11.08.2013 Views

Thema 1

Thema 1

Thema 1

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

<strong>Thema</strong> 1<br />

sport en spieren<br />

6<br />

intro<br />

Goud voor Tia!<br />

Tia Hellebaut werd in 2008 met een sprong over 2,05 m nieuw<br />

olympisch kampioene in het hoogspringen. Een dag na de zilveren<br />

estafettemeisjes zorgde Hellebaut voor de tweede gouden Belgische<br />

atletiekmedaille bij de vrouwen ooit op de Spelen, de 139ste medaille<br />

voor ons land.<br />

Een dergelijke prestatie vraagt, naast een buitengewone coördinatie, voldoende energie om<br />

het lichaam in een fractie van een seconde op een hoogte van meer dan 2 m te krijgen; een<br />

korte, hevige krachtexplosie dus. Tia Hellebaut gebruikte daarvoor de witte vezels in haar<br />

beenspieren. Ze voorzag die van energie door de hydrolyse van ATP, dat op zijn beurt gevormd<br />

wordt bij de splitsing van glucose in de glycolyse. Wat dit allemaal betekent – en meer – ontdek<br />

je in dit thema.<br />

1 Drie soorten spieren<br />

Alle bewegingen in ons lichaam worden veroorzaakt door spieren. We onderscheiden drie<br />

soorten spieren. Ze verschillen in bouw en functie.<br />

• De dwarsgestreepte spieren of skeletspieren nemen ongeveer<br />

40 % van het lichaamsgewicht in. De meeste verbinden<br />

verschillende beenderen van ons skelet, waaraan<br />

ze vastzitten via pezen. Wanneer de spieren samentrekken<br />

(contractie), bewegen die beenderen ten opzichte<br />

van mekaar en kunnen ze kracht uitoefenen. Dat samentrekken<br />

gebeurt als reactie op een bewust commando<br />

(behalve bij reflexbewegingen): het zijn willekeurige<br />

spieren.<br />

Dwarsgestreepte spieren vertonen typische dwarse<br />

strepen – vandaar de naam – en bestaan uit lange,<br />

cilindervormige spiercellen. Ze spelen een hoofdrol in dit<br />

hoofdstuk.<br />

• Gladde spieren hebben geen dwarse strepen, wat meteen<br />

hun naam verklaart. Ze zijn te vinden in de wanden<br />

van bloedvaten, de darm, de baarmoeder, de huid en de<br />

klieren. Ze zijn heel anders van bouw dan skeletspieren<br />

en bewegen onafhankelijk van de wil.<br />

Hellebaut in actie tijdens de finale<br />

(foto: Belga)<br />

inkijkexemplaar<br />

Lichtmicroscopische opname van een<br />

overlangse doorsnede van een skeletspier.<br />

Let op het dwarse streeppatroon.<br />

Microscopische foto van glad spierweefsel


• De hartspieren zijn bijzondere spieren: ze vertonen dwarse<br />

strepen zoals de skeletspieren, maar bestaan uit kortere, vaak<br />

vertakte vezels.<br />

Hun samentrekking is onwillekeurig (net als bij de gladde spieren)<br />

en maar goed ook: het zou vrij vermoeiend zijn als je je<br />

hart voor elke slag een commando moest geven.<br />

Hartspiercellen met kernen en dwars streeppatroon<br />

Ons lichaam bevat drie soorten spieren:<br />

• skeletspieren vertonen een typisch dwarsgestreept patroon en maken willekeurige<br />

bewegingen van het skelet mogelijk.<br />

• gladde spieren vertonen dat dwarsgestreepte patroon niet en zorgen voor bewegingen<br />

van de organen, onafhankelijk van de wil.<br />

• de hartspier is dwarsgestreept maar bestaat uit een ander soort vezels dan skeletspieren.<br />

Ze zorgt, onafhankelijk van de wil, voor de samentrekking van het hart en<br />

pompt het bloed door het lichaam.<br />

2 Bouw en werking van een skeletspier<br />

2.1 Cellen, vezels en fibrillen<br />

Een dwarsgestreepte spier is samengesteld uit duizenden<br />

cilindervormige spiervezels, veelkernige spiercellen die wel<br />

10 keer dikker zijn dan gewone lichaamscellen en bovendien<br />

fenomenaal lang, wel tot 30 cm. Deze spiervezels ontstaan<br />

door versmelting van honderden embryonale spiercellen,<br />

waarbij slechts één uitwendig membraan overblijft. Zo’n<br />

veelkernige cel wordt ook wel een syncytium genoemd.<br />

Omdat deze structuur anders is dan bij onze andere cellen,<br />

krijgen de verschillende celonderdelen een naam die wat afwijkt<br />

van de gewone namen. We gebruiken vaak het voorvoegsel<br />

‘sarco-’, wat afkomstig is van het Grieks en in die<br />

taal ‘vlees’ betekent.<br />

Een skeletspier is opgebouwd uit spiervezels. Een aantal spiervezels<br />

vormt samen een spierbundel. De spierbundels vormen<br />

samen de buik van de spier.<br />

Spiervezels, spierbundels en de spier als geheel zijn omgeven<br />

door een laag bindweefsel die uitloopt in de pezen. De pezen<br />

vormen de verbinding van de spier met het skelet.<br />

Een skeletspier (dwarsgestreepte spier)<br />

is opgebouwd uit spiervezels.<br />

inkijkexemplaar<br />

7


8<br />

Iedere spiervezel is omgeven door een membraan: het sarcolemma. Net als de membraan<br />

van een individuele cel is het sarcolemma selectief doorlaatbaar: sommige stoffen worden<br />

doorgelaten, andere niet.<br />

Het cytoplasma van een spiervezel heet sarcoplasma. In het sarcoplasma spelen zich belangrijke<br />

stofwisselingsprocessen af, zoals de oxidatie van sachariden en vetten. Het voornaamste<br />

deel daarvan – het aerobe gedeelte – gaat door in de mitochondriën (zie module 1).<br />

Spiervezels bevatten grote aantallen mitochondriën, en dat is logisch: die organellen zorgen<br />

immers voor het grootste deel van de energie die een cel verbruikt.<br />

In het sarcoplasma worden ook reservestoffen opgestapeld, zoals glycogeen en vetdruppeltjes.<br />

Het endoplasmatisch reticulum van de spiercel, dat we in deze cellen het sarcoplasmatisch<br />

reticulum noemen, bestaat uit verschillende functionele delen: sommige spelen een<br />

rol bij de overdracht van een zenuwprikkel naar de spier en het uitlokken van de contractie;<br />

andere delen bevatten ribosomen en staan in voor de opbouw van eiwitten. De informatie<br />

die nodig is voor de opbouw van die eiwitten zit in de celkernen.<br />

Eiwitten zijn zeer belangrijke bestanddelen van de spier omdat ze zorgen voor de contractie.<br />

De voornaamste daarvoor zijn actine en myosine. Een ander belangrijk eiwit is<br />

myoglobine, dat de spier haar rode kleur geeft en zorgt voor de zuurstofopname.<br />

Elke spiervezel wordt omgeven door een laagje bindweefsel: het endomysium, ook wel vezelschede<br />

genoemd. Meerdere spiervezels samen (tot 150) vormen een spierbundel, die<br />

omgeven wordt door een laag bindweefsel die we de bundelschede noemen. Alle spierbundels<br />

samen vormen de buik van de spier. Die wordt nog eens omgeven door een laag bindweefsel:<br />

de spierschede. Aan de uiteinden van de spier vormt dat bindweefsel de pezen.<br />

Bij een sterkere vergroting zien we dat elke spiervezel bestaat uit een aantal 1 μm dikke<br />

spierfibrillen, ook myofibrillen genoemd, die onder de microscoop een regelmatig patroon<br />

van lichte en donkere banden vertonen; vandaar de naam ‘dwarsgestreepte spieren’.<br />

De lichte banden in een spierfibril noemen we I-banden (isotrope banden), de donkere Abanden<br />

(anisotrope banden). In het midden van elke I-band vinden we een donkere lijn: de<br />

Z-band. Het 2,5 μm lange stuk tussen 2 Z-banden noemen we een sarcomeer.<br />

Het sarcomeer is de functionele eenheid van een spiercel, en herhaalt zich in de lengterichting<br />

talloze keren.<br />

inkijkexemplaar<br />

Lichtmicroscopische opname van een overlangse doorsnede van een<br />

skeletspier. Let op de donkere A­banden, lichtgekleurde I­banden en de<br />

dunne Z­band in het midden van elke I­band.<br />

Spierfibrillen zijn opgebouwd uit een<br />

aaneenschakeling van sarcomeren.<br />

Let op de donkere A­band en de lichtere<br />

I­banden.


Bij een nog sterkere vergroting zien we dat elk sarcomeer opgebouwd is uit dikke en dunne<br />

eiwitfilamenten. De dikke filamenten zijn opgebouwd uit het eiwit myosine en liggen<br />

in de A-banden. De dunne filamenten bestaan uit het eiwit actine en lopen van de Z-band<br />

tot in de tussenruimte van de myosinefilamenten. In feite moet je dit ruimtelijk zien: elk<br />

myosinefilament is op de plaats waar beide filamententypes voorkomen omgeven door<br />

zes actinefilamenten.<br />

Een spiervezel is opgebouwd uit spierfibrillen. Elke spierfibril bestaat uit een aaneenschakeling van sarcomeren. Let op<br />

de donkere A­band en de lichtere I­banden.<br />

De donkere A­band bestaat uit dikke myosinefilamenten, de lichtere I­band uit dunnere actinefilamenten. Bij samentrekking<br />

van de spier schuiven de actinefilamenten tussen de myosinefilamenten, zodat de spier korter wordt.<br />

2.2 Glijdende eiwitten<br />

Binnen een sarcomeer kunnen de actinefilamenten aan weerskanten tussen de in het midden<br />

gelegen myosinefilamenten glijden. Bij een contractie schuiven deze eiwitten in elkaar<br />

door chemische interactie; bij de ontspanning schuiven ze weer uit elkaar door de elasticiteit<br />

van de weefsels en door eventuele trekkrachten aan het uiteinde van de spier.<br />

Zijdelings vertonen de myosinefilamenten uitstulpingen (hoofdjes genoemd) die zich<br />

binden aan de daarnaast gelegen actinefilamenten wanneer de spier samentrekt. Bovendien<br />

buigen ze dan meteen in de richting van het centrum van het sarcomeer, waardoor<br />

de vastklevende actinefilamenten ook in die richting worden meegetrokken. Zolang de<br />

spier samentrekt, vertoont elk van die hoofdjes een zich steeds herhalende cyclus van<br />

binden, buigen en loslaten, waarbij het actine telkens wat verder vastgegrepen wordt.<br />

