Upload
karen-roover
View
1.479
Download
8
Embed Size (px)
Citation preview
Lic. Sabine Verschelde
InspanningsfysiologieFysiologie van de belasting
Fysiologie van de beweging
Lic. Sabine Verschelde
Hoofdstuk 19: structuur en functie van het skeletspierweefsel
Lic. Sabine Verschelde
A. Soorten spierweefsel
◦Dwarsgestreept skelet = willekeurig
◦Glad (organen) onwillekeurig
◦Hartspierweefsel = onwillekeurig
1. Structuur van het skeletspierweefsel
Lic. Sabine Verschelde
B. Skeletspier
◦veel celkernen◦dwarse streping◦T-systeem: vlotte aanvoer Ca²+
◦endo-peri en epimysium◦contractie: alles of niets◦contractiel, prikkelbaar, rekbaar, elastisch◦willekeurig (commando)◦zeer snel samentrekken◦langgerekte vezels met veel kernen
Lic. Sabine Verschelde
Dwarsgestreept spierweefsel onder microscoop
Lic. Sabine Verschelde
Op microscopisch niveau bestaat een dwarsgestreepte spier uit dikke (myosine) en dunne (actine) filamenten.
Die je kunt zien als 'staafjes' die in elkaar geschoven moeten worden om de spier korter te maken en dus aan te spannen.
Lic. Sabine Verschelde
Lic. Sabine Verschelde
Lic. Sabine Verschelde
Troponine bindt Tropomyosine aan actine
Binding met myosine geblokkeerd
Hoe verloopt de contractie?
Lic. Sabine Verschelde
Lic. Sabine Verschelde
Troponine bindt aan calcium
Tropomyosine laat los van het actine
Myosine bindt aan het actine
Lic. Sabine Verschelde
Lic. Sabine Verschelde
crossbridgecyclus fase 1 - Myosine (geel) bindt aan actine (roze) op troponineplaats
onder opname van Ca2+-ionen. De aangeduide hoek is ongeveer 90°.
dwarsverbindingscyclus
Lic. Sabine Verschelde
fase 2 – Myosine-kopjes vallen voorover en glijden zo langs het actine.
ATP gaat daarbij over in ADP en fosfaat. De aangeduide hoek is ongeveer 50°.
Lic. Sabine Verschelde
fase 3 – Myosine-kopjes laten los. Onder opname van ATP van het actine.
Lic. Sabine Verschelde
fase 4 - in rust.
Lic. Sabine Verschelde
De sarcomeer is de kleinste zich herhalende structuur die wordt gebruikt voor het samentrekken van spieren.
Een sarcomeer is opgebouwd uit dikke myosinefilamenten en dunne actinefilamenten die elkaar overlappen.
Wat is een sarcomeer?
Lic. Sabine Verschelde
I-band: lichte band (actine)
A-band: donkere band (myosine)
Z-lijn: schijf van eiwitten : deelt I-band in twee
Sarcomeer loopt van Z-schijf tot Z-schijf
H-band: lichtere zone in A-band waar actine en myosine niet overlappen
Lichtmicroscopisch beeld
Lic. Sabine Verschelde
Lic. Sabine Verschelde
Lic. Sabine Verschelde
C. Spiercelcontractie
◦actiepotentiaal zenuw→release acetylcholine thv de synaps
◦depolarisatie sarcolemma (eindplaatpotentiaal)◦actiepotentiaal sarcolemma◦via T-tubuli actiepotentiaal naar binnen◦release calciumionen◦binding actine-myosine (ATP)◦contractie (sliding filament)
Lic. Sabine Verschelde
D. Sliding Filament Theory
1. rust: binding myosine aan actinegeblokkeerd door troponine
2. Ca²+ bindt aan troponine3. vrijkomen bindingsplaats4. binding5. omzetting ATP6. naar binnen schuiven actine7. nieuwe ATP: verbinding verbreken
Lic. Sabine Verschelde
E. Calcium
Ca²+ speelt belangrijke rol bij het tot stand komen van contractie.
Het SarcoplasmatischReticulum is een depot van Ca²+ zodat snelle influx van Ca²+ in de cel mogelijk wordt.
Lic. Sabine Verschelde
F. ATP = adenosinetrifosfaat= energiemolecule
◦ Nodig om brug te vormen en te verbreken tussen actine en myosine
◦ Energie komt vrij door 1 fosfaat af te koppelen = ADP (adenosinedifosfaat)
◦ Rigor mortis (lijkstijfheid) door ontbreken van ATP.
Lic. Sabine Verschelde
1. Structuur van skeletspierweefsel 2. Eigenschappen van skeletspierweefsel
A. Vormen van contractie
Lic. Sabine Verschelde
1. isotonische contractie
◦spanning (tonus) in de spier blijft gelijk (iso) tijdens de contractie
◦spier verkort vb: gewicht hangt aan (bewegende) spier
Lic. Sabine Verschelde
2. isometrische contractie
◦lengte blijft gelijk vb: houding
Lic. Sabine Verschelde
3. auxotonische contractie (meestal)
spier verkort terwijl de spanning in de spier toeneemt.
