Welkom

4.

Fysiologische basis van de

training

4.1. Energiesystemen

Spier → zet chemische energie om in mechanische arbeid→ ATP nodig→ reserves aanvullen!

Hoe? → splitsing van CP→ verbranding van suikers zonder O2 (+lactaat)→ verbranding van suikers en vetten met O2

Opgeladen batterij

AdenosineTRIfosfaat Adenosine DIfosfaat

ATP ADP

Lege batterij (Her)opgeladen batterij

AdenosineTRIfosfaat

ATP

E! ??

➢ E nodig voor sportactiviteiten wordt geproduceerd door 3verschillende bronnen

➢ Elke bron wordt gekenmerkt door een capaciteit (hoeveelheid

totale potentiële energie) en een vermogen (hoeveelheid

beschikbare energie per tijdseenheid)

➢ Hoe groter het vermogen, hoe kleiner de capaciteit (enomgekeerd)

Energiesystemen

(1. Lokaal ATP)

2. Het Fosfaatsysteem (CrP)

3. Het Melkzuursysteem

4. Het Zuurstofsysteem

Inspanningsfysiologie

Anaërobe energielevering

Aërobe energielevering

4.1.1. Anaërobe energielevering

➢ Lokaal ATP in de spier

2 à 3 seconden

begin van een inspanning

ATP → ADP + energie

➢ Creatinefosfaat systeem = alactisch anaërobe fase

0-10 à 15 seconden

groot vermogen/kleine capaciteit

energie onmiddellijk beschikbaar

geen O2 nodig

resynthese na ± 4 minuten

CP + ADP → creatine + ATP

➢ Melkzuursysteem = lactisch anaërobe fase

verbranding glycogeen zonder O2 (anaërobe glycolyse)

10-90 seconden

groot vermogen/kleine capaciteit

geen O2 nodig

lactaatvorming (na ± 45 minuten verdwenen)

glycogeen + 2ADP → 2 ATP + pyruvaat (lactaat)

Anaërobe of snelle glycolyse

➢ Afbreken van glycogeen zonder zuurstof➢ In het cytoplasma➢ Productie van pyruvaat → wordt omgezet tot lactaat wanneer niet genoeg

zuurstof voorradig is

Glycolyse

Van rust naar inspanning

➢ In rust: energievraag is dermate laag dat het zuurstof aanbod voldoende is om energie vrij te maken = aërobe energielevering

➢ Aanvang activiteit: door plotseling toegenomen energiebehoefte start de energielevering ALTIJD anaëroob, ongeacht de intensiteit

➢ Onvoldoende oxymyoglobine in de spieren

➢ Ventilatie, HMV, circulatie,... Hebben 2 à 3 minuten nodig om optimaal te functioneren

➢ = zuurstofdeficiet

Zuurstofverbruik tijdens inspanning

Zuurstofschuld:

➢ Resynthese van energierijke fosfagenen reserves (ATP, CP, glycogeen)

➢ Aanvullen van zuurstofdepots:

- reserves aan myoglobine- verhoogd zuurstofverbruik van ademhalingsspieren en hart- verhoogd zuurstofverbruik voor thermoregulatie- ...

4.1.2. Aërobe energielevering

➢ Zuurstofsysteem

verbranding van glycogeen en/of vetten

3 à 4 minuten tot ...

Klein vermogen/grote capaciteit

Energielevering KH: na 2 à 3 minuten (hoge intensiteit)

Energielevering vetten: na +/- 30 minuten (lage intensiteit)

Glycogeen/ vetzuren + O2 → 38 /130 ATP + CO2 + H2O

Aërobe of trage glycolyse

➢ Mits voldoende zuurstof via de Krebscyclus➢ In de mitochondriën➢ Enzymeactiviteit in mitochondriën lager dan in cytoplasma! (Bij overaanbod

glucose meer lactaatproductie!)