Myosinefilamenten dragen zeer veel van deze hoofdjes, die elk apart slechts een kleine<br />

kracht en een kleine verplaatsing veroorzaken.<br />

inkijkexemplaar<br />

9


10<br />

Door het steeds weer herhalen van de cyclus door de vele actieve (en asynchrone) hoofdjes<br />

schuiven de actinefilamenten verder en verder naar het centrum van het sarcomeer,<br />

waardoor de spier inkort. Wanneer de spier tegengehouden wordt zodat ze niet kan<br />

inkorten, zal ze kracht ontwikkelen door de optelsom van alle minieme krachten van de<br />

aparte actieve hoofdjes.<br />

• Dwarsgestreepte spieren zijn opgebouwd uit lange spiervezels. Die zijn bij elkaar gevoegd<br />

tot spierbundels, die samen de samentrekbare buik van de spier vormen. Zowel<br />

de aparte spiervezels als de spierbundels en de spier als geheel zijn omgeven door<br />

bindweefsel, dat uitloopt in de pezen. Door die pezen is de spier verbonden met het<br />

skelet.<br />

• Spiervezels zijn op hun beurt opgebouwd uit spierfibrillen, die een typisch patroon van<br />

lichte en donkere banden vertonen. Elke spierfibril is opgebouwd uit een reeks sarcomeren.<br />

Het sarcomeer is de functionele eenheid van de spier: het bestaat uit actine­ en myosinefilamenten,<br />

die ten opzichte van elkaar kunnen verschuiven. Wanneer een spier samentrekt,<br />

schuiven de actinefilamenten tussen de myosinefilamenten: op die manier<br />

wordt de spier korter en oefent ze kracht uit.<br />

3 energie voor de spieren<br />

3.1 De universele energiedrager in de cel: ATP<br />

Bij alle chemische reacties in de cel waarbij energie opgenomen of vrijgemaakt wordt,<br />

komen we ATP tegen. ATP is de afkorting van adenosinetrifosfaat. Het is een zogenaamde<br />

nucleotide; dat wil zeggen dat het bestaat uit een organische base (in dit geval adenine),<br />

een sacharide (ribose) en een of meer fosfaatgroepen (in dit geval drie). De verbinding van<br />

adenine en ribose heet adenosine: je kan dus ook zeggen dat ATP een verbinding is van<br />

adenosine met drie fosfaatgroepen.<br />

inkijkexemplaar<br />

ATP of adenosinetrifosfaat is een heel belangrijke molecule in het lichaam omdat ze tussenkomt in haast alle reacties<br />

waarbij er een overdracht van energie gebeurt.<br />

Het bijzondere zit in de bindingen waarmee de tweede en de derde fosfaatgroep aan de molecule gebonden zitten: dat<br />

zijn energierijke fosfaatbindingen.<br />

De drie fosfaatgroepen bezorgen ATP zijn speciale eigenschappen. Twee van de drie zijn<br />

aan de molecule gebonden via een zogenaamde energierijke fosfaatbinding. Dat wil zeggen<br />

dat er veel meer energie nodig is om die binding te vormen dan voor de binding van<br />

een ‘normale’ fosfaatgroep. Dat heeft te maken met het feit dat een fosfaatgroep vrij<br />

omvangrijk is, en bovendien negatief geladen bij de zuurtegraad in de cel. Daardoor is<br />

het niet zo moeilijk om de eerste fosfaatgroep te binden aan een molecule, maar veel<br />

moeilijker om daar nog een tweede en zeker een derde aan te binden. De binding van de<br />

derde vraagt meer dan dubbel zoveel energie als die van de eerste. Omgekeerd komt er<br />

ook extra energie vrij wanneer een dergelijke binding verbroken wordt.


Fosfaatgroepen kunnen van ATP losgemaakt worden door hydrolyse (zie module 1):<br />

myosine ATP-ase<br />

ATP + H 2 O → ADP + P i + 31 kJ<br />

ADP staat voor adenosinedifosfaat: adenosine met twee fosfaatgroepen. P i is het anorganisch<br />

fosfaat.<br />

ADP kan nog een fosfaatgroep afstaan, maar dat levert minder energie op:<br />

ADP + H 2 O → AMP + P i + 21 kJ<br />

AMP staat voor adenosinemonofosfaat: adenosine met nog één fosfaatgroep.<br />

Ook de laatste fosfaatgroep kan afgesplitst worden. Dat is echter geen energierijke fosfaatgroep.<br />

AMP + H 2 O → adenosine + P i + 14 kJ<br />

Je ziet dat er vooral veel energie vrijkomt bij het afsplitsen van de derde fosfaatgroep. Die<br />

reactie wordt dan ook het meest gebruikt om reacties waarvoor energie nodig is ‘aan te<br />

drijven’. We spreken in zo’n geval van gekoppelde reacties: de energie die vrijkomt bij het<br />

splitsen van ATP wordt overgedragen op de reagentia van een andere reactie. Daardoor<br />

reageren die makkelijker.<br />

3.2 ATP en spiercontractie<br />

ATP is ook nodig voor de samentrekking van de spieren, zoals voor zoveel andere energievragende<br />

processen.<br />

Wanneer een spier door een zenuw geprikkeld wordt, zijn er heel wat tussenliggende<br />

stappen vooraleer de actine- en myosinefilamenten aan het werk gaan (elektrische impulsgeleiding,<br />

ionenverplaatsingen, vormveranderingen van regulerende eiwitten enz.).<br />

Een late en zeer belangrijke stap is het vrijgeven van energie ter hoogte van de myosinehoofdjes<br />

door ATP-splitsing in ADP en fosfaat.<br />

Onder invloed van die energie gaan de hoofdjes, die normaal loodrecht op de myosinemolecule<br />

staan, zich buigen in een hoek van 45 °. Daardoor worden de actinefilamenten<br />

naar het midden van het sarcomeer getrokken, waarbij zoals eerder gezegd de spier korter<br />

kan worden en kracht kan uitoefenen.<br />

3.3 Hoe komen de spieren aan ATP?<br />

Een spier heeft altijd een beetje ATP in voorraad om aan de meest dringende energiebehoefte<br />

te voldoen. ATP wordt daarbij gehydrolyseerd door myosine:<br />

myosine ATP-ase<br />

ATP + H 2 O → ADP + P i + 31 kJ<br />

inkijkexemplaar<br />

Dit voorraadje is echter zeer beperkt: een noodvoorraadje zeg maar, hoogstens genoeg<br />

voor het opwekken van 5 kJ aan energie. Dat volstaat voor een inspanning van 2 à 3 seconden.<br />

Wil je een langere inspanning leveren, dan moet je een energiebron vinden die je<br />

toelaat je ATP-voorraad aan te vullen. Dat gebeurt in verschillende stappen, uit verschillende<br />

bronnen. Die bronnen verschillen in de snelheid waarmee ze aangesproken kunnen<br />

worden, in hun vermogen (de energie die per tijdseenheid vrijkomt), en in hun capaciteit<br />

(d.w.z. de totale tijd dat ze aangesproken kunnen worden).<br />

• Een eerste bron van extra ATP is creatinefosfaat (CP). Creatinefosfaat is een organische<br />

molecule die ook een energierijke fosfaatbinding bevat. Het kan dit fosfaat overdragen<br />

op ADP, waardoor ATP ontstaat.<br />

creatinekinase<br />

creatinefosfaat + ADP ⇋ creatine + ATP<br />

Dit systeem kan meteen in actie treden: de voorraad ATP kan op deze manier dus zeer<br />

snel aangevuld worden.<br />

11


12<br />

De hoeveelheid creatinefosfaat in de spieren is echter beperkt: voldoende voor 15 kJ<br />

energie. Dat is voldoende voor een inspanning van 10 à 20 seconden. Belangrijk aan deze<br />

vorm van energielevering is dat de energie zeer snel ter beschikking gesteld wordt, en<br />

dat er geen afvalproducten ontstaan zoals melkzuur. Ook het opnieuw aanvullen van de<br />

voorraad creatinefosfaat na de inspanning gaat snel: na ongeveer 1 minuut is de voorraad<br />

terug op peil.<br />

• Als de inspanning langer duurt dan 20 seconden, treedt een ander mechanisme in werking:<br />

de glycolyse, wat omslachtiger ook wel de lactische anaerobe fase genoemd.<br />

Glycolyse betekent letterlijk ‘splitsing van glucose’, en dat is kort samengevat ook wat<br />

er gebeurt. Uit een molecule glucose met 6 koolstofatomen ontstaan via een aantal<br />

reacties twee moleculen met 3 koolstofatomen: pyrodruivenzuur of pyruvaat. Bij deze<br />

omzetting ontstaan ook 2 moleculen ATP. Deze reeks reacties gaat door in het cytoplasma,<br />

buiten de mitochondriën.<br />

glucose → 2 pyrodruivenzuur + 2 ATP<br />

Zolang de zuurstoftoevoer naar de spier niet voldoende is, blijft de energielevering beperkt<br />

tot de glycolyse. Het gevormde pyrodruivenzuur wordt dan omgezet in melkzuur<br />

(= lactaat).<br />

pyrodruivenzuur + 2 H → melkzuur<br />

In deze omstandigheden kan een maximale inspanning 45 à 90 seconden volgehouden<br />

worden. Bij een langere inspanning wordt er zoveel lactaat gevormd dat de werking<br />

van de spieren in het gedrang komt. Je krijgt een gevoel van uitputting en de spieren<br />

voelen pijnlijk aan.<br />

Na het stoppen van de inspanning wordt het lactaat grotendeels weggevoerd door<br />

het bloed, waar het opgevangen wordt door de lever, het hart en de nieren. Die organen<br />

kunnen lactaat als energiebron gebruiken. Het duurt 15 minuten voor ongeveer de<br />

helft van het lactaat is verdwenen, en ongeveer 45 minuten voor het helemaal weg is.<br />

De glucose die nodig is voor de glycolyse is afkomstig van de hydrolyse van glycogeen,<br />

dat in de spier opgeslagen ligt. Dat is een voordeel, omdat het dan niet via het bloed<br />

aangevoerd moet worden. Bij een langdurige inspanning wordt ook glycogeen uit de<br />

lever afgebroken tot glucose, die dan via het bloed de spieren bereikt.<br />

Het lactaatsysteem is belangrijk omdat het een snelle vorming van ATP mogelijk maakt.<br />

Bij een sportprestatie van gemiddelde duur (400 m, 800 m …) is het de voornaamste<br />

bron van energie.<br />

• Naarmate de duur van de inspanning toeneemt (vanaf 2 à 3 minuten) zal ook het aandeel<br />

van de aerobe energielevering toenemen, op voorwaarde tenminste dat er voldoende<br />

zuurstof aanwezig is. Het pyruvaat dat bij de glycolyse gevormd werd, wordt<br />

dan opgenomen in de mitochondriën en ondergaat daar een lange reeks reacties waarbij<br />

het volledig afgebroken wordt tot CO en water. Die reacties leveren bovendien<br />

2<br />

genoeg energie op voor de vorming van 36 moleculen ATP.<br />

inkijkexemplaar<br />

2 pyruvaat + 5 O 2 → 6 CO 2 + 4 H 2 O + 36 ATP<br />

Deze vorming van ATP is een condensatiereactie:<br />

ADP + P i → ATP + H 2 O<br />

Ook vetzuren, die ontstaan bij de hydrolyse van vetten, kunnen<br />

in dit systeem ingeschakeld worden om energie te leveren.<br />

Het aandeel van sachariden en vetten in de energielevering<br />

is afhankelijk van de intensiteit en de duur van de inspanning:<br />

als de intensiteit groot is, worden er relatief veel sachariden<br />

verbruikt. Naarmate de inspanning langer duurt,<br />

zullen er meer vetten verbruikt worden.<br />

Spiercellen bevatten grote aantallen<br />

mitochondriën.