Lic. Sabine Verschelde
4. concentrische contractie
spier wordt kortervb: 1 en 3
Lic. Sabine Verschelde
5. excentrische contractie
spier wordt langer ten gevolge van uitwendige kracht
Lic. Sabine Verschelde
1. Structuur van skeletspierweefsel 2. Eigenschappen van skeletspierweefsel
A. Vormen van contractieB. Enkelvoudige spiercontracties
Lic. Sabine Verschelde
B. Enkelvoudige spiercontracties
1. stimulatiedirect: elektrodeindirect: motorische zenuw
2. actiepotentiaal3. latentieperiode4. crescentische fase: verkorten en spanning stijgt5. decrescentische fase: verlengen en spanning daalt6. relaxatie – rust
Lic. Sabine Verschelde
Hoe sterker de zenuwprikkel hoe meer zenuwcellen worden aangesproken
hoe groter de contractiekracht
Lic. Sabine Verschelde
1. Structuur van skeletspierweefsel 2. Eigenschappen van skeletspierweefsel
A. Vormen van contractieB. Enkelvoudige spiercontractiesC. Lengte-spanningsdiagram
Lic. Sabine Verschelde
C. Lengte-spanningsdiagram
1. rekken van een spier in rust= rustrekkingskromme
◦spanning in de spier stijgt door elastische eigenschappen
◦vectoren naar rechts boven
Lic. Sabine Verschelde
2. isotone contractrie
◦Spier wordt korter bij gelijkblijvende spanning
◦Links: gewicht aan niet-geactiveerde spierrechts: activatie: dikke spierbuik: gewicht omhoog
◦Isotone maxima: max verkorting vanuit verschillende beginspanning
◦Opwekken van beweging en snelheid◦Vectoren naar links
Vb: fietsen met wind mee
Lic. Sabine Verschelde
3. Isometrische contractie
◦Lengte constant maar spanning stijgt◦Vector naar boven◦Isometrische maxima: max spanning bij
bepaalde lengte◦Vb: houding
Lic. Sabine Verschelde
4. Auxotone contractie
◦Lengte en spanning verandert◦Vectoren links boven
Lic. Sabine Verschelde
5. Excentrische contractie
◦Spier wordt langer◦Kan gewicht niet houden◦Vector rechts boven
Lic. Sabine Verschelde
1. Structuur van skeletspierweefsel 2. Eigenschappen van skeletspierweefsel
A. Vormen van contractieB. Enkelvoudige spiercontractiesC. Lengte-spanningsdiagramD. Meervoudige prikkeling
Lic. Sabine Verschelde
D. Meervoudige prikkeling
◦Tetanische contractie: snel opeenvolgende impulsen. De volgende impuls begint voordat de spiervezel volledig is ontspannen na vorige actie. Het effect is een krachtige contractie.
◦De volgende spiercontractie begint in het descrescente deel van de vorige
Lic. Sabine Verschelde
◦Effect van contracties wordt opgeteld = summatiewant er komt steeds meer Ca²+
◦Steeds grotere verkorting bij isotonische contractie
◦Steeds hogere spanning bij isometrische contractie
Lic. Sabine Verschelde
◦Als de prikkelfrequentie nog stijgt:= volgende prikkel reeds in crescente fase
= gladde tetanische contractie
= evenwicht bereikt
= verschillende contracties onderscheiden zich niet meer van elkaar
Lic. Sabine Verschelde
1. Structuur van skeletspierweefsel 2. Eigenschappen van skeletspierweefsel
A. Vormen van contractieB. Enkelvoudige spiercontractiesC. Lengte-spanningsdiagramD. Meervoudige prikkelingE. Invloed van lengte en belasting op contractie
Lic. Sabine Verschelde
E. Invloed van lengte en belasting op contractie
1. Geen overlapping tussen actine en myosine Onmogelijke koppeling Geen contractie mogelijk
Lic. Sabine Verschelde
◦2. Gedeeltelijke overlapping tussen actine en myosine
Niet alle koppelingen worden gebruikt Contractiekracht stijgt als aantal koppelingen
stijgt
Lic. Sabine Verschelde
◦3. Volledige overlapping actine-myosine
Alle koppelingen worden benut contractiekracht maximaal
Lic. Sabine Verschelde
◦4. actine-actine raakt
Weerstand moet overwonnen worden ten koste van de kracht
Kracht daalt
Lic. Sabine Verschelde
◦5. Actine-actine overlapt
Weerstand stijgt nog Contractiekracht daalt verder
Lic. Sabine Verschelde
1. Structuur van skeletspierweefsel 2. Eigenschappen van skeletspierweefsel
A. Vormen van contractieB. Enkelvoudige spiercontractiesC. Lengte-spanningsdiagramD. Meervoudige prikkelingE. Invloed van lengte en belasting op contractieF. Langzame en snelle spieren
Lic. Sabine Verschelde
F. Langzame en snelle spieren
Dwarsgestreept spierweefsel bestaat uit 2 soorten spiervezels◦Slow Twitch (rode)◦Fast Twitch (wit)
Lic. Sabine Verschelde
◦1. Slow Twitch
Rode spieren: goede doorbloeding, aëroob Myoglobine eiwit dat O2 kan binden / O2 reserve Uithoudingsspieren Geen lange recuperatie nodig Langdurige contractie Langzame contractie Geen grote krachtontwikkeling Energiebron: vetzuren Lager aantal myofibrillen Groot aantal motorische eenheden
Weinig spiercellen voor 1 zenuw Kleine motoreenheid
