Inspanningsfysiologie; aerobe inspanning en zuurstofschuld

Bij aerobe inspanning wordt zuurstof gebruikt om brandstoffen te verbranden. Bij deze verbrandingsreacties wordt energie geproduceerd die wordt gebruikt om adenosinetrifosfaat (ATP) te vormen. Bij aanvang van inspanning kan echter niet alle ATP aeroob gevormd worden en ontstaat er een zuurstofschuld, omdat zonder zuurstof ATP geproduceerd moet worden. Hierbij ontstaat lactaat. Het wegwerken van lactaat na inspanning wordt de snelle component van de zuurstofschuld genoemd. Er is ook een trage component van de zuurstofschuld (in het Engels EPOC). Deze trage component wordt bepaald door de hoeveelheid adrenaline en noradrenaline in het bloed en de ontstane spierschade. Bij zeer intensieve inspanning is de trage component van de zuurstofschuld groter en zal ook de verbranding en vetverbranding na inspanning groter zijn.

Het lichaam gebruikt zuurstof om brandstoffen te verbranden
Alle energie die de lichaamscellen nodig hebben wordt geleverd door de splitsing van adenosinetrifosfaat (ATP) in adenosinedifosfaat (ADP) en fosfaat (P). Bij de splitsing van ATP komt energie vrij die de lichaamscellen gebruiken. Dit betekent dat er ook constant ATP gevormd moet worden uit de koppeling van ADP en P. Meer dan 95% van de ATP die constant gevormd wordt, wordt gevormd door koolhydraten, vetten en in sommige gevallen eiwitten te verbranden. Bij de verbranding zijn niet alleen deze macronutriënten maar ook zuurstof nodig.
Ook bij sporten en bewegen is ATP nodig en zelfs een veelvoud (soms wel twintig keer) van de hoeveelheid ATP in rust. Tijdens sporten en bewegen, moeten de spieren namelijk samentrekken (contraheren). Voor deze spiercontracties is ATP nodig en hoe sneller en krachtiger de spieren samentrekken, des te meer ATP er nodig is.

Steady state inspanning, zuurstofschuld en EPOC
Bij aanvang van inspanning zijn onder andere het hart, de bloedvaten van de spieren en bloedverdeling nog niet goed aangepast om de benodigde hoeveelheid zuurstof naar de spieren te vervoeren die de sportinspanning moeten uitvoeren. Dit betekent dat de spieren tijdelijk zonder zuurstof ATP produceren. Als de spieren zonder zuurstof ATP produceren, wordt er lactaat gevormd. Wanneer echter de zuurstofvoorziening in staat is om voldoende brandstoffen te verbranden (aerobe processen), om de benodigde ATP te produceren, zal de anaerobe energievoorziening stoppen. Bij dit moment zal de lactaatproductie even groot zijn als de klaring van lactaat. Het moment waarbij de zuurstofvoorziening zo goed is dat alle ATP met behulp van aerobe processen gevormd wordt, wordt steady state inspanning genoemd.
In het begin van inspanning wordt er zonder zuurstof ATP gevormd, terwijl er echter wel zuurstof nodig. Hierbij ontstaat een zuurstofschuld. Deze hoeveelheid zuurstof wordt na het stoppen van inspanning nog extra opgenomen en is de verbranding na inspanning groter. Zuurstofschuld wordt ook wel na-ijleffect, of naverbranding genoemd. In het Engels wordt zuurstof Excess Post Oxygen Consumption (EPOC) genoemd. Het blijkt dat ongetrainde mensen een grotere zuurstofschuld opbouwen, dan goed getrainde mensen.

Zuurstofschuld, EPOC en naverbranding
Zoals hierboven is beschreven, wordt er tijdens inspanning een zuurstofschuld opgebouwd, doordat in het begin van inspanning anaeroob ATP wordt geproduceerd. Hierbij ontstaat lactaat. Na inspanning moet extra zuurstof worden opgenomen om dit lactaat weg te werken. Het effect van deze zuurstofschuld is dat de verbranding na inspanning extra hoog zal zijn om het gevormde lactaat weg te werken. Om het lactaat weg te werken zal met name de vetverbranding na inspanning toenemen. Dit is echter niet het hele verhaal. Het wegwerken van het lactaat na inspanning is de snelle component van de zuurstofschuld. Er is echter ook nog een trage component van de zuurstofschuld en deze is afhankelijk van de inspanningsintensiteit.
Hoe hoger de inspanningsintensiteit des te groter de trage component en dus de naverbranding en vetverbranding na intensieve inspanning. De trage component van de zuurstofschuld wordt bepaald door de hoeveelheid adrenaline en noradrenaline die vrijkomen tijdens inspanning en de hoeveelheid spierschade die ontstaat tijdens inspanning. Bij intensieve inspanning komt er meer adrenaline en noradrenaline vrij en ontstaat er meer spierschade. Adrenaline en noradrenaline vergroten de verbranding en vetverbranding, wat gunstig is tijdens inspanning. Na inspanning blijven deze hormonen nog in het bloed en verhogen ook de verbranding en vetverbranding tot wel 24 uren na inspanning. Ook is de verbranding na intensieve inspanning hoger, omdat de ontstane spierschade hersteld moet worden. Bij intensieve inspanning zal de vetverbranding tijdens inspanning wat lager zijn, maar de verbranding en vetverbranding na inspanning zal des te groter zijn in vergelijking met inspanning van lage intensiteit.

Lees ook:

Schrijf ook voor de grootste online bibliotheek en verdien een extra inkomen

Maak je eigen geldmachine in 8 stappen en wordt financieel onafhankelijk

Doping in de sportschool (bodybuilding); een overzicht

Inspanningsfysiologie; anaeroob alactisch energiesysteem; ATP-CP-systeem

Inspanningsfysiologie; anaerobe afbraak glucose (glycolyse)

Bronnen:

William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human Performance, LWW Philadelphia