Om je gewicht onder controle te houden, wil je vooral vetten verbruiken: daarvoor hoef je<br />

dus geen zware inspanningen te leveren, maar je kan ze het best wel zo lang mogelijk volhouden.<br />

Het grote voordeel van het aerobe systeem is natuurlijk dat er een grote hoeveelheid<br />

ATP gevormd wordt. 95 % van de energie die uit glucose kan vrijgemaakt worden (36 van<br />

de 38 ATP-moleculen) komt tijdens deze fase ter beschikking. Bovendien komen er geen<br />

afbraakproducten vrij die vermoeidheid in de hand werken. In de sport zal het aerobe systeem<br />

daarom vooral geschikt zijn voor langdurige inspanningen.<br />

In de loop van de tijd komen de verschillende energiesystemen dus na elkaar in actie in<br />

een bepaalde volgorde, elk met hun eigen voor- en nadelen. In onderstaande tabel vind je<br />

een overzicht.<br />

Systeem Energiebron Tijdstip Tijdsduur Vermogen Capaciteit Melkzuur Sport<br />

ATP ATP Onmiddellijk 2-3 s Groot Klein Neen Hoogspringen<br />

CP CP Onmiddellijk 7-10 s Groot Klein Neen 100 m<br />

sprint<br />

Glycolyse Glycogeen Na 10 s 10-90 s Groot Vrij klein Ja 400 m<br />

Aeroob Glycogeen +<br />

vetten<br />

Na 2-3 min. ± onbeperkt Klein Groot Neen 10 000 m<br />

lopen<br />

(Met vermogen bedoelen we de hoeveelheid energie die per seconde kan afgegeven worden.<br />

Met capaciteit bedoelen we de periode dat de inspanning kan volgehouden worden)<br />

Naargelang de duur en de intensiteit van je sport gebruik je andere energiesystemen:<br />

voor een korte krachtexplosie (bv. hoogspringen) haal je je energie uit het ATP dat je altijd<br />

in voorraad hebt. Duurt die krachtexplosie langer (zoals bij 100 m sprint) dan spreek je<br />

ook je creatinefosfaatvoorraad aan. Bij nog langere inspanningen gebruik je de glycolyse<br />

(vanaf een seconde of 10) of het aerobe gedeelte van de ademhaling (vanaf 2-3 minuten).<br />

Dat laatste kan wel alleen als de toevoer van zuurstofgas naar je spieren groot genoeg is.<br />

Je hoeft natuurlijk niet heel je sportprestatie lang dezelfde energiebron te gebruiken:<br />

bij het wielrennen gebruik je gedurende de rit (een langdurige, niet zo intense inspanning)<br />

het aerobe systeem. Bij de spurt heb je echter extra kracht nodig: dan schakel je de<br />

glycolyse in.<br />

• Een spier trekt samen door toedoen van ATP: een molecule die dienst doet als universele<br />

energiedrager in de cel. De energie zit in energierijke fosfaatbindingen: wanneer<br />

die verbroken worden (door hydrolyse) komt er meer dan dubbel zoveel energie vrij als<br />

bij het verbreken van een gewone fosfaatbinding.<br />

inkijkexemplaar<br />

• De spier gebruikt energie uit ATP om de actinefilamenten naar het midden van het<br />

sarcomeer te schuiven: de spier wordt dan korter en oefent kracht uit.<br />

• Als de eigen ATP­voorraad op is, kan een spier op drie manieren aan nieuwe ATP komen:<br />

– door overdracht van fosfaat van creatinefosfaat op ADP<br />

– door het anaerobe gedeelte van de ademhaling of glycolyse<br />

– door het aerobe gedeelte van de ademhaling.<br />

• Deze drie systemen komen na elkaar in actie. Het CP­systeem is geschikt voor heel<br />

korte inspanningen, de glycolyse voor iets langere (vanaf een seconde of 10) en de<br />

aerobe ademhaling voor nog langere (vanaf 2 à 3 minuten).<br />

13


14<br />

4 Drie soorten spiervezels<br />

Goede marathonlopers zijn meestal zwakke sprinters, en een goede sprinter maakt weinig<br />

kans om een marathon te winnen. Dat heeft alles te maken met de bouw van hun spieren,<br />

en meer bepaald met de soorten spiervezels waaruit hun spieren opgebouwd zijn.<br />

Haile Gebrselassie (Ethiopië) wint de marathon<br />

van Berlijn in 2008 in een nieuwe wereldtijd van<br />

2 uur, 3 minuten en 59 seconden.<br />

Sprinters bij de start<br />

In ons lichaam komen er drie soorten spiervezels voor: witte,<br />

rode en gemengde. Ze hebben verschillende eigenschappen<br />

en samen zorgen ze ervoor dat onze spieren in de meest<br />

verschillende omstandigheden efficiënt kunnen werken. Het<br />

verschil tussen een sprinter en een marathonloper zit vooral<br />

in de verhouding tussen het aantal witte en rode vezels in<br />

hun spieren.<br />

Lichtmicroscopische opname van een dwarse doorsnede door een skeletspier (40 x).<br />

Let op het onderscheid tussen de rode vezels (langzame vezels) en witte vezels (snelle vezels).<br />

De verschillende soorten spiervezels verschillen in de kracht die ze kunnen ontwikkelen,<br />

in de snelheid waarmee ze kunnen werken, in hun weerstand tegen vermoeidheid … De<br />

tabel biedt een overzicht van de eigenschappen van de verschillende soorten vezels.<br />

Wit Gemengd Rood<br />

Myosine ATP-ase Snel Snel Traag<br />

Snelheid Snel Snel Traag<br />

Kracht Groot Middelmatig Klein<br />

Diameter Middelmatig Groot Klein<br />

Mitochondria Weinig Veel Veel<br />

inkijkexemplaar<br />

Myoglobinegehalte Laag Middelmatig Groot<br />

Uithouding Zeer laag Middelmatig Groot<br />

Ademhaling Anaeroob Aeroob Aeroob<br />

• Witte vezels (ook wel snelle glycolytische vezels genoemd) hebben een grotere diameter<br />

dan de rode, en trekken sneller en krachtiger samen. Hun myosine ATP-ase werkt<br />

sneller dan dat van rode vezels. Ze worden gebruikt bij snelle, krachtige bewegingen.<br />

Hun witte kleur komt door het lage myoglobinegehalte en de beperkte aanwezigheid<br />

van haarvaten.<br />

• Rode vezels (ook wel langzame oxidatieve vezels genoemd) hebben een kleinere diameter,<br />

trekken trager en minder krachtig samen en worden eerder gebruikt bij langzame,<br />

nauwkeurige bewegingen. Hun myosine ATP-ase werkt trager dan dat van witte vezels.


Hun rode kleur hebben ze van de grote hoeveelheid myoglobine die ze bevatten. Myoglobine<br />

is een eiwit dat zuurstofgas kan binden: dat zuurstofgas is nodig voor de (aerobe)<br />

energieopwekking in de spiercellen. Rode vezels bevatten meer mitochondriën dan<br />

witte.<br />

• Gemengde vezels (ook wel snelle oxidatieve vezels genoemd) bevatten minder myoglobine<br />

dan rode vezels en trekken sneller samen. Hun afmetingen liggen tussen die<br />

van witte en rode vezels.<br />

Gemiddeld genomen bevat ons lichaam 50 % rode vezels, 35 % gemengde vezels en<br />

15 % witte vezels. Deze verdeling verschilt naargelang de spier; zo bevatten de rugspieren<br />

(die langdurige inspanningen moeten leveren om het lichaam recht te houden) in<br />

verhouding meer rode vezels dan de dijspieren, die vooral korte, krachtige bewegingen<br />

moeten uitvoeren.<br />

De spiervezelsoorten hebben elk hun voor- en nadelen:<br />

• Witte vezels vormen ATP door glucose om te zetten in melkzuur via de glycolyse. Daarvoor<br />

is geen zuurstofgas nodig. De glucose is afkomstig uit de grote hoeveelheden<br />

glycogeen die de vezels bevatten. Omdat die glucose niet door het bloed moet aangevoerd<br />

worden, kunnen witte spiervezels zeer snel reageren.<br />

Het nadeel is dat ze snel vermoeid raken omdat het vrijkomende melkzuur hun werking<br />

belemmert.<br />

• Rode vezels zijn beter doorbloed dan witte en kunnen veel zuurstofgas binden door het<br />

myoglobine dat ze bevatten. Dankzij dit zuurstofgas kunnen ze glucose aeroob oxideren<br />

tot CO en H O, wat veel meer ATP oplevert.<br />

2 2<br />

Rode vezels trekken langzaam samen omdat ze het ATP slechts langzaam splitsen. Het<br />

grote voordeel van rode vezels is dat ze een veel groter uithoudingsvermogen hebben<br />

dan witte omdat ze geen melkzuur produceren.<br />

De verhouding tussen de aantallen witte en rode spiervezels is aangeboren. Marathonlopers<br />

bezitten tot 80 % rode vezels, sprinters tot 60 % witte. Training verandert daar<br />

niet veel aan; je ontwikkelt de afmetingen en prestaties van de rode of witte vezels naargelang<br />

het soort training, maar niet hun aantal.<br />

• Spieren bestaan uit drie soorten spiervezels: witte, rode en gemengde.<br />

– Witte spiervezels halen hun energie vooral uit de glycolyse. Daarom zijn ze vooral<br />

geschikt voor korte inspanningen. Ze zijn sterker dan rode spiervezels.<br />

– Rode spiervezels zijn minder krachtig dan witte. Omdat ze vooral het aerobe gedeelte<br />

van de ademhaling als energiebron gebruiken, zijn ze vooral geschikt voor lange<br />

inspanningen.<br />

• Bij training ontwikkel je de spiervezels die je voor jouw specifieke sporttak nodig hebt.<br />