Lic. Sabine Verschelde
◦2. Fast Twitch
Witte spieren: minder bloedvaatjes Minder myoglobine: kleinere O2-reserve Korte inspanningsspieren
Bewegingsspieren Snelle explosieve contracties
Lange recuperatie (stijfheid) Kortdurende contractie Grote krachtontwikkeling Energiebron: glucose Hoger aantal myofibrillen Klein aantal motorische eenheden
Veel spiercellen voor 1 zenuw Grote motoreenheid
Lic. Sabine Verschelde
◦3. Verhouding Slow en Fast Twitch
Kinderen en ongetrainden 50 Slow / 50 Fast Topsporters
Duursport: 70 Slow Krachtsport: 70 Fast
Lic. Sabine Verschelde
4. Contractiekracht – contractiesnelheid
De contractiekracht daalt als:◦Spier zwaarder belast wordt◦Snelheid stijgt
Lic. Sabine Verschelde
◦Bij maximale belasting:snelheid is nul
◦Indien belasting 0: snelheid maximaal◦Bij maximale snelheid:
isotonisch
◦Bij maximale belasting:isometrisch
Lic. Sabine Verschelde
1. Structuur van skeletspierweefsel 2. Eigenschappen van skeletspierweefsel 3. Eigenschappen van glad spierweefsel
Lic. Sabine Verschelde
◦Spiercellen van actine en myosine minder geordend
◦Geen dwarse streping◦Niet onder invloed van de wil: onwillekeurige
contractie◦Langzamer dan dwarsgestreept spierweefsel◦In de wand van holle organen
vb. in de wand van slagaders: bloeddrukregeling
3. Eigenschappen van glad spierweefsel
Lic. Sabine Verschelde
◦Geen sarcoplasmatisch reticulum: Minder snel transportsysteem Tragere Ca²+ uitwisseling: contractie en relaxatie
verloopt trager◦Individuele gladde spiercellen:
1 cel – 1 autonome zenuwvb. bloedvat
◦Syncitiale gladde spiervezels:gap junctions tussen de cellen zodat actiepotentiaal kan overgaanvb. uterus
Lic. Sabine Verschelde
Glad spierweefsel onder de microscoop
Lic. Sabine Verschelde
1. Structuur van skeletspierweefsel 2. Eigenschappen van skeletspierweefsel 3. Eigenschappen van glad spierweefsel 4. Eigenschappen van Hartspierweefsel
Lic. Sabine Verschelde
◦Dwarse streping◦Slechts 1 à 2 kernen per cel◦Intercalaire schijven: waar cellen raken:
actiepotentialen doorgeven◦Veel mitochondriën: voldoet aan hoge
energiebehoefte◦Actiepotentiaal: Ca²+: contractie
maar lange refractaire periode: geen tetanie mogelijk (pompfunctie)
4. Eigenschappen van hartspierweefsel
Lic. Sabine Verschelde
◦Iedere hartslag is één enkelvoudige contractie◦Alle hartspiercellen contraheren bij elke hartslag
( zie hartwerking fysiologie / eerste bachelor)
Lic. Sabine Verschelde
Hoofdstuk 20Fysiologie van de inspanning
Lic. Sabine Verschelde
◦De meeste metingen worden gedaan in rust◦Wat is rust?◦Elke vorm van arbeid (inwendig en uitwendig) gaat
gepaard met stijging van de stofwisseling
1. Rust / inspanning
Lic. Sabine Verschelde
◦Grondstofwisseling◦Energie voor primaire levensprocessen bij een
organisme volledig in rust (slaap) Postabsorptief (na vertering) Thermoneutrale omgeving Psychologische en fysiologische rust
◦Afhankelijk van gewicht / leeftijd / geslacht
2. Basaal metabolisme
Lic. Sabine Verschelde
◦Tijdens inspanning stijgt de stofwisseling◦Energie komt vrij door verbranding (oxidatie) van
voedingsstoffen (aëroob) O2 behoefte in arbeidende weefsels stijgt Bloedcirculatie stijgt Warmteproductie stijgt
3. Inspanning / belasting
Lic. Sabine Verschelde
◦Het meten van een hoeveel arbeid, waarbij de proefpersoon zich bij voorkeur niet verplaatst, vb. fietsergometer, loopergometer…
◦Gestandaardiseerd protocol wordt gebruikt◦Terwijl de belasting trapsgewijs stijgt worden een
aantal metingen gedaan (BD, ECG, klachten, symptomen, …)
◦Arbeid = kracht x afgelegde weg
4. Arbeid meten / ergometrie
Lic. Sabine Verschelde
– Verbruikte energie tijdens arbeid: bepalen aan de hand van zuurstofverbruik
Lic. Sabine Verschelde
◦Maximale zuurstofopnamevermogen◦Bepaalt het uithoudingsvermogen voor inspanning◦Hoe goed lichaam O2 opneemt uit omgeving en
naar spieren kan vervoeren◦Weerspiegelt het maximale prestatievermogen van
hart, bloedsomloop en aanpassingen ter hoogte van de spieren
5. VO2 max
Lic. Sabine Verschelde
◦De verschillen in VO2 max:
Resultaat van verschillende fitheid Verschil in maximaal hartdebiet (hoeveel ml
bloed/min het hart door het lichaam kan pompen)
Sterke relatie met functionele capaciteit van de hartspier
Lic. Sabine Verschelde
VO2 max wordt uitgedrukt in:O2/min (absoluut)ml O2/kg (relatief)
VO2 max is sterk genetisch bepaald Uithoudingstraining:
stijging 40 % bij sedentairen (lage uitgangspositie)stijging 5 à 20 % bij getrainden
Lic. Sabine Verschelde
VO2 max blijft gelijk tot 30 jaar, dan daling Sporter houdt daling tegen en zo kan een goede