Glycolyse

Indien voldoendezuurstof beschikbaar

Overzicht metabolisme

Samenhang energiesystemen

Energieverbruik i.f.v. intensiteit

Energieverbruik i.f.v. tijd

Energievoorziening i.f.v. tijd

➢ Interactie tussen de 3 systemen

➢ ATP-CP aandeel van de energielevering als het ware het spiegelbeeld van aëroob systeem

➢ Korte maximale inspanningen → ATP-CP systeem

➢ Langdurige inspanningen → aëroob systeem

➢ Lactaatsysteem enkel tussen beide uitersten werkzaam

➢ Reden:- bepaalde latentietijd vooraleer lactaatsysteem in werking schiet- vorming van lactaat beperkt prestatieduur

Duur Energielevering Energiebron Bijzonderekenmerken

Vbn. Sporten

1-4 sec. Alactisch anaëroob ATP Hoogspringen, gewichtheffen,discuswerpen

4-20 sec. Alactisch anaëroob ATP + CP 100m sprint, verspringen

20-45 sec. Lactisch anaëroob CP + glycogeen Sterke lactaatvorming 200m sprint, sprint bij wielerwedstrijd

45 sec. –2min.

Lactisch anaëroob en aëroob

Spierglycogeen Sterke lactaatvorming 400m, 100m vrijeslag, 800m, 500m kajak, judo

2-8 min. Lactisch anaëroob en aëroob

Spierglycogeen Minder lactaatvorming naarmate de tijdsduur toeneemt

1500m, 400m vrije slag, boksen, roeien

>8 min. Aëroob Spierglycogeen en vetzuren

5000m, 10000m, langlauf

% aerobe 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

% anaerobe 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

afstand (m) 100 200 400 1500 3200 5000 10000 42000800

Primaire energiebronnen

ATP-CP en melkzuursysteem ATP-CP-, melkzuur-

en zuurstofsysteem

zuurstofsysteem

Aandeel energiesystemen bij loopnummers

Rust wandelen joggen hardlopen

Snelheid (voorbeeld) 5 km/u 9 km/u 17 km/u

Percentage VO2max 0% 30% 70% 100%

Kcal verbruik per uur 70 210 600 1175

Vetverbranding 60% 50% 30% 2%

Koolhydraatverbranding 40% 50% 70% 98%

5.

Het uithoudings-vermogen

= het vermogen om een dynamische arbeid zo lang mogelijk vol te houden

5.1. Fysiologie van het cardiovasculair systeem

➢ Cardiovasculair systeem = bloedcirculatie in het lichaam

➢ Verantwoordelijk voor de distributie van alle biochemische elementen,noodzakelijk voor functioneren van metabolisme

➢ Systeem bestaat uit een pomp (het hart), kanalen (aders, slagaders, haarvaten)en een vloeibaar medium (bloed)

➢ Functies:- afgifte van zuurstof en andere nutriënten- verwijderen CO2 en andere afvalstoffen- transport van hormonen- thermoregulatie- handhaven waterhuishouding- ...

➢ Hart = dwarsgestreepte spier die samentrekt (systole) en ontspant (diastole)

➢ Pulmonaire (kleine) circulatie: zuurstofarm bloed gaat van RV naar de longen en terug naar LA (zuurstofrijk)

➢ Systemische (grote) circulatie: bloed gaat van LA naar de aorta, aorta pompt zuurstofrijk bloed naar alle orgaansystemen

➢ Slagaders (arteria) leiden O2-rijk bloed van het hart naar de organen

➢ Aders (venen) leiden CO2-rijk bloed van organen terug naar het hart

➢ Haarvaten (capillairen) vormen de overgang tussen slagaders en aders en zorgen voor de afgifte van zuurstof en voedingsstoffen in de organen

5.2. Parameters

Verschillende parameters zijn verbonden aan het functioneren van het CV systeem

5.2.1. De harfrequentie (HF)

= aantal samentrekkingen (hartslagen) van het hart per minuut

➢ Meest gebruikte parameter (makkelijkst te meten)

De hartfrequentie stijgt nagenoeg lineair i.f.v. de inspanning, bij lage of matige inspanningen.

5.2.2. Het slagvolume (SV)

= bloedvolume dat bij elke hartslag naar de aorta wordt gepompt

Afhankelijk van 3 factoren:

➢ Pre-load (vulling)- eind diastolisch volume (EDV) (hoeveelheid bloed in de ventrikel voor

contractie)- vullingstijd (HF)

➢ Contractiekracht - Frank Starling wet: hoe meer het hart vult

tijdens diastole (EDV), hoe krachtiger het zal contraheren

➢ Afterload (tegendruk)- Mean arterial pressure (MAP)

Het SV evolueert niet linear i.f.v. de inspanning

5.2.3. Het hartdebiet (HD) of hartminuutvolume (HMV)

= bloedvolume dat per minuut door elk ventrikel gepompt wordt

➢ Product van 2 voorgaande parameters

HD = HF x SV

➢ HD kan variëren van ± 5L/min. (in rust) tot >20L/min. bij intensieve inspanning of >30L/min. bij duursporters

