INSPANNINGSFYSIOLOGIE:
DE SMET
Emilie Van Mullem
KULEUVEN 2024-2025
,TABLE OF CONTENTS
Energie leverende processen en substraten (Fosfaten en Koolhydraten)........................... 3
Energievoorraad of carrier? ......................................................................................... 3
Energiesystemen voor resynthese van ATP .................................................................. 3
Schatting Bijdrage energiesubstraten en systemen ....................................................................... 4
fosfocreatine systeem ................................................................................................................. 4
Energie bronnen lichaam ................................................................................................ 6
Glycolyse: substraat en voorraad ................................................................................................. 6
Anaerobe vs aerobe glycolyse ...................................................................................................... 8
mitochondriale respiratie: aerobe metabolisme van koolhydraten en vetten ................ 9
Krebkcyclus ................................................................................................................................ 9
Elektroden transport keten ........................................................................................................... 9
Vetten als energie substraat ......................................................................................... 10
kenmerken vet als enerige substraat .......................................................................................... 10
PRoteinen als energie substraat ................................................................................................. 11
PH regulatie in spieren en bloed .................................................................................... 12
H+ regulatie in de spiercel........................................................................................................... 12
H+ buffering in het bloed ............................................................................................................. 12
Functie van acidosis .................................................................................................................. 13
Wet van henry............................................................................................................................ 13
Bohr effect ................................................................................................................................ 13
Ph-handling capacity verhogen .................................................................................................. 14
Bicarbonaat supplementatie ...................................................................................................... 14
Type inspanningstesten ................................................................................................ 15
anaerobe testen ....................................................................................................... 15
Wingate anaerobic test: Anaerobe vermogen .............................................................................. 15
Maximaal accumluated oxygen deficit test (MAOD): Anaerobe capaciteit ..................................... 15
Aerobe testen ........................................................................................................... 16
Maximale incremental test ......................................................................................................... 16
Incremental exercise test ........................................................................................................... 18
trainingzones ........................................................................................................... 19
TRainen onder eerste drempel.................................................................................................... 19
Trainen tussen 1ste en 2de drempel ........................................................................................... 20
TRAINEN OVER 2DE DREMPEL ................................................................................................... 20
Spier werking ......................................................................................................... 21
spier ........................................................................................................................ 21
Type 1 vs Types 2 ....................................................................................................................... 21
Vermoeidheid ............................................................................................................................ 21
Onderzoek methoden ................................................................................................................ 21
spiervezeltypering obv myosin heavy chain expressie .................................................................. 22
Motor units ............................................................................................................... 22
size principle ............................................................................................................................. 23
Neurale aanpassingen ............................................................................................................... 23
morfologische aanpassingen aan krachttraining en immobilisatie ............................................... 23
Hoogte ......................................................................................................................... 24
hoogteziekte ............................................................................................................ 24
AMS .......................................................................................................................................... 24
1
, zuurstofcascade bij normoxie en hypoxie ................................................................................... 25
hypoxie sensoren ..................................................................................................... 26
Acclimatisatie aan hoogte......................................................................................... 26
HEMATOLOGISCHE RESPONS OP HYPOXIE ............................................................................... 27
Plasmavolume .......................................................................................................................... 27
Cardiale respons op hoogte ....................................................................................................... 28
Musculaire respons op hypoxie .................................................................................................. 28
Effect van hoogte op prestatie .................................................................................................... 31
Hoogte training .......................................................................................................................... 31
Duiken ......................................................................................................................... 31
Apneu fysiologie en regulatie .................................................................................... 31
Regulatie ademhaling ................................................................................................................ 32
O2 voorraad en zijn determinanten.............................................................................................. 32
PaCo2 en paO2 bij apneu .............................................................................................................. 33
Wat als we bij getrainde atleten de perifere receptoren voor een stukje zouden uitschakelen?