VO2 max behouden blijven tot 50 jaar Metingen tijdens ergometrie: BD, HF, O2-verbruik,
bloedparameters (vb. PH)
Lic. Sabine Verschelde
◦Tijdens inspanning komen mechanismen aan bod die niet aanwezig zijn tijdens rust
◦Inspanning is een essentieel andere toestand voor het organisme dan rust
◦Op eenzelfde belasting reageren individuen verschillend
6. Aanpassingsvermogen aan inspanning
Lic. Sabine Verschelde
1.Op korte termijn
1. 1 aanvoer O2 stijgt:
◦ Door groter hartminuutvolume◦ Door grotere longcapaciteit◦ Door groter aantal haarvaten
Lic. Sabine Verschelde
1.2. Energievoorziening in de spiervezels
◦Snelle spiervezels stijgt door toename enzymes in anaërobe dissimilatie (afbreken van stoffen zonder zuurstof)
◦Trage spiervezels stijgt door toename mitochondriën
1.3. Aanpassing in de warmtehuishouding
Lic. Sabine Verschelde
2. Op lange termijn:
1. Toename spierkracht: door toename spiereiwitten (myofibrillen)
2. Uithoudingsvermogen3. Snelheid (reactiesnelheid): snellere wegen van
het zenuwstelsel door oefening4. Coördinatie5. Lenigheid6. Kans op blessures daalt doordat banden, pezen
en botten dikker worden
Lic. Sabine Verschelde
3. Energievoorziening:
3.1. Energiewisse:l◦ Energie die de mens afgeeft als uitwendige
arbeid moet inwendig worden vrijgemaakt◦ Energie vrijmaken gebeurt door katabole
(afbrekende) processen
Lic. Sabine Verschelde
◦Bij elke stap van energiewissel gaat energie verloren onder vorm van warmte= nuttige energie wordt steeds kleiner
◦Laatste stap is verbruik van ATP bij vorming verbinding tussen actine en myosine
◦ATP is de universele energieleverancier voor de cellen
Lic. Sabine Verschelde
3.2. Rendement van energiewissel:
= de hoeveelheid energie die bij de splitsing van de stof in een bruikbare vorm, dus niet als warmte, vrijkomt
Lic. Sabine Verschelde
◦Energieverlies = warmte energie◦Mechanisch rendement = gedeelte van de energie
dat kan gebruikt worden als uitwendige arbeid◦Mechanisch rendement bij isotone contractie
> 50 %◦Mechanische rendement bij isometrische
contractie = 0
Lic. Sabine Verschelde
3.3. Energiemoleculen:
ATP = energiedragerwanneer ADP en P wordt gevormd, komt energie vrij
ATP = geen voorraad energie◦Wordt voortdurend aangevuld◦Aanvullen gebeurt als ATP en ADP ◦Bij splitsing komt energie vrij (+ warmte)
CP = energiedepot van de spiercel
Lic. Sabine Verschelde
3.4. Aanvullen van energie:
• ADP + CP + energie ATP + C• CP wordt gevormd in de mitochondriën• ATP + C ADP + CP
aanvullen CP = fosforylering van creatine gebeurt in de mitochondriën
Lic. Sabine Verschelde
ATP wordt gehaald uit 2 bronnen:
◦Aërobe bron: glucose + vetzuren worden omgezet tot CO2 en H2O met vrijzetten van ATP
in de mitochondriën◦ Anaërobe bron: glycolyse van glucose tot
pyruvaat (zonder O2). Pyryvaat wordt omgezet in melkzuur. in het cytoplasma
Lic. Sabine Verschelde
D. Aërobe en anaërobe stofwisseling:
◦Elke vorm van beweging kost “brandstof”◦De mens heeft 3 soorten brandstof: suikers, vetten
en eiwitten◦Welk verbrandingssysteem gebruikt wordt, hangt af
van de intensiteit.
Lic. Sabine Verschelde
Aërobe verbranding:
◦ Brandstof verbranden met O2
◦ Verbranding van koolhydraten en/of vetten◦ Afhankelijk van de hoeveelheid beschikbare
zuurstof
Lic. Sabine Verschelde
◦Bij arbeid die lang kan worden volgehouden:
Evenwicht tussen verbruikte ATP en nieuwvorming ATP in de mitochondriën
Afvalproducten vinden probleemloos plaats in het intern milieu (CO2 en H2O)
Evenwicht zolang glucose, vetzuren en O2 beschikbaar zijn.
Lic. Sabine Verschelde
Bij zwaarder wordende arbeid zal het aandeel glucose verbranding groter worden dan het aandeel vetzuurverbranding.
(vb : vermageren : lage intensiteit )
Lic. Sabine Verschelde
Als de fysieke activiteit toeneemt, ontstaat een punt waarop het lichaam niet op aërobe wijze kan voldoen aan de energiebehoefte.
Als de inspanning verder stijgt, maakt het lichaam energie vrij op anaërobe wijze. Dit punt heet de anaërobe drempel.
Lic. Sabine Verschelde
Anaërobe verbranding:
◦Brandstof verbranden zonder zuurstof◦Enkel koolhydraten◦Produceert lactaat
Lic. Sabine Verschelde
◦Bij begin van de inspanning omdat de aërobe voorziening wat traag op gang komt
◦Bij zware inspanningen
◦Kan niet lang worden volgehouden
◦Volhoudtijd daalt naarmate inspanning zwaarder wordt
Lic. Sabine Verschelde
◦Vorming van lactaat zorgt voor verzuring van het milieu (ophoping H-atomen). Dit werkt remmend.
◦Melkzuur zorgt voor spierpijn.
◦Melkzuur wordt teruggevonden in het bloed. Objectieve meting (inspanningstest.)