➢ SV kan x 2, HF kan x 2,5, dus HD kan x 5 (tot 30 L/min)

Belangrijkste parameter omdat hij in relatie staat met de kracht die bij een aërobe inspanning geleverd wordt

➢ Duurtraining, in het bijzonder de intensieve en continue inspanning over langere periodes (uithoudingssporten) verbetert het cardiovasculaire functioneren

➢ Aanpassingen van het cardiovasculair systeem:- toename hartvolume: normaal tussen 600-800 ml, kan door training ↑ tot

900 – 1300 ml (sporthart)- daling rustpols: kan van 70-80 sl/min. (niet-sporters) ↓ tot 40-50 sl/min.

(duursporters)- toename slagvolume- betere bloedvoorziening rond de spieren

➢ Het bepalen van de juiste hartslagfrequentie is bepalend voor het ‘aanpassingsvermogen’ (adaptaties) van zowel het hart op zich als de ‘metabole processen’ dewelke hieraan gekoppeld zijn

5.3. Soorten uithouding

5.3.1. Het aëroob uithoudingsvermogen

➢ Inspanningen meer dan 2 à 3 minuten → energielevering door oxidatieve verbranding van substraten

➢ Transportvermogen van zuurstof naar de spieren van essentieel belang

➢ Maximaal aëroob uithoudingsvermogen: resultante van de zuurstoftoevoer (ademhaling), zuurstoftransport (hart en bloedsomloop) en zuurstofverwerking (spiercellen)

➢ Kan geëvalueerd worden door het meten van de maximale zuurstofopname (VO2max)

VO2max = de maximale hoeveelheid zuurstof die de spieren per tijdseenheid kunnen verbruiken

➢ Bepaald in belangrijke mate het uithoudingsvermogen voor inspanningen van middellange (3-10min.) en lange (>10min.) duur

➢ Weerspiegeling van het maximale prestatievermogen van het hart en de bloedsomloop

➢ Bepaald door maximale inspanningstest op fiets-, loop- of roeiergometer

Absolute VO2max = het maximaal zuurstofdebiet (L/min)Bij sportdisciplines waarbij de totale lichaamsmassa gedeeltelijk of volledig wordt opgegeven door drijfvermogen, waterverplaatsing of materiaalVb. Zwemmen, roeiensporters: > 4-5 L/minNiet-sporters: 2-3 L/min

Relatieve VO2max = het maximaal zuurstofdebiet t.o.v. het lichaamsgewicht (mL/min.kg)Bij sportdisciplines waarbij de totale lichaamsmassa onderhevig is aan de zwaartekrachtBv. Lopen, cross country ski,...Sporters >60-70 mL/min.kgNiet-sporters: 25 – 45 mL/min.kg

Het zuurstofverbruik (VO2) bij een aërobe inspanning:

➢ Evolueert proportioneel met de inspanningsintensiteit➢ Verhoogt niet meer boven een bepaalde intensiteitswaarde (drempel)

Evolutie van de O2 in functie van de inspanningsintensiteit.

5.3.2. Het anaëroob uithoudingsvermogen

➢ Beperkte inspanningsduur (<120 seconden)- 1-5 sec. → afbraak lokaal ATP- 5 -15 sec. → ATP-CP- >20sec. → afbraak spierglycogeen + lactaat

➢ Snelheidscomponent (vb. 100m sprint) en krachtcomponent (vb. back squat)

➢ Geëvalueerd door kortdurende maximale inspanning waarbij uitwendige arbeid of vermogen gemeten wordt (alactisch anaëroob vermogen)

- vermogentest (vb. Hoogtesprong op krachtenplateau)- capaciteitstest (bv. All-out inspanning op fietsergometer = Wingate test)

➢ Omgekeerd verband tussen alactisch anaëroob vermogen en maximale zuurstofopname (VO2max)

➢ Bij inspanningen tussen 20 en 120 sec. → sterke lactaatproductie

Lactaat:

➢ Lactaat is géén afvalproduct ➢ Lactaat ≠ melkzuur➢ Lactaat spier ≠ lactaat bloedbaan➢ Dient als brandstof➢ Veroorzaakt geen spierpijn

+H+ → verzuring!

