Inspanningsfysiologie
College 1
Homeostase is het behoud van een relatief constant intern milieu in rust.
Regelsystemen reguleren fysiologische variabelen.
- Temperatuur
- Bloedgas
Regelsystemen
Regelsysteem ofwel biologisch controle systeem bestaat
uit drie componenten:
1. Sensor
2. Controle centrum
3. Effector
Negatieve feedback: terug naar setpoint
Positieve feedback: destabilisatie
Feedforward: anticipatie op verandering
Een stimulus activeert een receptor, deze receptor zendt een signaal naar het integrerende
centrum, deze stuurt een output signaal naar een effector, de effector zorgt vervolgens voor het
corrigeren van de verstoring.
Er zijn veel factoren die de homeostase kunnen verstoren, sporten en eten zijn hier twee
voorbeelden van. Deze verstoringen worden gecorrigeerd door controle systemen.
Het corrigeren van verstoringen gaat meestal via negatieve feedback omdat veel controlesystemen
werken via negatieve feedback.
Negatieve feedback houdt in dat de stimulus van het biologische controlesysteem door de effector
geïnhibeerd wordt. Alle controlesystemen hebben een bepaalde gain. De gain is de precisie
waarmee het controlesysteem de homeostase handhaaft. Een controlesysteem met een hoge gain
is dus beter in het corrigeren van een verstoring dan een controlesysteem met een lage gain.
Gain= correctie/error.
,Adaptatie is een verandering van structuur of
functie van een cel of orgaansysteem om
homeostase beter te behouden.
Arbeid en vermogen
Het lichaam gebruikt energie om arbeid te
leveren
- Arbeid (Joule aka N*m) = kracht (N) * afstand (m)
- Vermogen (J/s) = arbeid (J) / tijd (s)
- Vermogen (Watt) = kracht (N) * snelheid (M/s)
- 1 Kcal = 4186 Joule
Energie meten
Het lichaam gebruikt veel meer energie voor het metabolisme dan nodig voor enkel de geleverde
arbeid.
Energieverbruik meten
- Brandstof + zuurstof (indirecte calorimetrie) -> warmte + CO2 + water (directe
calorimetrie)
350 ml per minuut zuurstofopname in rust.
Samenstelling ICF en ECF:
- Natrium bevindt zich vooral buiten de cel.
- Kalium bevindt zich vooral binnen de cel.
- Calcium bevindt zich buiten de cel.
Een te hoge of lage pH zorgt ervoor dat eiwitten kapot gaan. Ze zijn opgebouwd uit aminozuren
(NH2 en COOH-groepen). Door het opnemen/afgeven van H+ veranderen eiwitten van vorm en
verliezen ze hun functie.
- Te hoge pH (alkalose): H+ van COOH wordt afgestaan -> pH omlaag
- Te lage pH (acidose): COOH neemt H+ op ->pH omhoog
Respiratoire acidose (door de longen) betekent dat het bloed te zuur is, er is te veel CO2 in het
bloed. Dit kan ontstaan door hypoventilatie. Er wordt te weinig CO2 uitgescheiden.
Respiratoire alkalose kan ontstaat bij hyperventilatie –> te veel afblazen van CO2 -> bloed wordt
basisch.
Metabolisme acidose (door de nieren) betekent dat er te veel H+ of te weinig HCO3- in het bloed
is, kan door diabetes. Metabolisme alkalose (door de nieren) betekent te weinig H+ of te veel
HCO3-
,College 2 Bioenergetica
Metabolisme (stofwisseling)
- Alle chemische reacties in het lichaam noemen we samen metabolisme.
- Gedurende metabolisme in de cel wordt energie vrijgemaakt uit koolhydraten, vetten en
eiwitten.
- ATP is dé energie valuta van een cel.
- Enzymen versnellen het proces.
Wheels of Wasserman
Anaeroob/aeroob metabolisme
Witte spiervezels zijn snelle spiervezels. Type II.
Rode spiervezels zijn langzaam en meer doorbloed. Er zit meer myoglobine in. Type I.
Sprinters hebben meer type II spiervezels en duursporters hebben meer type I spiervezels.
Iedere spier is opgebouwd uit verschillende spiervezels (rood en wit)
Typen spiervezels:
S => langzame spiervezels, totaal niet snel vermoeid maar niet sterk. (m.soleus)
o snelle spiervezel (F) (weinig tijd nodig om tot z’n maximale kracht te komen)
o Langzame spiervels zijn zwak en snelle zijn sterk
FR => snel en redelijke hoge weerstand tegen vermoeidheid en redelijke kracht.
FF=> snel vermoeid, snel en veel kracht. (m.quadriceps)
S spiervezels => zijn rood (hebben veel zuurstof nodig en dus goed doorbloed)FR en FF
=> zijn wit (hebben minder zuurstof nodig). Mensen hebben altijd gemengde spieren
maar bij dieren zie je deze verschillen wel. Grootse deel is genetisch bepaald maar het is
ook een beetje trainbaar.
