Samenvatting Inspanningsfysiologie,
oefentherapie en training
Inhoudsopgave
2. Energielevering bij inspanning ............................................................................................................ 3
2.1 Bewegen kost energie ............................................................................................................. 3
2.1.1 Energie, arbeid, vermogen en capaciteit......................................................................... 3
Energie ......................................................................................................................................... 3
Arbeid .......................................................................................................................................... 3
Vermogen .................................................................................................................................... 3
Capaciteit ..................................................................................................................................... 3
2.1.2 Energiebronnen en energievoorraden ................................................................................ 3
2.2 Energierijke fosfaten ............................................................................................................... 4
ATP............................................................................................................................................... 4
CP ................................................................................................................................................. 4
Het fosfaatsysteem...................................................................................................................... 4
2.3 Glycolyse.................................................................................................................................. 4
2.3.1 Anaerobe splitsing van koolhydraten .............................................................................. 5
2.3.2 Lactaatproductie.............................................................................................................. 5
2.3.3 Verzuren of niet verzuren................................................................................................ 5
2.3.4 Benutting van lactaat in andere weefsels ....................................................................... 6
2.4 Aerobe energievrijmaking ....................................................................................................... 6
2.4.1 Citroenzuurcyclus ............................................................................................................ 6
2.4.2 Ademhalingsketen ........................................................................................................... 7
2.5 Maximale inspanning en anaerobe processen ........................................................................ 7
2.5.1 Zuurstoftekort tijdens instensieve belasting ................................................................... 7
10. Trainen van fysieke belastbaarheid................................................................................................... 9
Grondmotorische eigenschappen ....................................................................................................... 9
Kracht .............................................................................................................................................. 9
Lenigheid ......................................................................................................................................... 9
Uithoudingsvermogen ..................................................................................................................... 9
Snelheid ........................................................................................................................................... 9
Coördinatie ...................................................................................................................................... 9
11. Trainingsleer .................................................................................................................................... 10
Trainingsprincipes ............................................................................................................................. 10
Overload ........................................................................................................................................ 10
Supercompensatie......................................................................................................................... 10
Specifiteit....................................................................................................................................... 10
, Reversibiliteit................................................................................................................................. 10
Afnemende meeropbrengst .......................................................................................................... 11
Trainingsvariabelen of trainingsbouwstenen .................................................................................... 11
Trainingsmethoden ........................................................................................................................... 11
Duurtraining .................................................................................................................................. 11
Intervaltraining .............................................................................................................................. 11
12. Richtlijnen voor training .................................................................................................................. 12
Uitgangspunten voor doseren van belasting .................................................................................... 12
Richtlijnen voor het trainen van kracht............................................................................................. 12
Richtlijnen voor het trainen van duuruithoudingsvermogen............................................................ 12
Trainen van lokaal spieruithoudingsvermogen ................................................................................. 12
Trainen van het aerobe duuruithoudingsvermogen ......................................................................... 13
Borgschaal ............................................................................................................................................. 13
Functioneel trainen ........................................................................................................................... 14
Vaststellen en analyseren van te trainen vaardigheden ................................................................... 14
15. Trainingseffecten en training van speciale groepen ....................................................................... 15
15.1 Trainingseffecten ................................................................................................................... 15
15.1.1 Centrale trainingseffecten ............................................................................................. 15
Verlaagde hartfrequentie (in rust en bij submaximale inspanning) .......................................... 15
Toegenomen slagvolume van het hart ...................................................................................... 15
Toename van het hartminuutvolume tijdens maximale inspanning ........................................ 15
Toename van bloedvolume en hemoglobinegehalte................................................................ 15
Toename van het a-vO2-verschil ............................................................................................... 15
Daling van de bloeddruk............................................................................................................ 15
Toename van de VO2max ......................................................................................................... 15
Verhoging van de anaerobe drempel ........................................................................................ 16
Toename van het maximale ademminuutvolume .................................................................... 16
Toename van de effectiviteit van de ventilatie ......................................................................... 16
Vergrote diffusiecapaciteit van de longen ................................................................................ 16
Vergrote longvolumina en capaciteiten .................................................................................... 16
15.1.2 Perifere trainingseffecten.............................................................................................. 16
Toename van de hoeveelheid en de grootte van de mitochondriën ........................................ 16
Toename van het aantal doorbloede capillairen in spieren...................................................... 16
Toename van de concentratie spierenzymen ........................................................................... 16
Toename van de hoeveelheid energierijke fosfaten (ATP en CP) ............................................. 16
Toename van de hoeveelheid spierglycogeen .......................................................................... 17
15.1.3 Effecten van krachttraining ........................................................................................... 17
Coördinatieverbetering ............................................................................................................. 17
Hypertrofie ................................................................................................................................ 17
,2. Energielevering bij inspanning
2.1 Bewegen kost energie
2.1.1 Energie, arbeid, vermogen en capaciteit
Energie
Tijdens bewegen gebruiken we energie. We leveren mechanische arbeid, maar een groot deel van de
gebruikte energie komt vrij als warmte. Het begrip mechanische arbeid staat in de fysica voor de
kracht die nodig is voor het verplaatsen van een gewicht vermenigvuldigd met de afstand van de
verplaatsing.