Je ontwikkelt daarbij wel hun grootte en kracht, maar niet hun aantal.<br />

inkijkexemplaar<br />

15


16<br />

5 Prestaties en hartritme<br />

Het niveau waarop je het best traint, hangt af van het doel dat je precies nastreeft: wil<br />

je gewoon in conditie blijven, wil je je gewicht onder controle houden of streef je topprestaties<br />

na?<br />

De Italiaanse biochemicus Conconi vond een eenvoudige methode om het niveau van<br />

sportinspanningen in te schatten en dus doelgerichter te kunnen trainen.<br />

5.1 De hartcyclus<br />

In rust slaat het hart ongeveer 70 keer per minuut. Elke hartslag bestaat uit een reeks gebeurtenissen<br />

die voortdurend herhaald wordt: de hartcyclus.<br />

Fasen van de hartslag<br />

A Boezems trekken samen, kamers ontspannen<br />

B Boezems ontspannen, kamers trekken samen<br />

De cyclus begint wanneer de hartspier nog inactief is. De voorkamers (= boezems of atria)<br />

worden dan gevuld met bloed, waarbij tegelijk ook al de kamers (ventrikels) doorheen de<br />

hartkleppen gedeeltelijk gevuld worden (zie figuur A). De voorkamers trekken dan samen<br />

om nog meer bloed van de voorkamers naar de kamers te stuwen.<br />

Daarna trekken de kamers samen (zie figuur B), waardoor het bloed in de grote slagaders<br />

gestuwd wordt (aorta en longslagader). Ten slotte ontspant heel het hart zich en vullen<br />

de voorkamers zich weer met bloed.<br />

De verschillende hartkleppen zorgen ervoor dat het bloed in de juiste richting wordt gestuwd.<br />

Harttonen ontstaan door het dichtklappen van de hartkleppen. Een 1ste toon is te horen<br />

wanneer de kleppen tussen boezems en kamers dichtklappen (bij het samentrekken van<br />

de kamers) en een tweede toon door het dichtklappen van de kleppen naar de aorta en<br />

longslagaders (als de kamers zich ontspannen). Heel dit proces kan je volgen door je polsslag<br />

op te nemen: je voelt daar het slaan van je hart in je polsslagader. Dat voelen doe je<br />

best met je middel- en ringvinger, niet met je duim: je zou het kloppen van de slagader<br />

daarin kunnen verwarren met die van je polsslagader. Tel het aantal slagen in 15 seconden<br />

en vermenigvuldig dat getal met vier: dat geeft je het aantal slagen per minuut. Herhaal<br />

je telling een paar keer en bereken het gemiddelde.<br />

inkijkexemplaar<br />

Elke polsslag stemt overeen met een samentrekking van de hartkamers: een systole. De<br />

periode tussen twee systolen, wanneer het hart zich vult met bloed, noemen we een<br />

diastole.


5.2 Inspanningsniveau en hartritme<br />

Naarmate je je harder inspant (meer vermogen<br />

levert) vragen je spieren meer<br />

zuurstofgas, dus meer bloedtoevoer. Je<br />

hart reageert daarop door sneller te slaan,<br />

en dus meer bloed naar de spieren te<br />

pompen. Als je je hartritme registreert bij<br />

toenemende inspanning, stel je vast dat<br />

dat hartritme rechtlijnig stijgt in functie<br />

van het ontwikkelde vermogen, tot op<br />

een bepaald inspanningsniveau. Vanaf dat<br />

inspanningsniveau verloopt de stijging<br />

van het hartritme minder snel; de kromme<br />

vlakt geleidelijk af. We noemen dat<br />

inspanningsniveau het afbuigpunt (Vd).<br />

vermogen (W) 212 226 241 252 266 274 282 298 317 348<br />

HF (slagen/min) 139 148 154 161 164 169 174 179 182 184<br />

De waarden zijn gebaseerd op de prestatie van een topsporter<br />

5.3 Sportprestaties en melkzuur<br />

Voor een efficiënte werking van de spieren mag de hoeveelheid melkzuur die vrijkomt bij<br />

de energieopwekking niet te groot worden: melkzuur beïnvloedt de spierwerking immers<br />

nadelig. Het veroorzaakt een gevoel van uitputting en pijn in de spieren, zodat bij een te<br />

hoge melkzuurconcentratie de inspanning wel gestaakt moet worden.<br />

Melkzuur remt ook de werking van de enzymen die de spier doen functioneren, en beschadigt<br />

de spiercellen. Ten slotte vermindert een teveel aan melkzuur de coördinatie.<br />

Bij een korte inspanning (gewichtheffen, hoogspringen, sprint, 400 m lopen ...) is dat niet<br />

zo’n probleem omdat er zich in de korte tijd dat de inspanning duurt niet genoeg melkzuur<br />

kan opstapelen om een nadelig effect te hebben. Atleten die deze sporttakken beoefenen,<br />

gebruiken vooral de (al dan niet lactische) anaerobe manier van energieopwekking,<br />

omdat die veel kracht oplevert. Ze trainen dat systeem dan ook speciaal.<br />

Bij langdurige inspanningen kan er wel melkzuur<br />

geproduceerd worden. Het is belangrijk dat er<br />

niet teveel gevormd wordt, en dat de melkzuurconcentratie<br />

beneden een bepaalde grens blijft<br />

(algemeen 4 mmol/l, maar sterk afhankelijk van<br />

de persoon). De training is daar ook naar aangepast;<br />

we zeggen dat je voor langdurige inspanningen<br />

moet trainen onder de aeroob­anaerobe<br />

drempel, of onder de grens tussen aerobe en<br />

anaerobe energievoorziening. Dat betekent dat<br />

we trainen op het maximale inspanningsniveau<br />

dat de zuurstoftoevoer toelaat. Wordt die grens<br />

overschreden, dan wordt een deel van de glucose<br />

anaeroob omgezet, met de vorming van<br />

melkzuur tot gevolg.<br />

HF (slagen/minuut)<br />

melkzuurconcentratie<br />

(mmol.l -1 )<br />

loopintensiteit (%) 28 47 60 71 76 83 89 92<br />

HF (slagen/min) 1,6 1,7 2,0 3,0 4,0 5,6 7,8 9,8<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

190<br />

180<br />

170<br />

160<br />

150<br />

140<br />

130<br />

120<br />

200 220 240 260 280 300 320 340<br />

0<br />

0 20 40 60 80 100<br />

vermogen (W)<br />

inkijkexemplaar<br />

loopintensiteit (%)<br />

17


18<br />

De aeroob-anaerobe drempel kan je bepalen door de melkzuurconcentratie in het bloed<br />

te meten bij steeds toenemende inspanning. Tot een bepaald inspanningsniveau blijft de<br />

melkzuurconcentratie ongeveer constant, omdat het gevormde melkzuur meteen verwerkt<br />

wordt in het aerobe gedeelte van de ademhaling. Vanaf een bepaald inspanningsniveau<br />

is de opnamecapaciteit van het aerobe systeem echter te klein: er blijft altijd een<br />

beetje melkzuur over en de concentratie ervan in het bloed neemt snel toe. Het inspanningsniveau<br />

waarbij dat gebeurt, noemen we de aeroob-anaerobe drempel.<br />

5.4 Verband tussen hartritme en melkzuurproductie:<br />

de Conconi-test<br />

Het opvolgen van de melkzuurconcentratie in je bloed is misschien de beste methode om<br />

je optimale inspanningsniveau te bepalen, maar niet de meest praktische: ze veronderstelt<br />

immers dat je op regelmatige tijdstippen bloed afneemt en er de melkzuurconcentratie<br />

in meet. Gelukkig zijn er andere methoden die minder omslachtig zijn.<br />

Een van de meest bekende is de methode van Conconi. Conconi ontdekte dat het inspanningsniveau<br />

waarbij je hartritme minder snel begint toe te nemen (het afbuigpunt) ook het<br />

niveau is waarbij de melkzuurconcentratie in je bloed begint toe te nemen (de aeroob-anaerobe<br />

drempel). We zeggen dat er een goede correlatie is tussen de melkzuurkromme en de<br />

hartslagkromme.<br />

HF (slagen/min)<br />

200<br />

190<br />

180<br />

170<br />

160<br />

150<br />

140<br />

130<br />

120<br />

Vd<br />

180 200 220 240 260 280 300 320 340 360<br />

melkzuurconcentratie<br />

(mmol.l-1 )<br />

9<br />

8<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

vermogen (W)<br />

vermogen (W) 200 214 227 234 246 250 265 276 297 300 325 328 350<br />

HF (slagen/min) 146 149 152 159 164 168 171 175 177<br />

lataatconc.<br />

(mmol ·l –1 )<br />

inkijkexemplaar<br />

1,9 2,2 3,0 4,4 5,8 7,6<br />

De waarden zijn gebaseerd op de prestatie van een topsporter<br />

Je kan dus je anaerobe drempel ook bepalen aan de hand van je hartslagfrequentie. Hoe<br />

hoger de inspanning waarbij je hartslagkromme afbuigt, hoe hoger je anaerobe drempel,<br />

en dus: hoe beter je conditie.<br />

Een Conconi-test wordt afgenomen op een atletiekpiste van 400 m, met merktekens op<br />

200 m en 400 m. De test start na een opwarming van 10 à 15 minuten. De atleet draagt<br />

een hartslagmeter. Bij de test zelf loopt de atleet een aantal keren na elkaar 200 m, telkens<br />

een beetje sneller (bv. te beginnen bij 70 s voor 200 m), en dit tot hij niet sneller meer<br />

kan. Bij elke ronde wordt de hartslagfrequentie geregistreerd.