F spiervezels: niet goed doorbloedt, snel (f van fast), glycolytisch, geen/minder zuurstof
nodig om ATP te produceren, sprinter.
, S spiervezels: goed doorbloedt, langzaam (s van slow), oxidatief, zuurstof nodig om ATP
te produceren, marathonloper.
Spieren
- Spieren leveren kracht en vermogen.
- Vermogen = kracht * snelheid
- Chemische energie (ATP) -> mechanische energie en warmte
Energie voor spiercontractie
Spier in rust als de myosinekop net niet bij het complex op actine kan. Er is geen verbinding. ATP
wordt omgezet in ADP + P (hydrolyse), wat vrijkomt wordt gebruikt om myosinekop om te
klappen. Hierna bindt myosine aan actine. Binding kan alleen plaatsvinden als er calcium
gebonden is op troponine complex. Als de myosinekop gebonden is komt er weer ADP + P vrij en
komt actine naar voren. Het myosinekopje klapt om naar de rustpositie waardoor de actine naar
voren wordt getrokken.
Contractie spiercellen: sliding filament hypothese
1. In rust kunnen myosine en actine niet binden omdat troponine er tussen zit. Dus calcium
is nodig dat kan binden aan troponine. Waardoor de bindingsplaat vrijkomt. Calcium
bindt met troponine-C, tropomyosine en troponine complex draaien, bindingsplaats komt
vrij een myosine bindt met actine.
2. Het kopje klapt om en trekt het actine mee. ADP en vrij fosfaat worden vrijgemaakt en
komen los van myosine. Actine schuift naar binnen -> contractie.
3. ATP is nodig en het actine en myosine komen los van elkaar, hierna wordt het kopje
omgeklapt -> ontspanning.
4. ATP wordt weer omgezet in ADP + P maar blijft wel gebonden. Daarna volgt stap 1 weer.
ATP in detail
Inorganisch = geen C aan fosfaat vast.
Hoog energetische binding -> binding lostrekken geeft energie.
ATP bestaat uit adenosine met 3 inorganische fosfaatgroepen.
ATP -> door ATPase naar ADP + Pi
Brandstoffen
- Brandstoffen opgeslagen als triglyceriden (vetten), glycogeen (koolhydraten) en eiwitten
- Verbanding eiwitten (ook tijdens inspanning) is nihil.
- Koolhydraten: C, O en H (1g -> 4 kcal). Veel zuurstof.
- Eiwitten: C, O, H en ook N. Onbelangrijk als brandstof, heel belangrijk als bouwstof (1g -
> 4 kcal)
College 1
Homeostase is het behoud van een relatief constant intern milieu in rust.
Regelsystemen reguleren fysiologische variabelen.
- Temperatuur
- Bloedgas
Regelsystemen
Regelsysteem ofwel biologisch controle systeem bestaat
uit drie componenten:
1. Sensor
2. Controle centrum
3. Effector
Negatieve feedback: terug naar setpoint
Positieve feedback: destabilisatie
Feedforward: anticipatie op verandering
Een stimulus activeert een receptor, deze receptor zendt een signaal naar het integrerende
centrum, deze stuurt een output signaal naar een effector, de effector zorgt vervolgens voor het
corrigeren van de verstoring.
Er zijn veel factoren die de homeostase kunnen verstoren, sporten en eten zijn hier twee
voorbeelden van. Deze verstoringen worden gecorrigeerd door controle systemen.
Het corrigeren van verstoringen gaat meestal via negatieve feedback omdat veel controlesystemen
werken via negatieve feedback.
Negatieve feedback houdt in dat de stimulus van het biologische controlesysteem door de effector
geïnhibeerd wordt. Alle controlesystemen hebben een bepaalde gain. De gain is de precisie
waarmee het controlesysteem de homeostase handhaaft. Een controlesysteem met een hoge gain
is dus beter in het corrigeren van een verstoring dan een controlesysteem met een lage gain.
Gain= correctie/error.
,Adaptatie is een verandering van structuur of
functie van een cel of orgaansysteem om
homeostase beter te behouden.
Arbeid en vermogen
Het lichaam gebruikt energie om arbeid te
leveren
- Arbeid (Joule aka N*m) = kracht (N) * afstand (m)
- Vermogen (J/s) = arbeid (J) / tijd (s)
- Vermogen (Watt) = kracht (N) * snelheid (M/s)
- 1 Kcal = 4186 Joule
Energie meten
Het lichaam gebruikt veel meer energie voor het metabolisme dan nodig voor enkel de geleverde
arbeid.
Energieverbruik meten
- Brandstof + zuurstof (indirecte calorimetrie) -> warmte + CO2 + water (directe
calorimetrie)
350 ml per minuut zuurstofopname in rust.
Samenstelling ICF en ECF:
- Natrium bevindt zich vooral buiten de cel.
- Kalium bevindt zich vooral binnen de cel.
- Calcium bevindt zich buiten de cel.