Arbeid
Arbeid (W) wordt uitgedrukt in Newton x meter (Nm) of joule (J). Een gewicht in kilo's moet je
vermenigvuldigen met 10 om de het gewicht in Newton te hebben. Het verbruik van energie tijdens
arbeid wordt uitgedrukt in kilocalorieën.
Vermogen
Wanneer we de arbeid per tijdseenheid berekenen, dan spreken we van vermogen (P), uitgedrukt in
de eenheid watt (W).Als een bepaalde hoeveelheid arbeid in een korte tijd geleverd wordt, betekent
dit een groter vermogen.
Capaciteit
De capaciteit heeft te maken met de omvang van de beschikbare energie voor een prestatie. Onder
aerobe capaciteit verstaan we de totale hoeveelheid energie die door middel van de aerobe
stofwisseling (dus met behulp van zuurstof) kan worden vrijgemaakt.
2.1.2 Energiebronnen en energievoorraden
Het meest economische proces is de volledige verbranding van vetten met behulp van zuurstof tot
de restproducten koolzuurgas en water. Dat levert de meeste energie op.
Vetten worden uit vetweefsel afgegeven in de vorm van vrije vetzuren. De reservestof vet is niet
eenvoudig in bloed te transporteren en vetmoleculen worden eerst gesplitst in vetzuren en glycerol.
Het vrijkomen van vetzuren uit vetweefsel en de omzetting ervan in spieren is een relatief traag
proces.
Glucose is een voor het lichaam snel afbreekbare koolhydraat, die voor een deel in de lever, maar
ook in spieren ligt opgeslagen. Glucose wordt sneller omgezet dan vet, maar ook deze energievorm
heeft een paar seconden nodig om bij aanvang van een zware inspanning aangesproken te worden.
Het zenuwstelsel gebruikt alleen glucose voor de hersenactiviteit.
In spieren, maar ook in de overige lichaamscellen, zorgt het celmetabolisme ervoor dat er steeds
onmiddellijk inzetbare energie aanwezig is in de vorm van energierijke fosfaten. De belangrijkste zijn
adenosinetrifosfaat (ATP) en creatinefosfaat (CP). De voorraad in de spieren is toereikend voor enige
seconden tot een halve minuut. Ze worden voortdurend teruggevormd, wat weer energie kost.
Glucose en vetverbranding leveren de brandstof daarvoor. ATP wordt dus teruggevormd met behulp
van de energie die vrijkomt bij de verbranding van suikers en vetten. Glucose kan zonder zuurstof
gedeeltelijk worden gesplitst in het proces dat glycolyse heet. De verdere afbraak vindt plaats in de
citroenzuurcyclus. De grote ATP-winst treedt op bij het proces dat zuurstof nodig heeft en oxidatieve
fosforylering heet. Dit geldt ook voor de splitsingsproducten van vetzuren.
, 2.2 Energierijke fosfaten
ATP
ATP heeft een basisstructuur (een nucleotide en een suiker) met daaraan gekoppeld een keten met
drie fosfaatgroepen. Afsplitsing van een fosfaatgroep van dit molecuul levert direct bruikbare
chemische energie, waarmee een spiervezel kan samentrekken, het hart kan pompen en een
zenuwcel prikkels kan geleiden. De splitsing van ATP kun je als volgt weergeven:
ATP → ADP + Pi + energie
In cellen is het enzym ATP-ase aanwezig om deze reactie mogelijk te maken. Spieren gebruiken in
hun sarcomeren myosine-ATP-ase om ATP te splitsen voor het contractiemechanisme.
De voorraad ATP is slechts voldoende voor kortdurende arbeid. ATP moet dus voortdurend
geresycled worden uit ADP en Pi, met behulp van de energie uit verbranding van glucose en vetten.