We zetten de hartslagfrequenties uit tegen de snelheid en bepalen het afbuigpunt. Dat<br />

afbuigpunt geeft een beeld van de trainingstoestand. Iemand met een zeer slechte conditie<br />

heeft zijn afbuigpunt bv. al bij 9 km/h, een topsporter bij 18 of 20 km/h.<br />

Ook om de optimale trainingsintensiteit te bepalen kan je uitgaan van de hartslagfrequentie.<br />

We bepalen eerst de maximum hartslagfrequentie (HF max ) met een inspanningstest<br />

– het best onder medisch toezicht – of door middel van een schatting. De<br />

maximum hartslagfrequentie is afhankelijk van de leeftijd en kan geschat worden aan de<br />

hand van onderstaande formules:<br />

HF max = 226 – leeftijd voor vrouwen<br />

HF max = 220 – leeftijd voor mannen<br />

Als algemene regel kan je stellen dat het uithoudingsvermogen verbetert als er getraind<br />

wordt bij minimum 55 % van de maximale hartfrequentie. Die intensiteit blijkt de minimale<br />

prikkel te zijn om de conditie te verbeteren bij ongetrainde personen. Voor getrainde<br />

mensen ligt deze drempel hoger, namelijk op circa 65 % van de maximale hartfrequentie<br />

(ACSM-richtlijnen, 1998).<br />

Een andere manier om de minimale oefenhartfrequentie te bepalen, is via de formule van<br />

Karvonen:<br />

HF minimaal = HF rust + 0,40 × (HF max – HF rust ) voor mensen met een zittend leven<br />

HF minimaal = HF rust + 0,50 × (HF max – HF rust ) voor getrainde personen<br />

Om een trainingseffect te krijgen moet dus niet zo intensief getraind worden. Een training<br />

aan 65 % van de maximale hartfrequentie is immers een training die lange tijd kan<br />

aangehouden worden metweinig of geen moeite. Tijdens zulke trainingen kan je ook nog<br />

rustig een praatje slaan en raak je zeker niet buiten adem.<br />

• De hartcyclus begint wanneer het hart nog in rust is: het vult zich dan met bloed. In een<br />

tweede stap wordt het bloed van de voorkamers naar de kamers geperst, doorheen de<br />

hartkleppen. Daarna trekken de kamers samen waardoor het bloed in de grote slagaders<br />

gestuwd wordt. Ten slotte ontspant heel het hart zich weer.<br />

Harttonen ontstaan door het dichtklappen van de hartkleppen.<br />

• Bij langdurige inspanningen kunnen je spieren het best niet te veel melkzuur produceren.<br />

• Bij toenemende inspanning blijft de melkzuurconcentratie in je bloed constant, tot op<br />

het niveau waarop je lichaam het melkzuur niet snel genoeg meer kan verwerken bij<br />

gebrek aan voldoende zuurstoftoevoer. Dat niveau noemen we de aeroob­anaerobe<br />

drempel.<br />

inkijkexemplaar<br />

• In rust slaat het hart ongeveer 70 keer per minuut. Bij toenemende inspanning neemt<br />

je hartritme toe tot op een bepaald punt: vanaf daar vermindert die toename. We noemen<br />

dat punt het afbuigpunt.<br />

• De Italiaanse biochemicus Conconi ontdekte dat het afbuigpunt (Vd) samenvalt met de<br />

aeroob­anaerobe drempel (AT) en baseerde daarop een conditietest.<br />

• Je maximale hartritme hangt af van je leeftijd.<br />

Training heeft al effect als je traint bij een hartritme van 55 à 65% van je maximale<br />

hartritme.<br />

19


20<br />

6 het belang van training<br />

Een gevolg van training is dat de hartslagfrequentie bij een bepaalde inspanning geleidelijk<br />

vermindert. Geleidelijk aan moet de intensiteit tijdens het trainingsprogramma dan<br />

ook opgedreven worden om de minimumhartfrequentie te bereiken.<br />

Hoe meer je boven de minimumhartfrequentie gaat trainen, hoe groter de conditieverbetering<br />

zal zijn. Maar naast een minimale drempel is er ook een maximale drempel: de<br />

anaerobe drempel. Trainen boven deze drempel verbetert het uithoudingsvermogen niet<br />

merkbaar. Waar deze bovenste of anaerobe drempel zich precies bevindt, is individueel<br />

verschillend en sterk afhankelijk van iemands trainingstoestand. Bij zeer goed getrainde<br />

atleten gaat dit tot 95 % van de maximale hartfrequentie. Gemiddeld ligt deze drempel<br />

tussen 70 en 90 % van de maximale hartfrequentie.<br />

De effecten van regelmatig sporten:<br />

• toename van het hartvolume. Het hartvolume, dat normaal schommelt tussen 600 en<br />

800 ml, kan door training toenemen tot 900 tot 1300 ml. Daardoor neemt het slagvolume<br />

en het hartdebiet toe. We spreken in dit geval van een sporthart.<br />

• daling van de hartslagfrequentie in rust. Duursporters hebben in rust een hartslagfrequentie<br />

van 40 à 50 slagen per minuut. Bij niet-sporters is die frequentie 70 à<br />

80 slagen per minuut.<br />

• betere doorbloeding van de spieren (hartspier en skeletspieren) door het ontstaan van<br />

extra haarvaatjes. Daardoor wordt de zuurstofvoorziening van de spier verbeterd.<br />

• toename van de hoeveelheid myoglobine in de spier. Daardoor kan de spier meer zuurstof<br />

opnemen en krijgen de mitochondriën in de spiercellen meer zuurstof, waardoor<br />

de celademhaling verbetert.<br />

• toename van het aantal mitochondriën in de spiercellen<br />

• als gevolg van een verbetering van het aerobe ademhalingsproces worden minder glycogeenreserves<br />

aangesproken en wordt er minder melkzuur geproduceerd.<br />

• Training is effectief vanaf een bepaald minimaal inspanningsniveau. Er is echter ook<br />

een maximaal inspanningsniveau waarboven training weinig zin heeft of zelfs schadelijk<br />

is.<br />

• Het trainingseffect is het gevolg van een groot aantal biologische factoren die vooral<br />

het aerobe functioneren van de spieren stimuleren.<br />

inkijkexemplaar


7 gewichtsbeheersing door sport<br />

Sport is niet alleen voor topsporters. Sport doe je niet alleen omdat het steeds sneller, hoger<br />

of verder moet; je kan ook sporten om je algemene conditie te verbeteren, je gewicht<br />

te helpen beheersen ... En wat meer is: om die effecten te bereiken, hoef je niet per se een<br />

‘echte’ sport te beoefenen; gewone dagelijkse bezigheden werken op dezelfde manier.<br />

Wat telt, is dat je in beweging blijft.<br />

Overgewicht komt steeds meer voor, ook bij jongeren. De voornaamste oorzaak is dat<br />

we te veel en te energierijk eten, en dat we te weinig bewegen. Behalve het feit dat je je<br />

er oncomfortabel bij voelt, zijn er risico’s aan verbonden: hart- en vaatziekten, diabetes,<br />

overbelasting van je gewrichten ...<br />

Overgewicht ontstaat doordat er iets mis is met je energiebalans: je neemt meer energie<br />

op dan je verbruikt. De overmaat wordt in je lichaam opgeslagen als vet.<br />

Je kan die balans op twee manieren opnieuw in evenwicht brengen: door je opname van<br />

energie te verkleinen of door je verbruik te vergroten, bijvoorbeeld door sport.<br />

Het probleem met diëten is vaak dat ze moeilijk vol te houden zijn (de strengere versies<br />

toch). Ook komen de kilo’s er na het diëten sneller terug bij dan ze verdwenen zijn (het<br />

gevreesde jojo-effect). Sport kan daar een aantal niet te versmaden voordelen tegenover<br />

stellen: bovenop de controle over je gewicht krijg je een verbeterde conditie cadeau,<br />

zowel psychisch als fysiek. Bij het sporten produceren je hersenen immers endorfine, het<br />

zogenaamde gelukshormoon: daardoor ga je je ook psychologisch beter voelen.<br />

Voor een goede gezondheid zou je per week minstens 8500 kJ moeten verbruiken bij<br />

lichaamsbeweging. Dat kan echte sport zijn, maar ook dagelijkse bezigheden zoals je kamer<br />

opruimen, de tuin harken ...<br />

Probeer elke dag (of toch bijna) wat lichaamsbeweging te nemen: het best kan je minstens<br />

1250 kJ per keer verbruiken. Oefeningen die een voortdurende inspanning vereisen<br />

of waarbij grote spiergroepen gebruikt worden (zoals stevig wandelen, fietsen ...) vergen<br />

meer energie dan inspanningen met onderbrekingen, of inspanningen waarbij kleine<br />

spiergroepen gebruikt worden.<br />

In de tabel volgen enkele voorbeelden van activiteiten met de energie die erbij verbruikt<br />

wordt. Ze gelden voor een persoon van 70 kg op recreatief niveau. Let wel: het energieverbruik<br />

dat gegeven wordt, is het totale energieverbruik. Om na te gaan hoeveel energie<br />

je extra verbruikt, moet je er je basisenergieverbruik van aftrekken (BMR, zie module 1).<br />

Die bedraagt voor jongeren van 18 tussen de 240 en de 350 kJ per uur, afhankelijk van<br />

geslacht, lengte en gewicht.<br />

Activiteit Totaal energieverbruik (kJ/h)<br />

Wandelen 840-1260<br />

inkijkexemplaar<br />

Dansen en lichte aerobics 850-1700<br />

Turnen 850-2100<br />

Harken 950<br />

Fietsen 1050-2950<br />

Opruimen 1100<br />

Step-aerobics 1250-2100<br />

Zwemmen 1250-3000<br />

Tennis 1700-2100<br />

Joggen 2500-3800<br />

Langlaufen 2500-3800<br />

Spitten 3000<br />

21


22<br />

Het is beter gedurende een langere tijd een lichte inspanning te doen dan een zware inspanning<br />

gedurende een korte tijd. Bij een lichte inspanning worden immers relatief meer vetten<br />

verbrand dan bij een zware: bij 60 à 65 % van de HF max komt 65 % van de energie uit vet, en<br />

35% uit sachariden; bij 75 à 80 % van de HF max komt maar 45 % van de energie uit vetten, en<br />

55 % uit sachariden. Vooral het vetverbruik is belangrijk voor het gewichtsverlies.<br />

Praktisch gezien komt het erop neer dat je voor gewichtscontrole het best traint bij 60<br />

à 70 % van de HF max . Bij een persoon van 20 jaar oud komt dat neer op een hartritme van<br />

120 à 140 slagen per minuut. Een intensere inspanning levert geen grotere vetafbouw<br />

op. Door de afbraak van de glycogeenvoorraad ontstaat wel een hongergevoel, zodat de<br />

kans groot is dat je je gewichtsverlies snel gaat goedmaken door te beginnen eten. Bij een<br />

intensere inspanning is de kans op spierpijn en blessures bovendien groter, zodat je de<br />

training misschien vroegtijdig moet afbreken.<br />

Wil je in een later stadium extra aan je conditie gaan werken in plaats van alleen aan je<br />

gewicht, dan kan je de hartslagfrequentie waarbij je traint opdrijven tot 70 à 80 % van de<br />