Een te hoge of lage pH zorgt ervoor dat eiwitten kapot gaan. Ze zijn opgebouwd uit aminozuren
(NH2 en COOH-groepen). Door het opnemen/afgeven van H+ veranderen eiwitten van vorm en
verliezen ze hun functie.
- Te hoge pH (alkalose): H+ van COOH wordt afgestaan -> pH omlaag
- Te lage pH (acidose): COOH neemt H+ op ->pH omhoog
Respiratoire acidose (door de longen) betekent dat het bloed te zuur is, er is te veel CO2 in het
bloed. Dit kan ontstaan door hypoventilatie. Er wordt te weinig CO2 uitgescheiden.
Respiratoire alkalose kan ontstaat bij hyperventilatie –> te veel afblazen van CO2 -> bloed wordt
basisch.
Metabolisme acidose (door de nieren) betekent dat er te veel H+ of te weinig HCO3- in het bloed
is, kan door diabetes. Metabolisme alkalose (door de nieren) betekent te weinig H+ of te veel
HCO3-
,College 2 Bioenergetica
Metabolisme (stofwisseling)
- Alle chemische reacties in het lichaam noemen we samen metabolisme.
- Gedurende metabolisme in de cel wordt energie vrijgemaakt uit koolhydraten, vetten en
eiwitten.
- ATP is dé energie valuta van een cel.
- Enzymen versnellen het proces.
Wheels of Wasserman
Anaeroob/aeroob metabolisme
Witte spiervezels zijn snelle spiervezels. Type II.
Rode spiervezels zijn langzaam en meer doorbloed. Er zit meer myoglobine in. Type I.
Sprinters hebben meer type II spiervezels en duursporters hebben meer type I spiervezels.
Iedere spier is opgebouwd uit verschillende spiervezels (rood en wit)
Typen spiervezels:
S => langzame spiervezels, totaal niet snel vermoeid maar niet sterk. (m.soleus)
o snelle spiervezel (F) (weinig tijd nodig om tot z’n maximale kracht te komen)
o Langzame spiervels zijn zwak en snelle zijn sterk
FR => snel en redelijke hoge weerstand tegen vermoeidheid en redelijke kracht.
FF=> snel vermoeid, snel en veel kracht. (m.quadriceps)
S spiervezels => zijn rood (hebben veel zuurstof nodig en dus goed doorbloed)FR en FF
=> zijn wit (hebben minder zuurstof nodig). Mensen hebben altijd gemengde spieren
maar bij dieren zie je deze verschillen wel. Grootse deel is genetisch bepaald maar het is
ook een beetje trainbaar.
F spiervezels: niet goed doorbloedt, snel (f van fast), glycolytisch, geen/minder zuurstof
nodig om ATP te produceren, sprinter.
, S spiervezels: goed doorbloedt, langzaam (s van slow), oxidatief, zuurstof nodig om ATP
te produceren, marathonloper.
Spieren
- Spieren leveren kracht en vermogen.
- Vermogen = kracht * snelheid
- Chemische energie (ATP) -> mechanische energie en warmte
Energie voor spiercontractie
Spier in rust als de myosinekop net niet bij het complex op actine kan. Er is geen verbinding. ATP
wordt omgezet in ADP + P (hydrolyse), wat vrijkomt wordt gebruikt om myosinekop om te
klappen. Hierna bindt myosine aan actine. Binding kan alleen plaatsvinden als er calcium
gebonden is op troponine complex. Als de myosinekop gebonden is komt er weer ADP + P vrij en
komt actine naar voren. Het myosinekopje klapt om naar de rustpositie waardoor de actine naar
voren wordt getrokken.
Contractie spiercellen: sliding filament hypothese
1. In rust kunnen myosine en actine niet binden omdat troponine er tussen zit. Dus calcium
is nodig dat kan binden aan troponine. Waardoor de bindingsplaat vrijkomt. Calcium
bindt met troponine-C, tropomyosine en troponine complex draaien, bindingsplaats komt
vrij een myosine bindt met actine.
2. Het kopje klapt om en trekt het actine mee. ADP en vrij fosfaat worden vrijgemaakt en
komen los van myosine. Actine schuift naar binnen -> contractie.
3. ATP is nodig en het actine en myosine komen los van elkaar, hierna wordt het kopje
omgeklapt -> ontspanning.
4. ATP wordt weer omgezet in ADP + P maar blijft wel gebonden. Daarna volgt stap 1 weer.
ATP in detail
Inorganisch = geen C aan fosfaat vast.
Hoog energetische binding -> binding lostrekken geeft energie.
ATP bestaat uit adenosine met 3 inorganische fosfaatgroepen.
ATP -> door ATPase naar ADP + Pi
Brandstoffen
- Brandstoffen opgeslagen als triglyceriden (vetten), glycogeen (koolhydraten) en eiwitten
- Verbanding eiwitten (ook tijdens inspanning) is nihil.
- Koolhydraten: C, O en H (1g -> 4 kcal). Veel zuurstof.
- Eiwitten: C, O, H en ook N. Onbelangrijk als brandstof, heel belangrijk als bouwstof (1g -
> 4 kcal)