CP
Creatinefosfaat is net als ATP een organische fosfaatbinding. Het is een kleiner molecuul dan ATP en
kan sneller diffunderen tussen de mitochondriën en het celplasma. De energierijke fosfaatgroep van
creatinefosfaat wordt niet direct gebruikt voor de contractie van een spiercel, maar CP draat zijn
fosfaat met hoge snelheid over aan ADP. CP vult dus steeds de ATP-voorraad aan en is zodoende een
snelle energieshuttle:
CP → creatine + Pi + ADP + H+ → ATP + creatine
Het fosfaatsysteem
ATP en CP worden als energiebronnen samengevoegd onder het begrip fosfaatsysteem. Tijdens lichte
arbeid en bij rust wordt de voorraad energierijke fosfaten steeds zo groot mogelijk gehouden. Nadat
uitputting van de voorraad en dan na zo'n 2 minuten rust is de voorraad weer aangevuld. In die tijd
wordt de hoeveelheid energierijke fosfaten ook wel de fosfaatpool genoemd.
Direct bij het inzetten van de sprint naar de trein levert het ATP in de spiercellen de energie voor de
spieren. Terwijl de concentratie ATP begint te dalen en die van ADP stijgt, beginnen de direct
moleculen creatinefosfaat hun fosfaatgroep af te staan aan ADP, waardoor ATP wordt teruggevormd
zonder suiker- of vetverbranding.
In de cel zorgt de vermindering van de fosfaatpotentiaal voor de activering van de mitochondriën. De
fosfaatpotentiaal is de verhouding tussen het aanwezige ATP en het gesplitste ADP en Pi.
In feite is de omzettend van energierijke fosfaten de spil waaromheen het hele energiemetabolisme
van de cellen draait en de verbranding van vetzuren en glucose levert de chemische energie om
energierijke fosfaten terug te vormen.
2.3 Glycolyse
Niet alleen bij explosieve krachtontwikkeling, maar ook bij de aanvang van een inspanning die
langere tijd moet worden volgehouden, zal de terugvorming van ATP uit ADP snel op gang dienen te
komen. Dat lukt niet in de eerste seconden. Omdat de hartspier en de longventilatie in het begin van
een activiteit tijd nodig hebben om zich aan te passen,s chiet de zuurstofvoorziening aanvankelijk
tekort. Toch blijven de spieren contraheren, omdat ze daartoe door het zenuwstelsel worden
oefentherapie en training
Inhoudsopgave
2. Energielevering bij inspanning ............................................................................................................ 3
2.1 Bewegen kost energie ............................................................................................................. 3
2.1.1 Energie, arbeid, vermogen en capaciteit......................................................................... 3
Energie ......................................................................................................................................... 3
Arbeid .......................................................................................................................................... 3
Vermogen .................................................................................................................................... 3
Capaciteit ..................................................................................................................................... 3
2.1.2 Energiebronnen en energievoorraden ................................................................................ 3
2.2 Energierijke fosfaten ............................................................................................................... 4
ATP............................................................................................................................................... 4
CP ................................................................................................................................................. 4
Het fosfaatsysteem...................................................................................................................... 4
2.3 Glycolyse.................................................................................................................................. 4
2.3.1 Anaerobe splitsing van koolhydraten .............................................................................. 5
2.3.2 Lactaatproductie.............................................................................................................. 5
2.3.3 Verzuren of niet verzuren................................................................................................ 5
2.3.4 Benutting van lactaat in andere weefsels ....................................................................... 6
2.4 Aerobe energievrijmaking ....................................................................................................... 6
2.4.1 Citroenzuurcyclus ............................................................................................................ 6
2.4.2 Ademhalingsketen ........................................................................................................... 7
2.5 Maximale inspanning en anaerobe processen ........................................................................ 7
2.5.1 Zuurstoftekort tijdens instensieve belasting ................................................................... 7
10. Trainen van fysieke belastbaarheid................................................................................................... 9
Grondmotorische eigenschappen ....................................................................................................... 9
Kracht .............................................................................................................................................. 9
Lenigheid ......................................................................................................................................... 9
Uithoudingsvermogen ..................................................................................................................... 9
Snelheid ........................................................................................................................................... 9
Coördinatie ...................................................................................................................................... 9
11. Trainingsleer .................................................................................................................................... 10
Trainingsprincipes ............................................................................................................................. 10
Overload ........................................................................................................................................ 10
Supercompensatie......................................................................................................................... 10
Specifiteit....................................................................................................................................... 10