HF max : 140-160 slagen per minuut voor een 20-jarige.<br />

Door sport verbeter je niet alleen je conditie, ze kan je ook je gewicht helpen beheersen.<br />

Belangrijk daarbij is dat je langdurig aan een relatief laag inspanningsniveau traint: dan is<br />

de afbraak van vetten het meest efficiënt.<br />

8 Prestatiebevorderende middelen en methoden:<br />

gezonder zonder?<br />

Doping is het toedienen van stimulerende middelen<br />

om betere prestaties te leveren. De oude Grieken lustten<br />

er al pap van. Zij gebruikten al kracht- en prestatieversterkende<br />

middelen om deel te nemen aan de<br />

Olympische Spelen.<br />

Topsport zonder doping? Het lijkt een utopie. Topsporters<br />

– en hun omgeving – zijn heel gewiekst in<br />

het vinden van middeltjes die hen zonder al te veel<br />

inspanning een voordeel opleveren ten opzichte van<br />

de concurrentie. Vaak zijn ze ook de dopingcontroles<br />

een stapje voor. Met maskerende middelen kunnen ze<br />

de uitslag van bloed- en urineonderzoeken behoorlijk<br />

beïnvloeden.<br />

Het Internationaal Olympisch Comité (IOC) heeft een lijst opgemaakt met maar liefst 300<br />

soorten doping, die onderverdeeld kunnen worden in verschillende groepen verboden<br />

middelen en verboden methoden. De stoffen die het vaakst als doping in het nieuws komen<br />

hebben te maken met twee effecten: het kweken van meer spieren en die spieren<br />

efficiënter maken.<br />

inkijkexemplaar


8.1 Meer spieren kweken<br />

Uiteraard word je sterker als je meer spiermassa kweekt; tenminste als die spieren van<br />

goede kwaliteit zijn. Producten die je daarbij kunnen helpen, zijn anabole steroïden (anabool<br />

= opbouw-bevorderend; steroïde = afgeleid van cholesterol). Het gaat dan vooral<br />

over het mannelijke geslachtshormoon testosteron en afgeleide producten.<br />

Testosteron is de reden waarom mannen meer spiermassa hebben dan vrouwen. Het<br />

zorgt voor een toename van de eiwitproductie, en dus van de spiergroei. De afgeleide<br />

producten doen hetzelfde, vaak zelfs nog sterker. Ze worden gebruikt om meer kracht<br />

te ontwikkelen. Dat komt natuurlijk van pas in alle sporttakken, maar vooral in typische<br />

krachtsporten als gewichtheffen, kogelstoten en speerwerpen.<br />

Er zijn grote gezondheidsrisico’s verbonden aan het gebruik van anabole steroïden:<br />

leverfunctiestoornissen en leververval, hartafwijkingen, een depressieve stemming, een<br />

hogere agressiviteit en meer seksuele driften. Bij mannen leidt het toedienen van deze<br />

middelen tot verkleining van de testikels. Bij vrouwen is er juist sprake van virilisatie of<br />

vermannelijking (o.a. ‘mannelijke’ beharing en een gestoorde menstruele cyclus).<br />

Sporters die betrapt worden op het gebruik van testosteron beweren vaak dat ze gewoon<br />

zelf op een natuurlijke wijze veel testosteron produceren. Bij een dopingtest kan je echter<br />

onderscheid maken tussen lichaamseigen en synthetisch testosteron: zo vallen de<br />

dopingzondaars dan toch door de mand.<br />

Testosteron is een steroïde hormoon.<br />

Testosteron wordt in de sport gebruikt<br />

om de spiermassa te vergroten.<br />

Er zijn nog andere hormonen met een gelijkaardige werking, zoals groeihormoon (HGH).<br />

Dat is het hormoon dat aangemaakt wordt in je hypofyse, en waarvan je extra veel produceert<br />

in je puberteit: het veroorzaakt dan je groeispurt. Groeihormoon dat als doping<br />

toegediend wordt, is voorlopig niet opspoorbaar in het bloed.<br />

8.2 Spieren efficiënter laten werken<br />

De Amerikaan Floyd Landis won de<br />

Ronde van Frankrijk in 2006. Later bleek<br />

dat hij testosteron gebruikt had.<br />

Uit wat voorafging, zal je wel onthouden hebben dat het (vooral bij duursporten) belangrijk<br />

is dat de spieren goed van zuurstofgas worden voorzien. Dat zuurstofgas komt in de<br />

spieren via het bloed, meer bepaald via de rode bloedlichaampjes. De redenering is simpel:<br />

hoe meer rode bloedlichaampjes je bloed bevat, hoe meer zuurstof het naar je spieren<br />

kan transporteren. Om aan meer rode bloedlichaampjes te komen, zijn er verschillende<br />

mogelijkheden.<br />

inkijkexemplaar<br />

• Een natuurlijke – en eerlijk gezegd niet zo’n heel efficiënte – methode is trainen op<br />

grote hoogte: een hoogtestage.<br />

Op grote hoogte zit er minder zuurstofgas in de lucht. Om je lichaam ondanks dat lage<br />

zuurstofgehalte toch te laten functioneren, reageren je nieren met het aanmaken van<br />

erythropoietine (Gr. erythros: rood, poiein: maken), ofte epo. Epo is een klein eiwit dat<br />

werkt als hormoon: het werkt in op je beenmerg, zodat dat sneller rode bloedcellen<br />

gaat aanmaken. Als je dan later terug in de Lage Landen komt om te sporten, heb je een<br />

voordeel ten opzichte van je concurrenten die geen hoogtestage doorlopen hebben:<br />

jouw bloed bevat immers nog een hele tijd meer rode bloedcellen dan het hunne, en<br />

kan daarom meer zuurstof transporteren.<br />

Onnodig te zeggen dat een hoogtestage perfect legaal is.<br />

23


24<br />

• Waarom zou je je echter de moeite getroosten van een hoogtestage als je epo gewoon<br />

kan kopen in plaats van het zelf te produceren? Epo wordt al lang door de farmaceutische<br />

industrie gemaakt als geneesmiddel tegen bloedarmoede (anemie). Zoals wel<br />

vaker gebeurt, werd al gauw ontdekt dat het ook wel voor minder prijzenswaardige<br />

doeleinden te gebruiken is.<br />

In het begin werd epo geïsoleerd uit de urine van mensen. Deze natuurlijke epo heeft<br />

als nadeel dat hij snel afgebroken wordt in het lichaam, zodat je erg vaak een nieuwe<br />

dosis moet inspuiten. Daarom werd al snel overgeschakeld op recombinante epo: epo<br />

die geproduceerd wordt door bacteriën die daar door gentechnologie geschikt voor<br />

gemaakt zijn. Daardoor is het niet alleen mogelijk veel gemakkelijker en veel meer epo<br />

te produceren, wetenschappers kunnen de bacteriën ook een chemisch aangepaste<br />

vorm van epo laten produceren, die veel minder snel afgebroken wordt in het lichaam<br />

en dus minder vaak moet worden ingespoten.<br />

In 2008 is men aan de derde generatie toe (CERA), en aan een vierde generatie wordt gewerkt.<br />

Die is nog veel gesofisticeerder omdat gebruik wordt gemaakt van gentechnologie<br />

bij mensen (of voorlopig nog bij dieren). Men wil als het ware een extra gen voor epo<br />

‘inplanten’ in het erfelijk materiaal van een atleet, zodat die op een ‘natuurlijke’ manier<br />

meer epo gaat aanmaken. Deze techniek is nog in een experimenteel stadium.<br />

De Italiaanse renner Riccardo Ricco van het Saunier Duval team<br />

was de eerste renner die betrapt werd op het gebruik van epo van<br />

de 3de generatie (CERA).<br />

Een medewerker van het Franse nationale anti­dopinglaboratorium<br />

in Chatenay­Malabry (net buiten Parijs) test urinemonsters.<br />

Dit bureau is verantwoordelijk voor de controles tijdens de Tour de<br />

France. Vele dopingmiddelen zijn in de urine terug te vinden.<br />

Het gebruik van epo gaat gepaard met een groot risico. Een teveel aan rode bloedcellen<br />

maakt het bloed stroperig, waardoor het hart extra belast wordt en de kans op bv. een<br />

trombose toeneemt. De gevolgen kunnen fataal zijn: meerdere atleten zijn al gestorven<br />

– meestal in hun slaap – door epo-gebruik.<br />

Synthetisch (= toegediend) epo kan bij de opsporing biochemisch onderscheiden worden<br />

van het epo dat door de atleet zelf geproduceerd wordt.<br />

inkijkexemplaar


context<br />

Hematocriet<br />

Een eerste aanwijzing dat iemand epo gebruikt heeft, is een verhoogde hematocrietwaarde (HT).<br />

Dat is het volume van het bloed dat door de bloedcellen wordt ingenomen, weergegeven als een<br />

fractie of in procenten. De hematocrietwaarde wordt bepaald door een buisje bloed te centrifugeren.<br />

Onderin verzamelen dan de rode bloedcellen, daarbovenop de witte bloedcellen en bovenin<br />

de buis het plasma.<br />

Normale waarden:<br />

Mannen: 40 - 54 %<br />

Vrouwen: 37 - 47 %<br />

De normale hematocrietwaarde van vrouwen in de vruchtbare leeftijd is lager dan die van<br />

mannen, omdat vrouwen met de menstruatie ijzer verliezen. Mensen die op grote hoogte leven,<br />

zoals Kenianen of Bolivianen, hebben van nature een veel hogere hematocrietwaarde dan<br />

laaglanders.<br />

Zowel zeer hoge als zeer lage hematocrietwaarden brengen gezondheidsrisico’s met zich<br />

mee. Mensen met zeer lage hematocrietwaarden lijden aan bloedarmoede. Mensen met zeer<br />

hoge hematocrietwaarden hebben stroperiger (viskeus) bloed waardoor er meer risico’s zijn op<br />

hart- en vaatziekten.<br />

Bij het wielrennen en enkele andere sporten wordt een startverbod opgelegd aan sporters met<br />

een te hoge HT-waarde. De grens is daarbij 0,50, maar voor sporters met een van nature hoge<br />

hematocrietwaarde geldt een uitzondering. Dit startverbod is eigenlijk niet bedoeld als schorsing,<br />

maar voor de gezondheid van de sport(st)er.<br />

• Een derde manier om aan extra rode bloedcellen te komen is bloeddoping. Daarbij<br />

wordt bij een sporter 6 tot 8 weken voor een wedstrijd een halve tot een hele liter bloed<br />

afgenomen. De rode bloedlichaampjes worden eruit gefilterd en ingevroren bij - 80 °C.<br />