Maximale Lactaat Steady State (maxLass)

= hoogste belastingsintensiteit waarbij lactaatproductie en (maximale) lactaateliminatie nog juist in evenwicht zijn

➢ De anaërobe drempel is een indirecte bepaling voor de maxLass

➢ Komt gemiddeld overeen met 4 mmol maar is individueel verschillend!

➢ Gebruikt bij lactaat – prestatiecurves (inspanningstests)

Lactaat – prestatiecurves: terminologie

➢ 1ste lactaatdrempel = 2 mmol/L – drempel = aërobe drempel

➢ 2de lactaatdrempel= Onset of blood accumulation (=MaxLass??)= 4mmol/L – drempel= anaërobe drempel

➢ Bepaald door progressieve inspanningstest

Anaërobe drempel bepaald met de lactaatmethode en conconitest

5.4. Evaluatie van de uithouding

5.4.1. Evaluatie van het fosfaatsysteem (anaëroob alactisch)

➢ Anaërobe vermogenstest (0-8 sec.)

➢ Loop- en sprongtests:- Margaria-Kalamen-test (trappentest)- Looptests (sprints) over 5, 10 en 30 meter- Sargent-test (sprongtest)- ...

5.4.2. Evaluatie van het lactaatsysteem (anaëroob lactisch)

➢ Anaërobe vermogen- en capaciteitstest (30 sec. – 3 min. )- All-out runs (loopband)- All-out fietsen (Wingate test)

5.4.3. Evaluatie van het zuurstofsysteem (aëroob)

➢ Maximaal niveau (VO2max) → directe bepaling

➢ Submaximaal niveau → indirecte bepaling

➢ Parameters:- Zuurstofopname (VO2)

- Lactaatconcentratie in het bloed

- Geleverd vermogen (P)

- Hartfrequentie

Directe bepaling van de VO2max

➢ VO2max of VO2 piek?➢ Rampprotocol (vb. 0,25W/sec.)

of stappenprotocol (vb. 40W/4min.)

Indirecte bepaling van de VO2max

➢ Reden?➢ Astrandtest➢ Loop-en wandeltests

- Coopertest - Shuttlewandeltest- UKK-wandeltest- ...

Astrand test: min. Submaximale belastingIntensiteit en HF zijn gekend, m.b.v. nomogram kan schatting van

Vomax worden gemaakt

Regressievergelijking voor berekening VO2max bij coopertest:VO2max = 0,02233 x (afstand in m) – 11,3 (Cooper; 1983)

Praktijk Cardio-test

Cardio-test

➢ Cooper Test (loopband)➢ Conconi Test (loopband of fiets)

5.5. Bepalen van de trainingszones

1

2

34

5

6

Zone Intensiteit Oefeneffect Lactaat

1 100% max. HF SnelheidStart- en sprintvermogenAlactisch anaëroob vermogen

<6 mmol/L

2 95-100% max. HF Intensieve intervaltrainingLactisch anaëroob vermogenSnelheidsuithouding

6-12 mmol/L

3 85-95% max. HF Extensieve intervaltrainingAëroob uithoudingsvermogen op het niveau van de anaërobe drempel

3-5 mmol/L

4 80-85% max. HF Intensieve duurtrainingAëroob uithoudingsvermogen

2-3 mmol/L

5 70-80% max. HF Extensieve duurtrainingBasisuithouding/techniekHerstel op aëroob niveau

1,5-2,5 mmol/L

6 <70% max. HF Recuperatie/techniekHersteltraining

<2 mmol/L

5.5.1. De maximale HF methode

Trainingszone = (220 – leeftijd) x ....% Max HF

Voordelen:

➢ Makkelijk te berekenen

➢ Bruikbaar als richtlijn

Nadelen:

➢ Houdt geen rekening met getraindheid van persoon

➢ Geen onderscheid tussen mannen en vrouwen

➢ Standaardafwijking van 10 à 15 BPM

➔ Relatie is niet lineair!

Verband tussen maximale hartslag en leeftijd

5.5.2. Methode van Karvonen

Trainingszone = { ( MaxHF-HFRust ) x ....% } + HF Rust

Voordelen:

➢ Makkelijk te berekenen

➢ Houdt iets meer rekening met niveau individu

Nadelen:

➢ Rust HF zou iedere dag moeten gemeten worden

➢ Bovengrens vaak o.b.v. 220 – leeftijd (best ook testen!)