Lic. Sabine Verschelde
Verschillen tussen aëroob en anaëroob:
◦Aërobe energielevering komt trager op gang◦Aërobe energielevering 500 x groter Aëroob heeft naast glucose ook vetzuren Verbranding van glucose door O2 levert meer
energie dan glycolyse◦Aërobe stofwisseling heeft altijd reserve van
glucose en vetzuren. ◦De verwerking (oxidatie) is de beperking.
Lic. Sabine Verschelde
◦Anaërobe stofwisseling heeft wel gebrek aan voorraad uitputtingsprobleem
◦Aërobe stofwisseling heeft geen afvalproducten
◦Anaërobe: Melkzuur heeft O2 nodig om te worden afgebroken in de lever en zolang de aërobe arbeid verder gaat is er geen O2 beschikbaar.
Lic. Sabine Verschelde
Aërobe vermogen = aërobe capaciteit
◦De hoeveelheid aërobe arbeid die kan worden geleverd is bepalend voor het prestatieniveau:door training kan dit vermogen stijgen
◦Beperkende factoren: Ademhalingscapaciteit O2-opname t.h.v. de longen Metabole processen in de spiercel Doorbloeding Bloedcirculatie / hartwerking O2-nood van de andere organen
Lic. Sabine Verschelde
Definitie van aërobe capaciteit:
= de hoogste zuurstofopname, uitgedrukt in l/min die een individu kan bereiken bij het verrichten van lichamelijke arbeid tijdens het ademen van gewone lucht op zeeniveau.
=het aërobe vermogen
Lic. Sabine Verschelde
Zuurstofschuld:
◦Door verhoogde zuurstofbehoefte of bij verminderde zuurstofaanvoer
◦Na afloop van de inspanning moet de energie worden terugbetaald: O2-schuld
◦Na het leveren van anaërobe arbeid zal HF en AH nog verhoogde frequentie vertonen
◦Temperatuur metabolisme waterhuishouding verstoord
Lic. Sabine Verschelde
Lactaatverwerking:
◦Lactaat is het eindproduct uit het glucosemetabolisme bij anaërobe glycolyse en levert energie aan skeletspieren en tijdens zware inspanningen.
Lic. Sabine Verschelde
◦Halveringstijd van lactaat (tijd waarin de concentratie daalt tot de helft) Sneller bij getrainden Sneller tijdens warming down
◦Omzetting: Tot pyruvaat en glycogeen Excretie: in urine Brandstof voor hart – lever – nieren
Lic. Sabine Verschelde
E. Warmtehuishouding bij inspanning:
Warmteverdeling in het lichaam:
◦ Vooral spieren en huid werken warmteregulerend◦ Bij warmteoverschot zal door vasodilatatie de
warmtestroom naar buiten toe worden gestimuleerd◦ Bij inspanning is de toename van lichaamstemperatuur
tot op zekere hoogte onafhankelijk van omgevingstemperatuur en vochtigheid
◦ Door temperatuurstijging bij inspanning kunnen stofwisselingsprocessen sneller verlopen
Lic. Sabine Verschelde
Warmteproductie en warmteafgifte:
◦Verhoogde warmteproductie vooral in de arbeidende spieren:
◦2 fasen: Initiële warmte Herstelwarmte
Lic. Sabine Verschelde
Rendement van de energieproductie:
◦Een lichamelijke inspanning heeft een rendement tussen 20 en 23 %
◦Minstens 75 % van de energie komt vrij als warmte
Lic. Sabine Verschelde
Thermoregulatie:
◦Gebeurt trager dan aanpassing door ademhaling en bloedsomloop
◦Als er geen vasodilatatie optreedt in de huid veroorzaakt het warmere bloed een stijging van de lichaamstemperatuur hierdoor stijgt huidtemperatuur dilatatie huidbloedvaten openen huidcirculatie warmteafgifte aan omgeving (niet sporten met koorts)
Lic. Sabine Verschelde
◦ Het mechanisme van warmteafgifte is het transpiratiesysteem: warmte verdampt: transpiratievocht
Bij rust is verdamping 25 % (en 75 % geleiding en straling) Bij inspanning is verdamping 75 % (en 25 % geleiding en
straling) Als omgevingstemperatuur 35° C wordt, dan daalt
geleiding en straling tot 0 % Niet sporten bij heet en vochtig weer (sauna?)
Lic. Sabine Verschelde
Als omgevingstemperatuur > 35° C kan warmte aan het lichaam worden toegevoegd
Indien ook hoge vochtigheid kan het zijn dat er geen evenwicht is tussen warmteproductie en afgifte
Lic. Sabine Verschelde
Gevolgen van warmtestuwing:
◦Het circulerend bloed moet de warmte transporteren naar de huid. In de huid treedt vasodilatatie op zodat tot 20 % van het hartminuutvolume door de huid circuleert…. Minder bloed komt ter beschikking van de organen.
◦Hartfrequentie t.o.v. een slagvolume dat :hartminuutvolume blijft = zodat grotere inspanning van het hart niet nuttig wordt gebruikt.
Lic. Sabine Verschelde
◦De zuurstofaanvoer naar de spieren toe komt in het gedrang zodat een deel van de spiervezels anaëroob moet functioneren met een grotere melkzuurproductie als gevolg.
◦Pas op met patiënten en sport : veilig werken ! ◦Bij hogere omgevingstemperaturen en hoge
vochtigheidsgraad neemt het prestatievermogen af.