, Reversibiliteit................................................................................................................................. 10
Afnemende meeropbrengst .......................................................................................................... 11
Trainingsvariabelen of trainingsbouwstenen .................................................................................... 11
Trainingsmethoden ........................................................................................................................... 11
Duurtraining .................................................................................................................................. 11
Intervaltraining .............................................................................................................................. 11
12. Richtlijnen voor training .................................................................................................................. 12
Uitgangspunten voor doseren van belasting .................................................................................... 12
Richtlijnen voor het trainen van kracht............................................................................................. 12
Richtlijnen voor het trainen van duuruithoudingsvermogen............................................................ 12
Trainen van lokaal spieruithoudingsvermogen ................................................................................. 12
Trainen van het aerobe duuruithoudingsvermogen ......................................................................... 13
Borgschaal ............................................................................................................................................. 13
Functioneel trainen ........................................................................................................................... 14
Vaststellen en analyseren van te trainen vaardigheden ................................................................... 14
15. Trainingseffecten en training van speciale groepen ....................................................................... 15
15.1 Trainingseffecten ................................................................................................................... 15
15.1.1 Centrale trainingseffecten ............................................................................................. 15
Verlaagde hartfrequentie (in rust en bij submaximale inspanning) .......................................... 15
Toegenomen slagvolume van het hart ...................................................................................... 15
Toename van het hartminuutvolume tijdens maximale inspanning ........................................ 15
Toename van bloedvolume en hemoglobinegehalte................................................................ 15
Toename van het a-vO2-verschil ............................................................................................... 15
Daling van de bloeddruk............................................................................................................ 15
Toename van de VO2max ......................................................................................................... 15
Verhoging van de anaerobe drempel ........................................................................................ 16
Toename van het maximale ademminuutvolume .................................................................... 16
Toename van de effectiviteit van de ventilatie ......................................................................... 16
Vergrote diffusiecapaciteit van de longen ................................................................................ 16
Vergrote longvolumina en capaciteiten .................................................................................... 16
15.1.2 Perifere trainingseffecten.............................................................................................. 16
Toename van de hoeveelheid en de grootte van de mitochondriën ........................................ 16
Toename van het aantal doorbloede capillairen in spieren...................................................... 16
Toename van de concentratie spierenzymen ........................................................................... 16
Toename van de hoeveelheid energierijke fosfaten (ATP en CP) ............................................. 16
Toename van de hoeveelheid spierglycogeen .......................................................................... 17
15.1.3 Effecten van krachttraining ........................................................................................... 17
Coördinatieverbetering ............................................................................................................. 17
Hypertrofie ................................................................................................................................ 17
,2. Energielevering bij inspanning
2.1 Bewegen kost energie
2.1.1 Energie, arbeid, vermogen en capaciteit
Energie
Tijdens bewegen gebruiken we energie. We leveren mechanische arbeid, maar een groot deel van de
gebruikte energie komt vrij als warmte. Het begrip mechanische arbeid staat in de fysica voor de
kracht die nodig is voor het verplaatsen van een gewicht vermenigvuldigd met de afstand van de
verplaatsing.
Arbeid
Arbeid (W) wordt uitgedrukt in Newton x meter (Nm) of joule (J). Een gewicht in kilo's moet je
vermenigvuldigen met 10 om de het gewicht in Newton te hebben. Het verbruik van energie tijdens
arbeid wordt uitgedrukt in kilocalorieën.
Vermogen
Wanneer we de arbeid per tijdseenheid berekenen, dan spreken we van vermogen (P), uitgedrukt in
de eenheid watt (W).Als een bepaalde hoeveelheid arbeid in een korte tijd geleverd wordt, betekent
dit een groter vermogen.
Capaciteit
De capaciteit heeft te maken met de omvang van de beschikbare energie voor een prestatie. Onder
aerobe capaciteit verstaan we de totale hoeveelheid energie die door middel van de aerobe
stofwisseling (dus met behulp van zuurstof) kan worden vrijgemaakt.
2.1.2 Energiebronnen en energievoorraden
Het meest economische proces is de volledige verbranding van vetten met behulp van zuurstof tot
de restproducten koolzuurgas en water. Dat levert de meeste energie op.
Vetten worden uit vetweefsel afgegeven in de vorm van vrije vetzuren. De reservestof vet is niet
eenvoudig in bloed te transporteren en vetmoleculen worden eerst gesplitst in vetzuren en glycerol.
Het vrijkomen van vetzuren uit vetweefsel en de omzetting ervan in spieren is een relatief traag
proces.
Glucose is een voor het lichaam snel afbreekbare koolhydraat, die voor een deel in de lever, maar
ook in spieren ligt opgeslagen. Glucose wordt sneller omgezet dan vet, maar ook deze energievorm
heeft een paar seconden nodig om bij aanvang van een zware inspanning aangesproken te worden.
