INSPANNINGSFYSIOLOGIE
Thierry Troosters
HOOFDSTUK 1 – INLEIDING
TYPES VAN INSPANNING EN TESTEN VAN INSPANNINGSCAPACITEIT
- Whole body exercise
o Constant work (steady state, bv. wandelen aan vast tempo)
▪ Labotest (+metingen tijdens inspannning in het labo)
▪ Field testen (+metingen tijdens ‘klinische’ fieldtests)
o Incremental (belasting neemt toe, bv. biebtest)
▪ Labotests
▪ Field testen
o All out exercise (bv. in 30s zoveel mogelijk spanning geven)
- Gelocaliseerde inspanning spierfunctie
WHOLE BODY EXERCISE
Inspanning geleverd door het gehele lichaam, grote spiergroepen in actie en met significante
cardiovasculaire en ventilatoire impact.
Prognose op basis van piek VO2 max -> goede indicator voor levensverwachtingen
➔ Voor inspanning te kunnen leveren heb je energie nodig → zuurstof en substraat
nodig (zonder O2: lactaatvorming)(geproduceerde CO2 moet terug uit worden
geademd)
➔ O2 consumptie als een indirecte maat voor inspanningscapaciteit
o 21% O2 inademen, 16-18% O2 uitademen
o In rust: 250-300ml O2 per minuut
o Als uw hartdebiet aan zijn max. komt of de spieren niet nog meer kunnen
samentrekken stopt het mechanisme
o Centrale (O2 aanleveren, hartdebiet en ventilatie) en perifere component
(O2 gebruiken, spieren)
▪ Bij gezonde mensen ligt probleem bij hart/cardiorespiratoire
centra en niet persee de spieren
CONSTANTE BELASTING
➔ O2 consumptie neemt toe
➔ Meer O2 nodig bij mensen die meer wegen
➔ Rustmetabolsime = 3,5 ml/min/kg
➔ Hoe beter uw conditie, hoe sneller je adapteerd aan nieuwe inspanning
➔ Steady state fase: O2-verbruik is precies de noodzakelijke O2 om de energie te voorzien
➔ Mono-exponentiële toename in de VO2 om te voorzien in de energiebehoefte; een deel van de
energie wordt geleverd door ‘anaerobe’ processen (‘zuurstofschuld)
o Zuurstofschuld betaal je terug wanneer inspanning wegvalt, tijdens recuperatie
, ➔ hoe meer belasting, hoe meer O2-consumptie nodig
➔ Over VO2 max gaan gaat even, maar op anaerobe inspanning waardoor we verzuren en de
inspanning niet lang kunnen volhouden
➔ VO2max = maximale zuurstofconsumptie
INCREMENTAL EXERCISE TEST
➔ VO2peak
o Maximale zuurstofconsumptie die bereikt wordt wanneer de belasting langzaam wordt
opgedreven tot het maximum
o Kort bij VO2max, maar niet exact hetzelfde
➔ Elke minuut wordt er extra O2-verbruik uitgelokt tot de VO2peak
➔ O2-verbruik
o Rust => 1 MET
o Lichte inspanning => 1,5-3 MET
o Matige inspanning => 3-6 MET
o Intense inspanning => >6 MET
o Max. op onze leeftijd rond 12 MET
KLINISCHE TESTS
➔ Tests met constante belasting
o Labo-tests (fiets of loopband)
▪ Uitkomstmaat in revalidatie-onderzoek
▪ O2-opname kinetiek als maat voor fitness (of recuperatie polsfrequentie)
o Field test
▪ 6 minuten wandeltest
▪ Stair climbing test
➔ Tests met toenemende belasting tot max.
