantal minuten)
o Trage opstart
, 3) Anaerobe glycolyse
o Om leegte te overbruggen, of wanneer aeroob is uitgeput, maar we toch nog energie
nodig hebben
Mitochondriën:
Zorgen voor de ATP-synthese. Het is gelegen in elke cel.
- Talrijk aanwezig in spiercellen (+ zijn efficiënter)
- Afmetingen: 0.5 micrometers – 10 micrometers
- Aantallen: 1 – 1000 per cel.
- Kenmerken:
o Dubbele membraan structuur.
o Intermembraanruimte (= ruimte tss de membranen)
o De Matrix: de ruimte omsloten door het binnenste membraan
o Cristae: plooien in het binnenste membraan vergroten van de oppervlakte en
zorgt zo dus dat er meer ATP aangemaakt kan worden
- Aanmaak van ATP:
o STAP 1: Opbouw protonengradiënt Protonen worden verplaatst vd matrix naar de
intermembraanruimte
o STAP 2 & 3:
ATP synthase = groot eiwitcomplex met een kanaal waarlangs protonen
terug naar binnen kunnen stromen. (Hoe groter de oppervlakte, hoe meer
eiwitten er aanwezig kunnen zijn functie van de cristae)
De stroom van protonen door het membraan induceert de synthese van ATP
ADP+Pi ATP
o Mitochondria zijn ATP-fabriekjes!
Opbouw van een skeletspier:
- Tussen myofibrillen bevinden zich mitochondriën
- Bindweefsel zit tussen en rond de spier
o Vormt het elastische deel van de spier
- Spiercel/vezel
o = Het contractiele deel van de spier, dat deel dat actief kan samentrekken
o Bestaat uit +/- 1000 myofibrillen.
- 1 myofibril bestaat uit verschillende sarcomeren.
o = een contractiele eenheid of unit, waaruit een spier is opgebouwd.
o = het ‘legoblokje’ waarmee men een myofibril en dus een spiervezel en dus een
spierbundel en uiteindelijk dus ook een spier kan bouwen
- Motor unit = motorische eenheid
o = Alle spiervezels die bezenuwd worden door dezelfde motorische eenheid
o Hoe meer motorische eenheden (units) een spier bezit, hoe beter genuanceerd de
spier gebruikt kan worden. (bv: oogspieren: 1500, biceps: 700 per spier).
o Hoe meer motorische eenheden v/e spier worden geprikkeld, hoe meer kracht deze
kan ontwikkelen!
o 1 spier kan verschillende motorische eenheden hebben
Spiercontractie:
- Prikkel = alles of niet reactie
o Een prikkel moet sterk genoeg zijn dan pas is er contractie
o Sterkere prikkel leidt niet tot grotere spierkracht, WEL meerdere
signalen naar motor units die de spier krachtiger doen
samenspannen
, - Drempelpotentiaal: kritische waarde die membraanpotentiaal moet bereiken om antwoord
uit te lokken (deze is ongeveer - 49 mV)
Motorische eindplaat:
- = Overgang zenuw – spier
- Elektrische prikkel komt hieraan en neurotransmitter (acetylcholine) wordt vrijgezet en
gekoppeld aan het membraan vd spier
o Elektrisch signaal wordt omgezet naar chemisch signaal blaasjes die gevuld zijn
met acetylcholine gaan open en worden naar buiten toe getransporteerd
- Natrium-kalium pomp wordt geactiveerd krijgen we terug potentiaalverschil en dit wordt
dus terug een elektrisch signaal
- Calcium is nodig (ook kalium en natrium) ≠ macronutriënten,
wel micronutriënten
- Tekort aan 1 v/d stoffen kan ook leiden tot een probleem bij
bvb spiercontractie
- Depolarisatie: omkeren v/d lading
o Als het voorbij is: repolarisatie (herstel)
o Als dit op 1 bepaald membraan gebeurt naburig
gelegen gebied keert ook om. Dus dit veroorzaakt
depolarisatie van heel het membraan
Rust:
- Troponine en Tropomyosine verhinderen binding van actine en myosine
Spiercontractie:
- Vrijzetting van Ca2+
o Deze gaat binden op troponine
o Tropomyosine gaat dalen
o Binding actine en myosine
o Energie via ATP zorgt voor buigen van myosinekoppen
ATP zorgt dat myosine de ‘knik’ kan maken gebeurt 3 dimensioneel
- = Sliding filament theory
Verschillende soorten vezels:
- Type I zorgen voor houding
o = Trage of ‘rode’ spiervezels
o = goed bestand tegen vermoeidheid
o = zuurstof systeem
o Veel mitochondrieën nodig (Dus ook veel vezels nodig)
o Vnl vetten gebruikt (triglyceriden)
- Type II zorgen voor beweging
o = Snelle of ‘witte’ vezels
o Glycogeen uit koolhydraten
o Minder mitochondriën
o Krachtige, maar kortere contracties
o Minder capillairen
o Meer lactaat accumulatie
o Subtypes
Type IIa
Type IIx
Type IIb (niet bij mensen)
Feit dat die andere functie hebben, wilt zeggen dat vezels anders zijn opgebouwd en dus ook
andere brandstoffen gaan gebruiken
, Als je dus weet wat de functie v/e spier is, kan je ook weten welke type brandstof ze gebruiken
2. Energie uit voeding
Doel: gevarieerde trein maken zodat er verschillende soorten wagonnetjes in 1 treintje zitten
Voedingsmiddelen leveren voedingsstoffen:
- Bouwstoffen:
o Eiwitten
o Water
- Brandstoffen:
o Koolhydraten
o Vetten
- Beschermende stoffen:
o Vitaminen
o Mineralen
o Vezels
2.1 Bouwstoffen: eiwitten
= opgebouwd uit aminozuren
Bronnen:
- Dierlijke eiwitten zijn afkomstig van: Vlees en gevogelte, Vis en schaal en schelpdieren,
Eieren, Melkproducten
- Plantaardige eiwitten vinden we terug in:
o Peulvruchten zoals erwten, linzen, soja, gedroogde bonen,...
o Graanproducten zoals brood, pasta, rijst, mais, ...
o Noten en zaden zoals amandelen, walnoten, sesamzaad, ...
o Vegetarische producten zoals sojaproducten, Quorn, ...
Kwaliteit is afhankelijk v/h niveau waarop de voedingshoeveelheden essentiële aminozuren levert
die nodig zijn voor de gezondheid v/h lichaam, onderhoud en groei
- Dierlijke eiwitten (vb eieren, kaas, melk, vlees & vis) worden beschouwd als hoogwaardige of
complete eiwitten Omdat ze voldoende hoeveelheden van essentiële aminozuren leveren
- Essentiële aminozuren = aminozuren die het lichaam niet zelf kan aanmaken
Functie:
- Bouwstenen: Opbouwen van cellen is de voornaamste taak
o Bij kinderen: verantwoordelijk voor gezonde groei
o Bij volwassenen: herstellen van weefsel en het behouden van spiermassa
- Kunnen energie leveren (1 g = 4 kcal) (is niet hun voornaamste rol)
Behoefte:
- Afhankelijk van:
o De leeftijd
o Het activiteitsniveau
o Het geslacht maar
o Vnl bepaald door het lichaamsgewicht.
- Gemiddeld: 1 g eiwit per kg lichaamsgewicht. (vb: Als je 70kg weegt, heb je 70g nodig)
o Bij kinderen en adolescenten kan dit meer zijn lichaam is nog aan het groeien, ze
hebben veel bouwstenen nodig.