Kort voor de wedstrijd krijgt de sporter zijn rode bloedcellen terug: daardoor heeft hij<br />

meer rode bloedcellen dan normaal, want in de tussentijd heeft zijn lichaam nieuwe<br />

rode bloedcellen aangemaakt. De capaciteit van het bloed om zuurstof naar de spieren<br />

te transporteren, is dus sterk verhoogd, wat de sportprestaties ten goede komt.<br />

Het risico bij bloeddoping is hetzelfde als bij epo: de viscositeit<br />

(= stroperigheid) van het bloed verhoogt, wat de doorstroming<br />

bemoeilijkt. Doordat het bloed vaak niet in ideale<br />

omstandigheden bewaard en toegediend wordt, is er ook<br />

een risico op infectie of vergiftiging.<br />

inkijkexemplaar<br />

Als de atleet bloed gebruikt van een donor (homologe bloeddoping),<br />

zoals Vinokoerov in 2007, kan dit makkelijk opgespoord<br />

worden: de rode bloedcellen van verschillende personen<br />

vertonen immers opspoorbare verschillen. Als hij zijn<br />

eigen bloed gebruikt (autologe bloeddoping) is het moeilijker:<br />

voorlopig is daar geen opsporingsmethode voor, maar er<br />

wordt aan gewerkt.<br />

Er bestaan ook kunstmatige zuurstofdragers of middelen die<br />

het plasmavolume vergroten: die zijn eveneens verboden.<br />

Iedereen bewonderde de Kazach Alexander<br />

Vinokoerov van het Astana­team toen die<br />

in de Ronde van Frankrijk van 2007 puike<br />

prestaties neerzette, ondanks zware tegenslagen.<br />

Later werd Vinokoerov gediskwalificeerd<br />

wegens het gebruik van bloeddoping.<br />

25


26<br />

8.3 Chemische stoffen als doping<br />

Stimulantia zijn stimulerende middelen die het zenuwstelsel oppeppen.<br />

• Een veelgebruikt stimulerend middel is cafeïne, dat je terugvindt in koffie, cola, thee<br />

en sommige energiedrankjes. Cafeïne stond tot 2004 op de ‘zwarte lijst’ van het WADA<br />

(Wereld Anti-Doping Agentschap), maar werd ervan afgevoerd omdat de hoeveelheden<br />

die een risico vormen voor de gezondheid ook de sportprestaties niet bevorderen. Het<br />

laatste woord over cafeïne is echter nog niet gezegd.<br />

• Amfetaminen en cocaïne zijn drugs die het zenuwstelsel stimuleren.<br />

Na inname stijgt de hartslag en de bloeddruk; je voelt<br />

je energiek en actief. In de longen gaan de longblaasjes meer<br />

openstaan en de bloedcirculatie in de spieren neemt toe. Zo<br />

krijgen de spieren meer zuurstof en is het lichaam in staat tot<br />

een grotere fysieke prestatie.<br />

De bijwerkingen van dergelijke stimulerende middelen zijn overmoedigheid,<br />

rusteloosheid, angst, duizeligheid, hoofdpijn, beven,<br />

slaapstoornissen, nervositeit, hartritmestoornissen, agressief<br />

gedrag en hallucinaties. Heel wat topsporters stierven door het<br />

gebruik van dit soort middelen, tijdens hun sport of erbuiten.<br />

De medicijnen Modafinil en Rilatine (‘vitamine R’) horen ook in<br />

deze categorie thuis.<br />

Marco Pantani (Il Pirato) won in 1998 zowel de Giro als de Tour.<br />

In 1999 raakte hij betrokken bij een dopingschandaal. In 2004 overleed hij als gevolg van een overdosis cocaïne.<br />

Narcotica en analgetica zijn medicijnen die pijnstillend werken. Voorbeelden zijn morfine,<br />

codeïne, methadon en stoffen met een ontstekingsremmende werking (bijvoorbeeld paracetamol).<br />

Deze middelen bevorderen de sportprestatie niet, maar ze verminderen wel<br />

de pijn die soms met zware fysieke inspanningen gepaard gaat.<br />

Diuretica zijn vochtafdrijvende middelen die gewoonlijk aan hartpatiënten worden voorgeschreven.<br />

Ze zorgen ervoor dat de bloeddruk daalt en dat het hart minder intensief<br />

moet pompen. De middelen bieden de sporter het voordeel dat die minder snel vermoeid<br />

raakt.<br />

Daarnaast worden diuretica vaak gebruikt om het gewicht te verminderen. Voor een<br />

vechtsporter, bijvoorbeeld, kan het belangrijk zijn om in een bepaalde gewichtsklasse terecht<br />

te komen.<br />

Diuretica kunnen ten slotte ander dopinggebruik – dat kan worden aangetoond in de<br />

urine – verdoezelen omdat ze de urineproductie verhogen. De bijwerkingen van diuretica<br />

zijn gering. Duizeligheid en een droge mond kunnen tijdelijk optreden.<br />

De lijst van het IOC bevat ook een reeks stoffen waarvoor beperkingen<br />

gelden, zoals alcohol en cannabis. Verder vermeldt de lijst nog een aantal<br />

stoffen die de dopingcontrole manipuleren, zoals middelen die de<br />

zuurgraad van urine veranderen en daardoor de detectie van doping<br />

bemoeilijken.<br />

inkijkexemplaar<br />

Jacques Rogge, hoofd van het Internationaal Olympisch Comité, zei<br />

ooit in een interview: “Misschien is het naïef te hopen op dopingvrije<br />

Olympische Spelen. Bedrog plegen zit mensen in het bloed.” Wat denk<br />

jij?<br />

Jacques Rogge, voorzitter van het Internationaal Olympisch Comité (IOC)


De meest gebruikte dopingmiddelen hebben te maken met het aankweken van extra<br />

spiermassa (anabole steroïden) of het verhogen van de zuurstoftoevoer naar de spieren<br />

door extra rode bloedcellen (epo, bloeddoping). Naast het feit dat het gebruik ervan niet<br />

eerlijk is, brengen de meeste dopingmiddelen gezondheidsrisico’s met zich mee.<br />

De kern van de zaak<br />

Drie soorten spieren<br />

• Ons lichaam bevat drie soorten spieren:<br />

– Skeletspieren vertonen een typisch dwarsgestreept patroon en maken willekeurige bewegingen<br />

van het skelet mogelijk.<br />

– Gladde spieren vertonen dat dwarsgestreept patroon niet en zorgen voor onwillekeurige<br />

bewegingen van de organen.<br />

– De hartspier is dwarsgestreept maar bestaat uit een ander soort vezels dan skeletspieren.<br />

Ze zorgt voor de onwillekeurige bewegingen van het hart en pompt het bloed door het<br />

lichaam.<br />

Bouw en werking van een skeletspier<br />

• Dwarsgestreepte spieren zijn opgebouwd uit lange spiervezels. Deze zijn samengevoegd<br />

tot spierbundels: zij vormen de samentrekbare buik van de spier. Zowel de aparte spiervezels<br />

als de spierbundels en de spier als geheel zijn omgeven door bindweefsel dat uitloopt<br />

in de pezen. Door die pezen is de spier verbonden met het skelet.<br />

• Spiervezels zijn zelf opgebouwd uit spierfibrillen, die een typisch patroon van lichte en donkere<br />

banden vertonen. Elke spierfibril is opgebouwd uit een reeks sarcomeren. Het sarcomeer is de<br />

functionele eenheid van de spier: het bestaat uit actine­ en myosinefilamenten die ten opzichte<br />

van elkaar kunnen verschuiven. Wanneer een spier samentrekt schuiven de actiefilamenten<br />

tussen de myosinefilamenten: op die manier wordt de spier korter en oefent ze kracht uit.<br />

energie voor de spieren<br />

• Een spier trekt samen door toedoen van ATP: een molecule die dienst doet als universele<br />

energiedrager in de cel. De energie zit in energierijke fosfaatbindingen: wanneer die verbroken<br />

worden komt er meer dan dubbel zoveel energie vrij als bij het verbreken van een<br />

gewone fosfaatbinding.<br />

inkijkexemplaar<br />

• De spier gebruikt energie uit ATP om de actinefilamenten naar het midden van het sarcomeer<br />

te schuiven: de spier wordt dan korter en oefent kracht uit.<br />

• Als haar eigen ATP voorraad op is kan een spier op drie manieren aan nieuwe ATP komen:<br />

– door overdracht van fosfaat van creatinefosfaat op ADP<br />

– door het anaerobe gedeelte van de ademhaling of glycolyse<br />

– door het aerobe gedeelte van de ademhaling.<br />

• Die drie systemen komen na mekaar in actie. Daarom is het CP-systeem geschikt voor heel<br />

korte inspanningen, de glycolyse voor iets langere (vanaf een seconde of 10), de aerobe<br />

ademhaling voor nog langere (vanaf 2-3 minuten).<br />

27


28<br />

Drie soorten spiervezels<br />

• Spieren bestaan uit drie soorten spiervezels: witte, rode en gemengde.<br />

– Witte spiervezels halen hun energie vooral uit de glycolyse: daarom zijn ze vooral geschikt<br />

voor korte inspanningen. Ze zijn ook sterker dan rode spiervezels.<br />

– Rode spiervezels zijn minder krachtig dan witte. Omdat ze vooral het aerobe gedeelte van<br />

de ademhaling als energiebron gebruiken zijn ze vooral geschikt voor lange inspanningen.<br />

• Bij training ontwikkel je de spiervezels die je voor jouw specifieke sporttak nodig hebt. Je<br />

ontwikkelt daarbij wel hun grootte en kracht, maar niet hun aantal.<br />

Prestaties en hartritme<br />

• De hartcyclus begint wanneer het hart nog in rust is: het vult zich dan met bloed. In een<br />

tweede stap wordt het bloed van de voorkamers naar de kamers geperst, doorheen de hartkleppen.<br />

Daarna trekken de kamers samen waardoor het bloed in de grote slagaders gestuwd<br />

wordt. Ten slotte ontspant heel het hart zich weer. Harttonen ontstaan door het dichtklappen<br />

van de hartkleppen.<br />

• Bij langdurige inspanningen kunnen je spieren best niet te veel melkzuur produceren.<br />

• Bij toenemende inspanning blijft de melkzuurconcentratie in je bloed constant tot op het<br />

niveau waarop je lichaam het melkzuur niet snel genoeg meer kan verwerken bij gebrek aan<br />

voldoende zuurstoftoevoer. Dat niveau noemen we de aeroob­anaerobe drempel.<br />

