Inspanningsfysiologie; ademhaling na inspanning

Vlak voor en tijdens inspanning past de ademhaling zich aan, aan de inspanning. Impulsen vanuit hogere hersencentra, spieren, gewrichten, thermoreceptoren, chemoreceptoren in de bloedvaten en hersenstam verhogen de ademhaling. De ademhaling past zich aan de verhoogde vraag naar zuurstof en de verhoogde afgifte van koolstofdioxide van de actieve spieren. Na inspanning daalt de ademhaling aanvankelijk snel, maar het duurt een tijd voordat de ademhaling terugkeert naar rustende niveaus. De daling van de ademhaling na inspanning bestaat dus ook uit twee fasen; de snelle en de trage fase.

Ademhaling tijdens sporten
De ademhaling tijdens sporten, beweging, fysieke arbeid of andere vorm van fysieke inspanning is na verloop van tijd nauwkeurig afgestemd op het metabolisme van de spieren. Het metabolisme van de spieren tijdens sporten en bewegen is verhoogd en vraagt daardoor immers meer zuurstof. Met dit zuurstof verbranden de actieve spieren koolhydraten en vetten om energie vrij te maken zodat de spieren deze energie kunnen gebruiken om samen te trekken. Bij het metabolisme van de fysiek actieve spieren komt onder andere koolstofdioxide vrij. Bij het verhoogde metabolisme komt ook warmte vrij en doordat een deel van de energie van de spieren zonder zuurstof wordt vrijgemaakt, ontstaat er melkzuur wat de zuurgraad (pH) van de spieren en het bloed in de omringende capillairen verlaagt.
De capillairen (haarvaten) in de actieve spieren voeren zuurstof aan. De actieve spieren geven koolstofdioxide af. In de longen geeft het bloed koolstofdioxide af aan de longblaasjes (alveoli) en wordt het bloed met zuurstof verzadigd. De snelheid van ademen en diepte van elke ademteug wordt afgestemd op de zuurstofspanning, koolstofdioxidespanning, pH, warmte, bewegingen van de spieren en gewrichten en signalen vanuit de hogere hersengebieden. Na inspanning is de ademhaling nog een tijd verhoogd, maar neemt af. De ademhaling tijdens het herstel na inspanning neemt in twee fasen af; een snelle fase en een trage fase.

Snelle daling van de ademhaling na inspanning
Na inspanning daalt de ademhaling snel, maar nog niet geheel naar het uitgangsniveau wat voor inspanning aanwezig was. De ademhaling na inspanning daalt snel door twee factoren:

  1. De impulsen uit de hogere hersengebieden zijn verdwenen
  2. De impulsen uit de spieren en gewrichten zijn verdwenen

Beide factoren worden toegelicht.

Impulsen uit hogere hersengebieden zijn verdwenen
Vlak voor inspanning anticiperen hogere hersengebieden op de inspanning die gaat komen en stimuleren de ademcentra in medulla oblongata (hersengebied in de hersenstam). Deze stimulatie gaat ook tijdens inspanning door. Na inspanning verdwijnt deze stimulatie van de hogere hersencentra en daalt de ademhaling snel.

De impulsen uit de spieren en gewrichten zijn verdwenen
In de spieren zitten receptoren die spierlengte detecteren die spierspoeltjes worden genoemd. In de gewrichten zitten receptoren die Golgipeesorgaantjes en gewrichtssensoren worden genoemd en respectievelijk veranderingen in spierspanning en gewrichtshoeken waarnemen. Tijdens inspanning veranderen spierlengte, spierspanning en gewrichtshoeken regelmatig. Deze veranderingen worden doorgegeven aan het ademcentrum de medulla oblongata, die de ademhaling versnelt. Na inspanning verdwijnen deze impulsen en daalt de ademhaling snel.

Trage daling van de ademhaling na inspanning
Hoewel er in eerste instantie een snelle daling van de ademhaling na inspanning plaatsvindt, gaat de ademhaling nog niet naar het niveau van voor inspanning. Het duurt nog een tijd voordat de ademhaling terugkeert naar het rustniveau. Dit komt omdat drie fysiologische parameters nog niet naar het rustniveau zijn teruggekeerd en de ademhaling nog verhogen. Deze drie fysiologische parameters zijn:

  1. Metabolisme van de spieren
  2. Temperatuur van het lichaam
  3. Chemische samenstelling van het bloed

De invloed van deze drie fysiologische parameters worden hieronder kort toegelicht:

Metabolisme van de spieren
Het metabolisme van de spieren na inspanning is nog steeds licht verhoogd door onder andere herstelprocessen na inspanning. Dit hogere spiermetabolisme vraagt nog extra zuurstof en geeft nog koolstofdioxide af, waardoor de ademhaling nog is verhoogd.

Temperatuur van het lichaam
Na inspanning daalt de lichaamstemperatuur niet direct terug naar rustende niveaus. Deze verhoogde temperatuur verhoogt nog de ademhaling na inspanning.

Chemische samenstelling van het bloed
Na inspanning is de koolstofdioxidespanning nog verhoogd en de pH verlaagd. Deze hogere koolstofdioxide spanning en verlaagde pH verhogen nog de ademhaling na inspanning.

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

Inspanningsfysiologie; fasen van de ademhaling tijdens sport

Inspanningsfysiologie; zenuwstelsel en ademhaling

Inspanningsfysiologie; regulatie van de ademhaling

Rode bloedcel; zuurstoftransport en bloedarmoede

Ademhaling; overzicht van het ademhalingsstelsel

Ademhaling; anatomie van het ademhalingsstelsel

Ademhaling; inademing en uitademing

Ademhaling; de rol van druk en diffusie in de ademhaling

Longen en ademhaling

Bronnen:

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