5.5.3. Polar OwnZone methode

Gemeten o.b.v. hartslagvariabiliteit (tijdsinterval tussen twee opeenvolgende hartslagen)

Voordelen:

➢ Individuele zone

Nadelen:

➢ Moet elke training opnieuw worden vastgesteld

5.5.4. Praattest methode

Zolang we kunnen praten (3 tot 5 woorden tussen de ademhaling) zitten we in de aërobe zone

Voordelen:

➢ Makkelijk toe te passen

➢ Geen technologie nodig

Nadelen:

➢ Subjectief

➢ Bij benadering

5.6. Trainingsmethodes

5.6.1. De duurmethode

➢ Continue duurvorm: ononderbroken inspanningen met een intensiteit die in de aërobe zone ligt

- extensieve duurvorm (duurvorm met lage snelheid)- intensieve duurvorm (duurvorm met hoge snelheid)

➢ Gefractioneerde duurvorm: duurtraining met tempovariaties, afwisselend wordt gedurende korte periodes het tempo licht verhoogd in de zone van de anaërobe drempel

5.6.2. De intervalmethode

➢ Intervaltraining van korte duur: afwisselen van korte inspanningen aan maximale snelheid en korte rustperiodes (= sprintinterval) → intensieve intervaltraining

➢ Intervaltraining van middellange duur: ontwikkeld aëroob en anaëroob uithoudingsvermogen, iets langere inspanningen met voldoende lange rustperiodes (=intervaltempotraining) → extensieve intervaltraining

➢ Intervaltraining van lange duur: nog langere inspanningen met onvolledige recuperatie, cfr. gefractioneerde duurtraining (=intervalduurtraining) → extensieve intervaltraining

5.6.3. Bijzondere trainingsmethodes

➢ Tempowisseling➢ Heuvelloop➢ Fartlek ➢ ...

6.

Sport en voeding

6.1. Valkuilen

➢ Een van de moeilijkste taken als coach

➢ Volgen én volhouden van voedingsplan

➢ Verandering op lange termijn (=verandering levensstijl)

➢ Voedingsplannen vaak te compliceerd

“Firstly we need to find clothes that fit and then we need to worry about the colour”

Nutritionele hiërarchy

6.2. Nutritionele componenten

➢ Energiebalans afhankelijk van verschillende factoren

➢ Elke component kan veranderen afhankelijk van de omgeving

➢ TEF afhankelijk van welke macronutriënten in voedingsplan

➢ Invloed van leeftijd, geslacht, beroep, activiteiten,...

6.3. Macronutriënten

6.3.1. Eiwitten

➢ Aminozuren (20 waarvan 8 essentiële)

➢ 1 gram = 4 kcal

➢ Structurele en nutritionele rol

➢ Bronnen: vlees, vis, sojaproducten, noten, melkproducten, peulvruchten,...

6.3.2. Koolhydraten

➢ Glucose in het bloed / Glycogeen in de spieren en de lever

➢ 1 gram = 4 kcal

➢ Reserve: 400 gram (tot 800 gram)

➢ Uitgeput na ± 1 uur intensieve sportbeoefening

➢ Snel op te vullen na de inspanning (binnen de 2 uur)

6.3.3. Vetten

➢ Vetzuren (vb. triglyceriden)

➢ 1 gram = 9 kcal

➢ Bescherming van de organen

➢ Absorptie van de vetoplosbare vitaminen (A,D,E,K)

6.4. Micronutriënten

6.4.1. Wateroplosbare vitaminen

➢ B-complex, C

➢ Kunnen niet opgeslaan worden in het lichaam

➢ Te hoge dosissen worden uitgescheiden via urine

➢ Wateroplosbaar en hittegevoelig! (kookproces)

➢ Vit. B:- Metabolisme van macronutriënten

➢ Vit. C:- Belangrijke antioxidant- Rol in immuunsysteem

6.4.2. Vetoplosbare vitaminen

➢ A D E K

➢ Wordt opgeslaan in lichaamsvet en lever (hoge dosissen kunnen toxisch zijn)

➢ Vit. A: - Belangrijke antioxidant - Behouden goede visus

➢ Vit. D:- Absorptie calcium- Botgezondheid

➢ Vit. E:- Belangrijke antioxidant- Speelt rol in immuunfunctie

➢ Vit. K:- Belangrijk voor bloedstolling

6.4.3. Mineralen

➢ Na, K, Ca, Mg, P

➢ Uit grond

➢ Vnl. opgeslaan in de botten (ook haar, nagels en haar)

➢ Belangrijk voor spiercontractie, zenuwrespons, bloeddruk,..

Vragen of opmerkingen