(dopamine)................................................................................................................................ 33
Gevaar van hyperventilatie ......................................................................................................... 34
Mammilian dive response .......................................................................................................... 34
Diepzee duiken ......................................................................................................... 35
Wet van boyle-mariotte .............................................................................................................. 35
Gezondheidsrisico’s bij de wereldrecords van persluchtduiken: .................................................. 35
Longvolumes ............................................................................................................................. 35
duiken voorbij het residueel volume .......................................................................... 35
Lung squeeze ............................................................................................................................ 35
voorbij het residueel volume duiken .......................................................................... 36
Thoracic blood shift ................................................................................................................... 36
Lung packing (glossopharyngeal insufflation) potentiele risico’s .................................................. 36
Warmte........................................................................................................................ 37
impact van warmte op sportprestaties ...................................................................... 37
thermoregulatie ....................................................................................................... 37
bij ontregeling van de kerntemperatuur ..................................................................... 38
warmte afgifte en opname ........................................................................................ 38
warmte afgifte in functie van omgevingstemperatuur .................................................................. 39
evaporatie: koeling ten koste van dehydratatie ............................................................................ 40
VO2 piek met toenemende kerntemperatuur .............................................................................. 40
Effect van drinken tijdens inspanning.......................................................................................... 40
gezondheidsrisico’s inspanning in hitte ..................................................................... 40
hitte beroerte en hitte uitputting ................................................................................................. 41
Acclimatisatie aan warmte ....................................................................................... 42
2
, ENERGIE LEVERENDE PROCESSEN EN SUBSTRATEN (FOSFATEN EN KOOLHYDRATEN)
ATP = adenosine trifosfaat
ATP is het enige substraat waar energie uit kan gehaald worden voor inspanning:
• Energie nodig in de sarcomeer: actine moet binden aan myosine => mechanische
arbeid
• Energie nodig voor natrium-kaliumpomp => behoud van de membraanpotentiaal
Om een spier te doen relaxeren moet Ca2+ terug uit het cytoplasma naar het sarcoplasmatisch
reticulum verplaatsen.
• Hoog-energetische bindingen tussen de fosfaatgroepen
• Energie komt vrij tijdens de hydrolyse
ENERGIEVOORRAAD OF CARRIER?
De ATP voorraad is bij iedereen gelijk, bij mannen en vrouwen en zowel bij atleten als bij
sedentaire personen.
= 5-6 mmol ATP/kg spier
Voorbeeld:
100 meter sprint aan 30 km/u, hierbij wordt 3 mmol ATP/s verbruikt
• Binnen 1-3 seconden is de voorraad uitgeput indien er geen resynthese is via andere
systemen
ATP is te groot en te zwaar om als energievoorraad te dienen in de spier. ATP dient meer als een
energiecarrier, deze is. Nodig voor processen in ons lichaam en moet dus continue
geresynthetiseerd worden.
ATP-afbraak komt overeen met ATP-resynthese.