o Labo-tests (fiets of loopband)
▪ Bepaling van piek responses
▪ Bepaling van ‘submaximale parameters’
o Field test
▪ Incremental shuttle walking (running test)
➔ All out test (wingate test): anaerobe capaciteit
o 30s, zo snel mogelijk fietsen
o Aan belasting van 7,5% lichaamsgewicht
o Omwentelingen worden geregistreerd per 5s
,LOCAL MUSCLE WORK
Inspanning geleverd door specifieke spiergroep(-en) meestal zonder significante cardiovasculaire
en ventilatoire impact
SPIERKRACHT
➔ Capillairen zijn afgesneden vanaf 60% van max. kracht
➔ Maximaal vrijwillige contractie
o Isometrisch
o Isokinetisch
o Dynamisch
o Eccentrisch
➔ Niet vrijwillige contractie
o Electrisch geïnduceerd
o Magnetisch geïnduceerd
➔ Diermodellen
o Electrisch geïnduceerd
UITHOUDING
➔ Spiervermoeidheid
o Contractiele ‘vermoeidheid’
▪ Verlies aan kracht voor eenzelfde prikkel
▪ Meer prikkels nodig voor eenzelfde kracht
➔ Testen vermoeidheid
o In vitro
o Op basis van EMG
▪ Groter EMG signaal voor zelfde output -> vermoeidheid
o Krachtverlies bij gelijke stimulus
▪ Centraal
▪ Perifeer
➔ Bergaf wandelen is vermoeiender voor de spieren (vraagt wel minder lucht)
, HOOFDSTUK 2: ZUURSTOFCONSUMPTIE TIJDENS INAPNNING: VENTILATIE
CENTRALE MECHANISMEN DIE ZUURSTOFAFLEVERING REGELEN
→ capaciteit om inspanningen te leveren hangt vooral af van ventilatie en het
hele lichaam (dus niet alleen de spieren)
→ max hartfrequentie = 220-leeftijd (ongeveer)
→ een gezonde long limiteert normaal de inspanning niet (bij asthma en andere
longaandoeningen wel)
LONGFUNCTIE EN LONGMECHANICA
INLEIDING
→ er stroomt automatisch lucht naar binnen in onze longen door drukverschil bij inademen en bij
uitademen keert drukverschil om en lucht gaat automatisch naar buiten.
→ ademen = drukverschillen, luchtverplaatsing
→inademen →diafragma naar beneden → lucht stroomt binnen <->uitademen
→lucht legt weg af via neus, mond, trachea, … → het splitst telkens op (in 2)
→ elke splitsing is een generatie luchtwegen
→eerste 16 generaties heb je nog niet echt gasuitwisseling, dode ruimte = geleidende
luchtwegen
→stroomsnelheid wordt lager naar mate de generaties
→ bij de 16de generatie is er nog amper stroomsnelheid → werkt dan vooral op diffusie
→ vanaf generatie 17-23: transitie en respiratoirezone
→thoraxwand is een dynamisch, meebewegend systeem: bewegende delen en bewegingsvrijheden
→ pleurabladen (parietaal en visceraal, met pleuravocht) zorgen ervoor dat longen mooi in
thoraxwand kunnen opgespannen blijven
→ Verloop ribben bovenaan meer horizontaal, onderaan van boven naar onder. Hieruit volgt dat
bij beweging meer volume gecreeerd wordt bij inademing
→ bovenste ribben hebben een
andere as dan onderste ribben
→bovenste ribben bewegen
vooral naar voor en naar boven
→ onderste ribben gaan vooral naar buiten
bewegen
Thierry Troosters
HOOFDSTUK 1 – INLEIDING
TYPES VAN INSPANNING EN TESTEN VAN INSPANNINGSCAPACITEIT
- Whole body exercise
o Constant work (steady state, bv. wandelen aan vast tempo)
▪ Labotest (+metingen tijdens inspannning in het labo)
▪ Field testen (+metingen tijdens ‘klinische’ fieldtests)
o Incremental (belasting neemt toe, bv. biebtest)
▪ Labotests
▪ Field testen
o All out exercise (bv. in 30s zoveel mogelijk spanning geven)
- Gelocaliseerde inspanning spierfunctie
WHOLE BODY EXERCISE
Inspanning geleverd door het gehele lichaam, grote spiergroepen in actie en met significante
cardiovasculaire en ventilatoire impact.
Prognose op basis van piek VO2 max -> goede indicator voor levensverwachtingen
➔ Voor inspanning te kunnen leveren heb je energie nodig → zuurstof en substraat
nodig (zonder O2: lactaatvorming)(geproduceerde CO2 moet terug uit worden
geademd)
➔ O2 consumptie als een indirecte maat voor inspanningscapaciteit
o 21% O2 inademen, 16-18% O2 uitademen
o In rust: 250-300ml O2 per minuut
o Als uw hartdebiet aan zijn max. komt of de spieren niet nog meer kunnen
samentrekken stopt het mechanisme
o Centrale (O2 aanleveren, hartdebiet en ventilatie) en perifere component
(O2 gebruiken, spieren)
▪ Bij gezonde mensen ligt probleem bij hart/cardiorespiratoire
centra en niet persee de spieren
CONSTANTE BELASTING
➔ O2 consumptie neemt toe
➔ Meer O2 nodig bij mensen die meer wegen
➔ Rustmetabolsime = 3,5 ml/min/kg
➔ Hoe beter uw conditie, hoe sneller je adapteerd aan nieuwe inspanning
➔ Steady state fase: O2-verbruik is precies de noodzakelijke O2 om de energie te voorzien
➔ Mono-exponentiële toename in de VO2 om te voorzien in de energiebehoefte; een deel van de
energie wordt geleverd door ‘anaerobe’ processen (‘zuurstofschuld)
o Zuurstofschuld betaal je terug wanneer inspanning wegvalt, tijdens recuperatie
, ➔ hoe meer belasting, hoe meer O2-consumptie nodig
➔ Over VO2 max gaan gaat even, maar op anaerobe inspanning waardoor we verzuren en de
inspanning niet lang kunnen volhouden
➔ VO2max = maximale zuurstofconsumptie
INCREMENTAL EXERCISE TEST
➔ VO2peak
o Maximale zuurstofconsumptie die bereikt wordt wanneer de belasting langzaam wordt
opgedreven tot het maximum
o Kort bij VO2max, maar niet exact hetzelfde
➔ Elke minuut wordt er extra O2-verbruik uitgelokt tot de VO2peak
➔ O2-verbruik
o Rust => 1 MET
o Lichte inspanning => 1,5-3 MET
o Matige inspanning => 3-6 MET
o Intense inspanning => >6 MET
o Max. op onze leeftijd rond 12 MET
KLINISCHE TESTS
➔ Tests met constante belasting
o Labo-tests (fiets of loopband)
▪ Uitkomstmaat in revalidatie-onderzoek
▪ O2-opname kinetiek als maat voor fitness (of recuperatie polsfrequentie)
o Field test
▪ 6 minuten wandeltest
▪ Stair climbing test
➔ Tests met toenemende belasting tot max.