Lic. Sabine Verschelde
Warming-up:
◦ Bij elke graad temperatuurstijging in de spier: Stijgt snelheid van stofwisseling in de spiercel met
10 % O2 wordt gemakkelijker losgelaten Spierdoorbloeding stijgt door de vasodilatatie
◦ Het is dus belangrijk spieren voor te bereiden = warming-up nut van warme kledij
◦ Door opwarming stijgt prestatie met 3 à 5 %◦ Maximale prestatieverbetering door 15’
opwarming◦ Door hoge omgevingstemperatuur kan de duur en/of
intensiteit van de opwarming verminderen.
Lic. Sabine Verschelde
Praktische aspecten:
◦Kledij Verdamping mogelijk (luchtig, katoen) Bescherming tegen zon
◦Afdrogen: veroorzaakt vochtverlies, zonder nuttig gebruik voor verdamping
◦Vochtinname is noodzakelijk Stijgt als temperatuur stijgt Stijgt als vochtigheidsgraad daalt
◦Bij langdurig zweten zout en glucose: isotone drank
Lic. Sabine Verschelde
F. Prestatieverhoging door doping
Doelstellingen:
snelheid, kracht, coördinatie en uithouding doen toenemen waardoor men betere trainingseffecten kan bereiken, zowel psychisch als fysisch.
Lic. Sabine Verschelde
Toegelaten methodes:◦ training:
sportspecifiek doelgericht opbouwen van basisconditie specifieke trainingsmethodes
◦ voeding: vitaminen-mineralen ijzer Eiwitten!! drank voeding
◦ Hoogtestage
Lic. Sabine Verschelde
Verboden methodes:
◦vervalsen van testresultaten staalafname erkend labo expertise
◦medicatie: dopinglijst◦Bloeddoping
Lic. Sabine Verschelde
Definitie doping:
Reeds gekend en beschreven door de Grieken ± 776 voor Christus (eerste olympische spelen).
Doping is gebruik maken van door de Wet verboden middelen of methoden door een sportbeoefenaar die deelneemt of zich voorbereidt op een competitie.
Lic. Sabine Verschelde
Waarom verboden:
◦oneerlijk voordeel◦niet respecteren van Fair play◦nadelige effecten voor eigen gezondheid◦gevaren voor medesporter/tegenstander
Lic. Sabine Verschelde
Verboden methoden:◦Bloeddoping
Toedienen van bloed of bloedproducten met als doel het toenemen van RBC. Verhogen van zuurstof opname en transport via bloedbaan.Risico: allergische reacties op de lichaamsvreemde allergenen overdracht van infectieziekten vb hepatitis B en C, HIV en
andere Stolbaarheid van heb bloed stijgt door toename van
viscositeit en er ontstaat en reëel risico op trombosevorming. (longembolen, herseninfarct)
Lic. Sabine Verschelde
◦ vervalsen van het urinestaal diuretica: verhoogde urine excretie waardoor
verdunnen van de urine andere urine in de blaas brengen (infectie risico) het ‘peertje’.
Lic. Sabine Verschelde
Verboden middelen farmacologisch:◦ Stimulerende middelen
Amfetamines: centraal werkende stimulantia voordelen:
verhoogde alertheid verhoogde agressiviteit toename van zelfzekerheid – euforie verminderd vermoeidheidgevoel
Nadelen Verlaagd beoordelingsvermogen Hartritmestoornissen Verslaving: psychiatrie Nervositas Bloeddruk problemen Uitputting
Lic. Sabine Verschelde
Cafeïne: koffie, thee, cola, chocolade Efidrine: slijmvliesontzwellend (nesivine)
Lic. Sabine Verschelde
◦ Pijnstillende medicatie: Analgetica Pijngrens wordt verlegd…
paracetamol en acetylsalicylzuur narcotische analgetica welke zijn afgeleid van opium en
morfine zijn verboden en verslavend…
Lic. Sabine Verschelde
◦anabole steroïden synthetische hormonen welke de spieropbouw
bevorderen waardoor er een toename van de spierkracht ontstaat. Eveneens een toename van de reactiesnelheid en herstel. Het stimuleert het eiwitmetabolisme.
Risico: psychische veranderingen, depressie, gedaalde vruchtbaarheid, mannelijke secundaire geslachtskenmerken, vertraagde groei bij jongeren.
Lic. Sabine Verschelde
◦ Erythropoetine EPO Hormoon gemaakt in de nieren dat de aanmaak van RBC
stimuleert (door stimulatie van het beenmerg) Verhoogd risico op toename van viscositeit van het bloed,
trombose risico, en verhoogde bloeddruk.
Lic. Sabine Verschelde
◦ Synthetische cortisone
Euforisch effect: dalen van het vermoeidheidseffect, toenemend zelfvertrouwen
Nadeel: osteoporose, cushing disease.
Lic. Sabine Verschelde
◦ Diuretica Gewichtsdaling door vochtverlies: gewichtheffen, boks,
judo Risico: deshydratatie, gestoorde thermoregulatie,
spierkrampen en hartritmestoornissen
Lic. Sabine Verschelde
◦ Beta blokkers:
Kalmerend effect en minder beven vnl in boogschieten, biljarten vb inderal
Risico: antihypertensief, met gevaar voor ritmestoornissen (hart) en bronchoconstrictie, hypercholesterolemie.
Lic. Sabine Verschelde
G. Overtraining (patiënten)
Definitie
◦Verstoring tussen belasting en belastbaarheid waarbij belasting wordt beschreven als de som van fysieke – mentale – sociale eisen.
◦Overtraining heeft altijd een prestatievermindering als gevolg.