Berekenen hoeveel mmol ATP: aantal seconden x verbruik van ATP tijdens de inspanning x kg
spieren
ENERGIESYSTEMEN VOOR RESYNTHESE VAN ATP
• Phosphocreatine system (Pcr)
• Glycolysis
o ‘Anaerobic glycolysis’: Glucose → Pyruvate → lactic acid (lactate- + H+)
o ‘Aerobic glycolysis’: Glucose → Pyruvaat → Acetyl-CoA → oxidative
phosphorylation
• Substrate store: muscle glycogen, liver glycogen, gut (CHO intake), blood glucose
• Krebs cycle and oxidative phosphorylation in mitochondria
• Substrate store: intramuscular triglycerides, peripheral triglycerides, blood triglycerides
Verschillen in:
• Maximal ATP productie en snelheid (vermogen)
• Energie vooraad voor energie systemen
• Energieleverende substraten voor energiesystemen (glucose, vetten)
• Duur om energie systemen te activeren
• O2 Nood
• Geassocieerde determinanten van vermoeidheid (bv: pH, metabolieten)
3
DE SMET
Emilie Van Mullem
KULEUVEN 2024-2025
,TABLE OF CONTENTS
Energie leverende processen en substraten (Fosfaten en Koolhydraten)........................... 3
Energievoorraad of carrier? ......................................................................................... 3
Energiesystemen voor resynthese van ATP .................................................................. 3
Schatting Bijdrage energiesubstraten en systemen ....................................................................... 4
fosfocreatine systeem ................................................................................................................. 4
Energie bronnen lichaam ................................................................................................ 6
Glycolyse: substraat en voorraad ................................................................................................. 6
Anaerobe vs aerobe glycolyse ...................................................................................................... 8
mitochondriale respiratie: aerobe metabolisme van koolhydraten en vetten ................ 9
Krebkcyclus ................................................................................................................................ 9
Elektroden transport keten ........................................................................................................... 9
Vetten als energie substraat ......................................................................................... 10
kenmerken vet als enerige substraat .......................................................................................... 10
PRoteinen als energie substraat ................................................................................................. 11
PH regulatie in spieren en bloed .................................................................................... 12
H+ regulatie in de spiercel........................................................................................................... 12
H+ buffering in het bloed ............................................................................................................. 12
Functie van acidosis .................................................................................................................. 13
Wet van henry............................................................................................................................ 13
Bohr effect ................................................................................................................................ 13
Ph-handling capacity verhogen .................................................................................................. 14
Bicarbonaat supplementatie ...................................................................................................... 14
Type inspanningstesten ................................................................................................ 15
anaerobe testen ....................................................................................................... 15
Wingate anaerobic test: Anaerobe vermogen .............................................................................. 15
Maximaal accumluated oxygen deficit test (MAOD): Anaerobe capaciteit ..................................... 15
Aerobe testen ........................................................................................................... 16
Maximale incremental test ......................................................................................................... 16
Incremental exercise test ........................................................................................................... 18
trainingzones ........................................................................................................... 19
TRainen onder eerste drempel.................................................................................................... 19
Trainen tussen 1ste en 2de drempel ........................................................................................... 20
TRAINEN OVER 2DE DREMPEL ................................................................................................... 20
Spier werking ......................................................................................................... 21
spier ........................................................................................................................ 21
Type 1 vs Types 2 ....................................................................................................................... 21
Vermoeidheid ............................................................................................................................ 21
Onderzoek methoden ................................................................................................................ 21
spiervezeltypering obv myosin heavy chain expressie .................................................................. 22
Motor units ............................................................................................................... 22
size principle ............................................................................................................................. 23
Neurale aanpassingen ............................................................................................................... 23
morfologische aanpassingen aan krachttraining en immobilisatie ............................................... 23
Hoogte ......................................................................................................................... 24
hoogteziekte ............................................................................................................ 24
AMS .......................................................................................................................................... 24
1
, zuurstofcascade bij normoxie en hypoxie ................................................................................... 25
hypoxie sensoren ..................................................................................................... 26
Acclimatisatie aan hoogte......................................................................................... 26
HEMATOLOGISCHE RESPONS OP HYPOXIE ............................................................................... 27
Plasmavolume .......................................................................................................................... 27
Cardiale respons op hoogte ....................................................................................................... 28
Musculaire respons op hypoxie .................................................................................................. 28
Effect van hoogte op prestatie .................................................................................................... 31
Hoogte training .......................................................................................................................... 31
Duiken ......................................................................................................................... 31
Apneu fysiologie en regulatie .................................................................................... 31
Regulatie ademhaling ................................................................................................................ 32
O2 voorraad en zijn determinanten.............................................................................................. 32
PaCo2 en paO2 bij apneu .............................................................................................................. 33
Wat als we bij getrainde atleten de perifere receptoren voor een stukje zouden uitschakelen?