o Labo-tests (fiets of loopband)
▪ Bepaling van piek responses
▪ Bepaling van ‘submaximale parameters’
o Field test
▪ Incremental shuttle walking (running test)
➔ All out test (wingate test): anaerobe capaciteit
o 30s, zo snel mogelijk fietsen
o Aan belasting van 7,5% lichaamsgewicht
o Omwentelingen worden geregistreerd per 5s
,LOCAL MUSCLE WORK
Inspanning geleverd door specifieke spiergroep(-en) meestal zonder significante cardiovasculaire
en ventilatoire impact
SPIERKRACHT
➔ Capillairen zijn afgesneden vanaf 60% van max. kracht
➔ Maximaal vrijwillige contractie
o Isometrisch
o Isokinetisch
o Dynamisch
o Eccentrisch
➔ Niet vrijwillige contractie
o Electrisch geïnduceerd
o Magnetisch geïnduceerd
➔ Diermodellen
o Electrisch geïnduceerd
UITHOUDING
➔ Spiervermoeidheid
o Contractiele ‘vermoeidheid’
▪ Verlies aan kracht voor eenzelfde prikkel
▪ Meer prikkels nodig voor eenzelfde kracht
➔ Testen vermoeidheid
o In vitro
o Op basis van EMG
▪ Groter EMG signaal voor zelfde output -> vermoeidheid
o Krachtverlies bij gelijke stimulus
▪ Centraal
▪ Perifeer
➔ Bergaf wandelen is vermoeiender voor de spieren (vraagt wel minder lucht)
, HOOFDSTUK 2: ZUURSTOFCONSUMPTIE TIJDENS INAPNNING: VENTILATIE
CENTRALE MECHANISMEN DIE ZUURSTOFAFLEVERING REGELEN
→ capaciteit om inspanningen te leveren hangt vooral af van ventilatie en het
hele lichaam (dus niet alleen de spieren)
→ max hartfrequentie = 220-leeftijd (ongeveer)
→ een gezonde long limiteert normaal de inspanning niet (bij asthma en andere
longaandoeningen wel)
LONGFUNCTIE EN LONGMECHANICA
INLEIDING
→ er stroomt automatisch lucht naar binnen in onze longen door drukverschil bij inademen en bij
uitademen keert drukverschil om en lucht gaat automatisch naar buiten.
→ ademen = drukverschillen, luchtverplaatsing
→inademen →diafragma naar beneden → lucht stroomt binnen <->uitademen
→lucht legt weg af via neus, mond, trachea, … → het splitst telkens op (in 2)
→ elke splitsing is een generatie luchtwegen
→eerste 16 generaties heb je nog niet echt gasuitwisseling, dode ruimte = geleidende
luchtwegen
→stroomsnelheid wordt lager naar mate de generaties
→ bij de 16de generatie is er nog amper stroomsnelheid → werkt dan vooral op diffusie
→ vanaf generatie 17-23: transitie en respiratoirezone
→thoraxwand is een dynamisch, meebewegend systeem: bewegende delen en bewegingsvrijheden
→ pleurabladen (parietaal en visceraal, met pleuravocht) zorgen ervoor dat longen mooi in
thoraxwand kunnen opgespannen blijven
→ Verloop ribben bovenaan meer horizontaal, onderaan van boven naar onder. Hieruit volgt dat
bij beweging meer volume gecreeerd wordt bij inademing
→ bovenste ribben hebben een
andere as dan onderste ribben
→bovenste ribben bewegen
vooral naar voor en naar boven
→ onderste ribben gaan vooral naar buiten
bewegen