Lic. Sabine Verschelde
2. Symptomen van het overtrainingssyndroom
◦lokale vormen: meer mechanisch
tendinopathie en andere ontstekingen stressfracturen spierblessures peesletsels
Lic. Sabine Verschelde
◦algemene vormen: meer metabool
sympatische vorm: jonge sporters vermoeidheid geen zin in trainen slecht slapen weinig eetlust HEES syndroom verhoogde rustpols
parasympatische vorm: ouderen gedaalde alertheid fysieke zwakheid
Lic. Sabine Verschelde
Onderzoeksresultaten
◦Hormoonhuishouding
Verstoren van evenwicht in de as hypothalamus, hypofyse, bijnierschors
Gedaald testosteron, en gestegen catecholamines: toename katabole processen tov anabole zoadat herstel wordt vertraagd.
Lic. Sabine Verschelde
◦ Afweersysteem:
Hoeveelheid immunoglobulines en fagocyten verminderen waardoor de vatbaarheid voor infecties toeneemt.
Lic. Sabine Verschelde
◦ Inspanningsfysiologische processen:
Creatinekinase stijgt wat wijst op spierschade Er worden meer spiereiwitten afgebroken waardoor proteïnurie
ontstaat Lactaatparadox: men verwacht er meer, maar men produceert er
minder.
Lic. Sabine Verschelde
Reactieve uitputting – reële uitputting
◦Reële uitputting is het gevolg van foutief trainen (intensiteit, techniek, eenzijdig)… tijdelijke rust met bijsturen trainingsprogramma is must.
◦Reactieve uitputting is een gevolg van sociale factoren (depressie, surmenage(overwork) of medische problemen)
Lic. Sabine Verschelde
H. Prestatie en voeding
Inleiding
◦ Koolhydratenrijke voeding in vloeibare en vaste vorm kan het prestatievermogen tijdens langdurige inspanning verbeteren.
◦ Vochtinname is essentieel voor het leveren van een goede prestatie. Dehydratatie van 5% van het lichaamsgewicht geeft een
verminderd prestatievermogen van 20-30 %◦ Duur prestatie geeft frequent aanleiding tot GI klachten.
Lic. Sabine Verschelde
Oorzaken van GI klachten
◦Welke klachten
Gastro intestinale klachten Flatulentie Misselijkheid en maagzuur Aandrang tot ontlasting Oprispingen Pijn in de zij Diarree Overgeven
Lic. Sabine Verschelde
◦Gastro intestinale klachten staan in relatie met:
Stress Hoeveelheid voeding welke wordt gebruikt voor en
tijdens de prestatie Tijdsduur tussen de laatste maaltijd en het begin van de
prestatie 1 u -3u. Trainingstoestand Inspanningstype (mechanische belasting van het maag-
darmstelsel) Inspanningsduur versus vermoeidheid
Lic. Sabine Verschelde
Fysiologische achtergrond:
◦ Gastro-intestinale krampen: H2 productie door KH malabsorptie De aangeboden KH worden onvoldoende verwerkt in de
dunne darm: de KH komen in het colon terecht en die zorgen voor verhoogde H2 productie door bacteriële fermentatie. Hierdoor ontstaat gasvorming met uitrekken van de darmwand met irritatie. Dit geeft aanleiding tot krampen.
◦ Flatulentie Oudere ervaren sporters hebben minder last Zie hoger
Lic. Sabine Verschelde
◦ Misselijkheid Correleert met hypoglycemie: energiedepletie Door hypoglycemie ook hyperkaliemie (de Na/k pompen
worden geremd)◦ Opboeren en pijn in de zij
Correleren met het verhogen van lactaat in het serum. (staat ivm inspanningsintensiteit)
Wordt eveneens gezien bij te hoge KH inname: meer opboeren, GI krampen, flatulentie en misselijkheid door H2 productie.
Lic. Sabine Verschelde
Prestatievermogen:
◦Inspanningsniveau > 60 % maximale zuurstofopname vraagt voldoende energietoevoer tijdens de inspanning Glycogeenvoorraad op peil houden Warmte huishouding Vochtbalans
Lic. Sabine Verschelde
Besluit:
◦vermijd voeding in laatste 3 uur voor inspanning. Vermijd eiwitten, vetten en vezels
◦gebruik isotone of hypotone dorstlessers, hypotone heeft de voorkeur bij hoge nood aan vocht.
◦Bij duursporten is vloeibare voeding belangrijk vanaf 30 minuten en verder om het uur.
◦Train het drinken tijdens duursporten.
Lic. Sabine Verschelde
Het gaat hier om duursporten en niet over een half uur fitness per week.
Denk eraan◦Vetten, eiwitten – overgeven◦Vezels – darmkrampen◦Te veel koolhydraten: flatulentie, krampen, pijn in
de zij en oprispingen◦Misselijkheid: hypoglycemie.
Lic. Sabine Verschelde
A. Doelen:
Verhogen aërobe vermogen Blessurevrij blijven Juiste techniek
Zo weinig mogelijk energie verbruiken Uit energie zo groot mogelijke prestatie
halen
7.Trainingsleer
Lic. Sabine Verschelde
B. Trainingsprincipes:
Specificiteit Reversibiliteit Optimale belasting Verminderde meeropbrengst Supercompensatie Individualiteit Overload
Lic. Sabine Verschelde
C. Specificiteit:
Het lichaam past zich aan in de richting van de belasting. Alleen wat getraind wordt, verbetert.
Lic. Sabine Verschelde
D. Reversibiliteit:
Alle trainingseffecten gaan snel weer verloren als de training stopt.