(dopamine)................................................................................................................................ 33
Gevaar van hyperventilatie ......................................................................................................... 34
Mammilian dive response .......................................................................................................... 34
Diepzee duiken ......................................................................................................... 35
Wet van boyle-mariotte .............................................................................................................. 35
Gezondheidsrisico’s bij de wereldrecords van persluchtduiken: .................................................. 35
Longvolumes ............................................................................................................................. 35
duiken voorbij het residueel volume .......................................................................... 35
Lung squeeze ............................................................................................................................ 35
voorbij het residueel volume duiken .......................................................................... 36
Thoracic blood shift ................................................................................................................... 36
Lung packing (glossopharyngeal insufflation) potentiele risico’s .................................................. 36
Warmte........................................................................................................................ 37
impact van warmte op sportprestaties ...................................................................... 37
thermoregulatie ....................................................................................................... 37
bij ontregeling van de kerntemperatuur ..................................................................... 38
warmte afgifte en opname ........................................................................................ 38
warmte afgifte in functie van omgevingstemperatuur .................................................................. 39
evaporatie: koeling ten koste van dehydratatie ............................................................................ 40
VO2 piek met toenemende kerntemperatuur .............................................................................. 40
Effect van drinken tijdens inspanning.......................................................................................... 40
gezondheidsrisico’s inspanning in hitte ..................................................................... 40
hitte beroerte en hitte uitputting ................................................................................................. 41
Acclimatisatie aan warmte ....................................................................................... 42
2
, ENERGIE LEVERENDE PROCESSEN EN SUBSTRATEN (FOSFATEN EN KOOLHYDRATEN)
ATP = adenosine trifosfaat
ATP is het enige substraat waar energie uit kan gehaald worden voor inspanning:
• Energie nodig in de sarcomeer: actine moet binden aan myosine => mechanische
arbeid
• Energie nodig voor natrium-kaliumpomp => behoud van de membraanpotentiaal
Om een spier te doen relaxeren moet Ca2+ terug uit het cytoplasma naar het sarcoplasmatisch
reticulum verplaatsen.
• Hoog-energetische bindingen tussen de fosfaatgroepen
• Energie komt vrij tijdens de hydrolyse
ENERGIEVOORRAAD OF CARRIER?
De ATP voorraad is bij iedereen gelijk, bij mannen en vrouwen en zowel bij atleten als bij
sedentaire personen.
= 5-6 mmol ATP/kg spier
Voorbeeld:
100 meter sprint aan 30 km/u, hierbij wordt 3 mmol ATP/s verbruikt
• Binnen 1-3 seconden is de voorraad uitgeput indien er geen resynthese is via andere
systemen
ATP is te groot en te zwaar om als energievoorraad te dienen in de spier. ATP dient meer als een
energiecarrier, deze is. Nodig voor processen in ons lichaam en moet dus continue
geresynthetiseerd worden.
ATP-afbraak komt overeen met ATP-resynthese.
Berekenen hoeveel mmol ATP: aantal seconden x verbruik van ATP tijdens de inspanning x kg
spieren
ENERGIESYSTEMEN VOOR RESYNTHESE VAN ATP
• Phosphocreatine system (Pcr)
• Glycolysis
o ‘Anaerobic glycolysis’: Glucose → Pyruvate → lactic acid (lactate- + H+)
o ‘Aerobic glycolysis’: Glucose → Pyruvaat → Acetyl-CoA → oxidative
phosphorylation
• Substrate store: muscle glycogen, liver glycogen, gut (CHO intake), blood glucose
• Krebs cycle and oxidative phosphorylation in mitochondria
• Substrate store: intramuscular triglycerides, peripheral triglycerides, blood triglycerides
Verschillen in:
• Maximal ATP productie en snelheid (vermogen)
• Energie vooraad voor energie systemen
• Energieleverende substraten voor energiesystemen (glucose, vetten)
• Duur om energie systemen te activeren
• O2 Nood
• Geassocieerde determinanten van vermoeidheid (bv: pH, metabolieten)
3