• In rust slaat het hart ongeveer 70 keer per minuut. Bij toenemende inspanning neemt je<br />

hartritme toe tot op een bepaald niveau: daarna vermindert die toename. Het niveau waarbij<br />

dat gebeurt noemt men het afbuigpunt.<br />

• De Italiaanse biochemicus Conconi ontdekte dat het afbuigpunt samenvalt met de aeroobanaerobe<br />

drempel en baseerde daarop een conditietest.<br />

• Je maximale hartritme hangt af van je leeftijd.<br />

• Training heeft al effect als je traint bij een hartritme van 55-65% van je maximale hartritme.<br />

het belang van training<br />

• Training is effectief vanaf een bepaald minimaal inspanningsniveau. Er is echter ook een<br />

maximaal inspanningsniveau waarboven training weinig zin heeft of zelfs schadelijk is.<br />

• Het trainingseffect is het gevolg van een groot aantal biologische factoren die vooral het<br />

aerobe functioneren van de spieren stimuleren.<br />

inkijkexemplaar<br />

gewichtsbeheersing door sport<br />

• Door sport verbeter je niet alleen je conditie, ze kan je ook je gewicht helpen beheersen.<br />

Belangrijk daarbij is dat je langdurig aan een relatief laag inspanningsniveau traint: dan is de<br />

afbraak van vetten het meest efficiënt.<br />

Prestatiebevorderende middelen<br />

• De meest gebruikte dopingmiddelen hebben te maken met het aankweken van extra spiermassa<br />

(anabole steroïden) of het verhogen van de zuurstoftoevoer naar de spieren door<br />

extra rode bloedcellen (epo, bloeddoping). Naast het feit dat het gebruik ervan niet eerlijk is<br />

brengen de meeste dopingmiddelen gezondheidsrisico’s met zich mee.


Leerstof verwerken<br />

1 In het menselijke lichaam komen drie soorten spieren voor. Welke? Noem minstens twee<br />

verschillen.<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

2 De contractiele eenheid van een dwarsgestreepte spier is de spiervezel. Elke spiervezel<br />

bestaat uit een cel met meerdere kernen: een ............................................................... .<br />

Vele spiervezels samen vormen een ................................................................., en die vormen samen de<br />

............................................. van de spier.<br />

De pezen, waarmee de spier met het skelet verbonden is, worden dan weer gevormd door<br />

................................................................................................................................................................................................................<br />

3 a Misschien wel de belangrijkste organellen in de spiercel zijn de mitochondriën. Waarom<br />

zijn zij zo belangrijk?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

b Teken een mitochondrion en duid de delen aan.<br />

4 Drie belangrijke eiwitten in de spiercel zijn actine, myosine en myoglobine. Wat is hun<br />

functie?<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

inkijkexemplaar<br />

5 Hoe wordt het dwarse streepjespatroon op een skeletspier gevormd?<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

6 a Een spier trekt samen door de vormverandering van sommige eiwitten die ze bevat.<br />

Leg uit.<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

29


30<br />

b Verduidelijk met een figuur.<br />

7 De samentrekking van een spier hangt af van een molecule die ATP heet.<br />

a Waarvan is ATP de afkorting?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

b Wat is er bijzonder aan deze molecule?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

c Hoe laat ze de spier samentrekken?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

8 a Op welke drie manieren kan een spiercel haar voorraad ATP aanvullen? Geef telkens een<br />

korte omschrijving, en geef aan of het aerobe of anaerobe processen zijn.<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

b Welk systeem is het snelst aanspreekbaar?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

c Welk systeem levert het grootste vermogen?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

inkijkexemplaar<br />

d Welk systeem heeft de grootste capaciteit?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

9 Noteer voor onderstaande disciplines hoe je aan je energie komt.<br />

a gewichtheffen: ..................................................................................................................................................................<br />

b 110 m horden: ....................................................................................................................................................................<br />

c 400 m: ......................................................................................................................................................................................<br />

d 3000 m: ...................................................................................................................................................................................<br />

e marathon: ..............................................................................................................................................................................


10 Wat is het verschil tussen rode en witte spiervezels wat betreft hun snelheid, ontwikkelde<br />

kracht, uithouding en manier van energieopwekking?<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

11 a Witte spiervezels zijn wit omdat ze veel .......................................... bevatten. Waarom is dat<br />

nuttig?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

b Rode spiervezels zijn rood door hun hoge gehalte aan .............................................. . Waarom is<br />

dat nuttig?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

c Rode spiervezels zijn beter doorbloed dan witte. Waarom is dat nuttig?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

d Welke spiervezels zijn het meest gevoelig voor vorming van melkzuur: rode of witte?<br />

Verklaar je antwoord.<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

e Een sprinter heeft vooral WITTE/RODE spiervezels in zijn beenspieren, een marathonloper<br />

vooral WITTE/RODE. Schrap wat niet past en verklaar je redenering.<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

12 Waarom is de vorming van melkzuur in de spieren nadelig voor hun werking?<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

13 a Wat is de aeroob-anaerobe drempel?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

b Wat is het afbuigpunt?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

inkijkexemplaar<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

c Wat ontdekte de Italiaanse biochemicus Conconi in verband met deze twee gegevens?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

31


32<br />

14 a Een langeafstandsloper heeft belang bij een hoge anaerobe drempel of een groot<br />

aeroob vermogen. Wat betekent dat?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

b Heeft een kogelstoter belang bij een hoge anaerobe drempel? Waarom (niet)?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

15 Als je je gewicht onder controle wil houden door te sporten, kan je beter een lichte inspanning<br />

doen gedurende lange tijd, dan een zware inspanning gedurende korte tijd. Leg uit.<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

16 a Wat is het effect van testosteron of andere anabole steroïden?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

b Wat zijn de risico’s?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

17 a Wat is het effect van epo?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

b Wat zijn de risico’s?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

18 a Heeft een honderdmeterloper belang bij het nemen van epo? Waarom (niet)?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

inkijkexemplaar<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

b Bestaan er vormen van doping die een honderdmeterloper nog betere prestaties kunnen<br />

opleveren? Verklaar je antwoord.<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

c Heeft een marathonloper belang bij het nemen van epo? Waarom (niet)?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................


19 a Wat is het verschil tussen epo van de eerste, tweede en derde generatie?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

b Wat is het ‘voordeel’ van de meest recente vorm?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

20 Judoka’s nemen soms diuretica. Waarom?<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

Omgaan met informatie<br />

1 Zoek op het internet een microfoto van een skeletspier (overlangs) en duid de onderdelen<br />

aan.<br />

2 Zoek op het internet of in een anatomie-atlas een figuur van de ledematen met de bijbehorende<br />

spieren. Duid de grote buigende spieren (flexoren) en strekkende spieren (extensoren)<br />

aan.<br />

a Tot welke groep behoort de biceps?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

b Tot welke groep behoort de hamstring?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

c Tot welke groep behoort de quadriceps?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

3 Mensen met een erfelijk defect aan de mitochondriën in hun cellen ontwikkelen soms een<br />

melkzuuracidose. Zoek op wat dat inhoudt en hoe het precies ontstaat.<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

inkijkexemplaar<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

4 a Wat is een tachycardie?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

b Wat is een bradycardie?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

33


34<br />

5 Wat is een sporthart? Wat is het risico als je een sporthart hebt?<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

6 Zoek op het internet op wie Francesco Conconi is. Waarvan is hij, behalve van de naar hem<br />

genoemde test, nog bekend?<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

7 Zoek op het internet de namen en foto’s van vijf betrapte dopingzondaars buiten de wielersport.<br />

Vermeld telkens welke sporttak ze beoefenden, en op welke vorm van doping ze<br />

werden betrapt.<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

8 a Wat is het WADA?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

b Wat is het UCI?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

c Wat is het ASO?<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

inkijkexemplaar


Practica<br />

1 a Neem een beetje gekookte ham of een reepje kippenvlees van 0,5 cm lang en enkele<br />

mm breed.<br />

b Leg het op een draagglaasje en rafel het uiteen met behulp van twee prepareernaalden.<br />

c Laat gedurende een minuut een druppel 1 % methyleengroen of 1 % karmijnazijnzuur<br />

op het stukje vlees inwerken.<br />

d Voeg een druppel water toe en bedek het preparaat met een dekglaasje.<br />

e Onderzoek het preparaat met een microscoop bij een sterke vergroting.<br />

Waarneming<br />

De dunne vezels die je ziet bij de laatste stap zijn spiervezels.<br />

– Teken hieronder wat je kan zien.<br />

– Geef een korte beschrijving van hoe spiercellen eruit zien.<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

.............................................................................................................................................................................<br />

– Duid de kern van een spiercel aan op de foto hieronder.<br />

inkijkexemplaar<br />

2 Neem je hartslag in rust op en noteer hem in de tabel. Ren dan zo snel mogelijk de schooltrap<br />

op. Meet en noteer opnieuw je hartritme. Als je school meerdere verdiepingen telt<br />

kan je op elke verdieping je hartritme meten. Als er maar één verdieping is herhaal je de<br />

oefening nog twee keer. Je kan natuurlijk ook een andere inspanningsproef kiezen. Na de<br />

inspanning blijf je om de twee minuten je hartritme meten. Je noteert hoe lang het duurt<br />

voor je hart terug aan het rustritme slaat.<br />

35


36<br />

Inspanning/rust Hartritme<br />

Voor de inspanning<br />

Na 1 trappenloop<br />

Na 2x de trappen<br />

Na 3x de trappen<br />

Na 2 minuten rust<br />

Na 4 minuten rust<br />

Na 6 minuten rust<br />

Rustritme na ....... minuten<br />

De snelheid waarmee je hartritme toeneemt bij de inspanning en de snelheid waarmee het<br />

terugvalt op het rustniveau zijn een aanwijzing voor je conditie. Vergelijk de gegevens van<br />

leerlingen die geregeld sporten met die van leerlingen die zelden of nooit aan sport doen.<br />

Wat valt er op?<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................................................<br />

3 Als je over een atletiekpiste en een hartslagmeter kan beschikken kan je een echte Conconitest<br />

doen – eventueel in samenspraak met de leerkracht LO:<br />

Op een atletiekpiste van 400 m zet je merktekens op 200 en 400 m. De test start na een<br />

opwarming van 10-15 minuten. Je meet je hartritme met behulp van een hartslagmeter.<br />

Bij de test zelf loop je een aantal keren na elkaar 200 m, telkens een beetje sneller, bv. te<br />

beginnen bij 70 s voor 200 m, tot je niet sneller meer kan. Bij elke ronde registreert iemand<br />

je hartritme. Zet in een grafiek de hartslagfrequenties uit tegen de snelheid (200 m/t) en<br />

bepaal het afbuigpunt.<br />

HF<br />

inkijkexemplaar<br />

v

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!