Lic. Sabine Verschelde
E. Optimale training:
Optimale training: optimaal effect Te veel of te zwaar: blessures en overbelasting Te weinig of te licht: geen progressie
Lic. Sabine Verschelde
F. Verminderde meeropbrengst:
◦In het begin: snelle vooruitgang◦Na verloop van tijd: minder snelle reactie op
trainingsprikkels
Lic. Sabine Verschelde
G. Supercompensatie:
◦Fase 1: de belastingsfase Training: belasting : verbruik brandstof :
afvalstoffen
◦Fase 2: de compensatiefase Na training: herstel
Lic. Sabine Verschelde
◦Fase 3: de overcompensatiefase:
Na herstel: supercompensatie = lichaam bereidt zich voor op nieuwe gelijkaardige belasting
Er is een verdedigingsreactie: wat in fase 1 werd afgebroken zal in fase 3 in grotere hoeveelheid worden aangemaakt
Lic. Sabine Verschelde
® Na fase 3 moet het ideale moment gekozen worden voor de volgende training.
2 trainingen te snel na elkaar: fase 3 is nog niet bereikt
Te veel tijd tussen 2 trainingen: de wet van omkeerbaarheid treedt in werken
Lic. Sabine Verschelde
H. Trainingseffecten:
◦Hart◦Bloedvaten◦Longen◦Spieren◦Grotere voorraad glycogeen
Lic. Sabine Verschelde
Overload:
Op lange termijn steeds langer trainen om prestatieniveau te verbeteren
dus steeds overload
Lic. Sabine Verschelde
Dit heeft te maken met:
◦Ongezond gedrag◦Negatieve trends
8.Wij bewegen te weinig
Lic. Sabine Verschelde
A. Bewegen en overleven:
◦ Nu wordt er minder bewogen◦ Risico op:
Hart- en vaatziekten Obesitas Diabetes Kanker …
◦ Preventie stimuleren
Lic. Sabine Verschelde
B. Werken aan conditie: multidimensioneel:
◦Uithoudingsvermogen◦Kracht◦Snelheid◦Lenigheid
® Trainen ( trainingsprincipes)
Lic. Sabine Verschelde
C. Veilig trainen:
◦Jongeren weinig risicobeginnend sporter vanaf 35 jaar: medisch onderzoek
◦Gepaste bewegingsactiviteit kiezen Cyclisch Langere periode Grote spiermassa
Lic. Sabine Verschelde
Wel: roeien, lopen, fietsen, zwemmen, …
Minder: voetbal, basketbal, tennis, …• Te grote wissel in intensiteit• Minder adequate opbouw
Lic. Sabine Verschelde
◦Trainingseffect afhankelijk van: Intensiteit: trainingsgevoelige zone (HF) Duur Frequentie
◦HF moet schommelen tussen 60 en 80 % van de maximale HF
◦Maximale HF:vrouwen = 226 – leeftijdmannen = 220 – leeftijd
Lic. Sabine Verschelde
◦Trainingszone:
Gewichtscontrole: 50 – 60 % maximale HF Fitheid: 60 – 70 % Aëroob: 70 – 80 % Anaëroob: 80 – 90 % Uitputting: 90 – 100 %
Lic. Sabine Verschelde
◦Duur: beginners:
Lichte inspanning Zonder klachten Per sessie verhogen (nooit meer dan 10 % van
vorige week) Na opbouw:
tussen 25 à 60 minutenlage intensiteit: 45 – 60 minhoge intensiteit: 25 – 30 min
Lic. Sabine Verschelde
◦Warming up: 10 à 20 minduur primeert op intensiteit
◦Cooling down
Lic. Sabine Verschelde
◦Preventie van sportletsels:
overbelasting (vb. tendinitis, …) Erkennen risicofactoren (medisch, materiaal, …) Correcte techniek Trainingsfouten Aangepast aan de leeftijd: na puberteit mag de
belasting gevoelige toenemen
Lic. Sabine Verschelde
◦Training aanpassen aan medische doelgroepen topsport Diabetes .pulmonaal lijden Overgewicht .cardiaal lijden Ouderen Kinderen Zwangerschap Rugklachten Senioren CVS
Lic. Sabine Verschelde
1. Structuur van skeletspierweefsel
A. Soorten spierweefsel
B. SkeletspierC. SpiercelcontractieD. Sliding Filament
Theory E. Calcium2+ F. ATP
2. Eigenschappen van skeletspierweefsel
A. Vormen van contractieB. Enkelvoudige spiercontractiesC. Lengte-spanningsdiagramD. Meervoudige prikkelingE. Invloed van lengte en
belasting op contractieF. Langzame en snelle spierenG. Contractiekracht –
contractiesnelheid 3. Eigenschappen van glad
spierweefsel 4. Eigenschappen van hard
spierweefsel
Inhoudsopgave hoofdstuk 19: structuur en functie van het skeletspierweefsel
Lic. Sabine Verschelde
1. Rust / inspanning2. Basaal metabolisme3. Inspanning / belasting4. Arbeid meten5. VO2 max6. Aanpassingsvermogen aan
inspanningA. op korte termijnB. op lange termijnC. energievoorzieningD. Aërobe en anaërobe
stofwisselingE. Warmtehuishouding bij
inspanningF. Prestatieverhoging voor
dopingG. OvertrainingH. Prestatie en voeding
7. TrainingsleerA. DoelenB. TrainingsprincipesC. SpecificiteitD. ReversibiliteitE. Optimale trainingF. Verminderde
meeropbrengstG. SupercompensatieH. TrainingseffectenI. Overload
8. Wij bewegen te weinigA. Bewegen en overlevenB. Werken aan conditieC. Veilig trainen
Inhoudsopgave hoofdstuk 20: fysiologie van de inspanning