Het zenuwstelsel gebruikt alleen glucose voor de hersenactiviteit.
In spieren, maar ook in de overige lichaamscellen, zorgt het celmetabolisme ervoor dat er steeds
onmiddellijk inzetbare energie aanwezig is in de vorm van energierijke fosfaten. De belangrijkste zijn
adenosinetrifosfaat (ATP) en creatinefosfaat (CP). De voorraad in de spieren is toereikend voor enige
seconden tot een halve minuut. Ze worden voortdurend teruggevormd, wat weer energie kost.
Glucose en vetverbranding leveren de brandstof daarvoor. ATP wordt dus teruggevormd met behulp
van de energie die vrijkomt bij de verbranding van suikers en vetten. Glucose kan zonder zuurstof
gedeeltelijk worden gesplitst in het proces dat glycolyse heet. De verdere afbraak vindt plaats in de
citroenzuurcyclus. De grote ATP-winst treedt op bij het proces dat zuurstof nodig heeft en oxidatieve
fosforylering heet. Dit geldt ook voor de splitsingsproducten van vetzuren.
, 2.2 Energierijke fosfaten
ATP
ATP heeft een basisstructuur (een nucleotide en een suiker) met daaraan gekoppeld een keten met
drie fosfaatgroepen. Afsplitsing van een fosfaatgroep van dit molecuul levert direct bruikbare
chemische energie, waarmee een spiervezel kan samentrekken, het hart kan pompen en een
zenuwcel prikkels kan geleiden. De splitsing van ATP kun je als volgt weergeven:
ATP → ADP + Pi + energie
In cellen is het enzym ATP-ase aanwezig om deze reactie mogelijk te maken. Spieren gebruiken in
hun sarcomeren myosine-ATP-ase om ATP te splitsen voor het contractiemechanisme.
De voorraad ATP is slechts voldoende voor kortdurende arbeid. ATP moet dus voortdurend
geresycled worden uit ADP en Pi, met behulp van de energie uit verbranding van glucose en vetten.
CP
Creatinefosfaat is net als ATP een organische fosfaatbinding. Het is een kleiner molecuul dan ATP en
kan sneller diffunderen tussen de mitochondriën en het celplasma. De energierijke fosfaatgroep van
creatinefosfaat wordt niet direct gebruikt voor de contractie van een spiercel, maar CP draat zijn
fosfaat met hoge snelheid over aan ADP. CP vult dus steeds de ATP-voorraad aan en is zodoende een
snelle energieshuttle:
CP → creatine + Pi + ADP + H+ → ATP + creatine
Het fosfaatsysteem
ATP en CP worden als energiebronnen samengevoegd onder het begrip fosfaatsysteem. Tijdens lichte
arbeid en bij rust wordt de voorraad energierijke fosfaten steeds zo groot mogelijk gehouden. Nadat
uitputting van de voorraad en dan na zo'n 2 minuten rust is de voorraad weer aangevuld. In die tijd
wordt de hoeveelheid energierijke fosfaten ook wel de fosfaatpool genoemd.
Direct bij het inzetten van de sprint naar de trein levert het ATP in de spiercellen de energie voor de
spieren. Terwijl de concentratie ATP begint te dalen en die van ADP stijgt, beginnen de direct
moleculen creatinefosfaat hun fosfaatgroep af te staan aan ADP, waardoor ATP wordt teruggevormd
zonder suiker- of vetverbranding.
In de cel zorgt de vermindering van de fosfaatpotentiaal voor de activering van de mitochondriën. De
fosfaatpotentiaal is de verhouding tussen het aanwezige ATP en het gesplitste ADP en Pi.
In feite is de omzettend van energierijke fosfaten de spil waaromheen het hele energiemetabolisme
van de cellen draait en de verbranding van vetzuren en glucose levert de chemische energie om
energierijke fosfaten terug te vormen.
2.3 Glycolyse
Niet alleen bij explosieve krachtontwikkeling, maar ook bij de aanvang van een inspanning die
langere tijd moet worden volgehouden, zal de terugvorming van ATP uit ADP snel op gang dienen te
komen. Dat lukt niet in de eerste seconden. Omdat de hartspier en de longventilatie in het begin van
een activiteit tijd nodig hebben om zich aan te passen,s chiet de zuurstofvoorziening aanvankelijk
tekort. Toch blijven de spieren contraheren, omdat ze daartoe door het zenuwstelsel worden
