Energiesystemen bij Bewegen

Energiesystemen

Om te bewegen moeten we onze spieren gebruiken, en daarvoor hebben we energie nodig. Wist je dat we bij bewegen meerdere energiesystemen hebben? Afhankelijk van de intensiteit en de duur van de inspanning wordt er bepaald welke energiebron en -systeem aangesproken wordt.

ATP en energie

Tijdens bewegen en inspanning hebben we energie nodig in de vorm van ATP (adenosine-tri-fosfaat). ATP is de direct bruikbare bron van energie voor bijna alle lichaamsfuncties, inclusief spiercontracties. Het is een energierijk fosfaat die energie levert bij het uiteenvallen in ADP (adenosine-di-fosfaat) en P (fosfor). De energie wordt vervolgens gebruikt voor de spiercontracties tijdens bewegen en inspanning.

In de spieren is maar een kleine hoeveelheid ATP opgeslagen. Om te zorgen dat er altijd ATP beschikbaar is, beschikt het lichaam over een drietal energiesystemen: (1) fosfaatsysteem, (2) anaerobe systeem en (3) aerobe systeem.

Fosfaatsyteem

Dit staat ook wel bekend als fosfaatbatterij, ATP-CP systeem, of anaeroob-alactisch systeem. Dit fosfaatsysteem bestaat – naast ATP – uit het energierijke creatinefosfaat (CP), en levert onmiddellijk energie. Dit systeem kan veel energie in korte tijd vrijmaken, maar is ook weer snel uitgeput. De snelle onmiddellijke energielevering is mogelijk omdat er voor dit systeem geen zuurstof nodig is (anaeroob). Daarnaast wordt er in dit systeem geen melkzuur gevormd (alactisch).

Dit energiesysteem komt in actie bij explosieve inspanning, en levert maar gedurende enkele seconden energie (maximaal 10-20 seconden). Wel is de hersteltijd relatief kort en kan dezelfde inspanning na ca. 1-2 minuten weer worden geleverd. In de literatuur worden hier trouwens wel verschillende waarden genoemd, en ook verschillen die per persoon.

Sporten: o.a. 100 meter sprint, verspringen, gewichtheffen, sprintjes tijdens voetbal

Trainingstips:

  • Explosieve oefeningen zoals sprinten, springoefeningen, krachttraining.
  • Oefeningen van maximaal 15 seconden en tussendoor steeds minimaal 2 minuten rust.

Anaerobe systeem

Bij intensieve inspanning wordt na 10-20 seconden het anaerobe systeem de belangrijkste energieleverancier. Net als bij het fosfaatsysteem, is voor dit systeem geen zuurstof (anaeroob) nodig. In dit systeem wordt energie vrijgemaakt uit de afbraak van glucose uit koolhydraten en spierglycogeen (opgeslagen vorm van glucose).

Dit energiesysteem produceert geen enorme hoeveelheden ATP, en levert tot 2-3 minuten energie bij intensieve inspanning. Dit systeem wordt ook wel melkzuursysteem genoemd, omdat de omzetting van glucose zonder zuurstof leidt tot melkzuur (ook wel lactaat genoemd). Er wordt vaak gedacht dat lactaat vermoeidheid veroorzaakt. Echter, het kan juist als brandstof dienen en daardoor vermoeidheid uitstellen. Wel is het zo dat dit systeem verzuring geeft door het ontstaan van waterstofionen. Hierdoor worden de spiercontracties belemmerd.

Sporten: o.a. 400 meter sprint, 100 meter zwemmen, 1000 meter schaatsen, judo

Trainingstips:

  • Verhogen van je anaerobe drempel (omslagpunt waarbij het melkzuur in de spieren zich gaat ophopen). Onder dit punt heb je nog net controle over de ademhaling (en kun je nog praten), maar daarboven niet meer.
  • Door te trainen rond dit omslagpunt, wordt het lichaam sneller in het omzetten van melkzuur in glucose zodat je langer door kan gaan voor je last krijgt van verzuring.
  • Goede trainingen zijn: intervaltraining en heuveltraining.

Aerobe systeem

Bij langdurige activiteiten zijn we afhankelijk van het aerobe systeem (zuurstof systeem). In dit systeem worden – met behulp van zuurstof – vetten en koolhydraten verbrandt.

• Bij een lage intensiteit inspanning is dit systeem al direct actief.
• Bij een intensieve inspanning is dit systeem ook wel vanaf het begin in werking, maar duurt het even voor het ook daadwerkelijk aan de gevraagde hoeveelheid energie kan voldoen. Het hart en de longen hebben dan zeker twee tot drie minuten nodig om op gang te komen.

Het aerobe systeem kan gebruik maken van een 3-tal brandstoffen: koolhydraten, vetten en eiwitten. Eiwitten laten we hier echter buiten beschouwing omdat die minder worden gebruikt voor de energievoorziening (het zijn vooral bouwstoffen).

In de koolhydraatverbranding wordt glucose en glycogeen met zuurstof afgebroken om ATP te leveren. De koolhydraatverbranding levert trager ATP dan zonder zuurstof (anaerobe systeem), maar veroorzaakt geen verzuring en er wordt meer energie gehaald uit de beschikbare glucose en glycogeen.

In de vetverbranding worden vetzuren omgezet in ATP. Voor het verbranden van vetzuren is wel meer zuurstof nodig. Bij hogere intensiteiten inspanning zal het lichaam daarom eerder de koolhydratenverbranding aanspreken (energie wordt sneller geleverd). Aan de andere kant produceert de vetverbranding wel veel meer energie dan de koolhydraatverbranding (met name bij lage intensiteiten die minder zuurstof vragen) en zijn de voorraden in theorie bijna onuitputtelijk.

Sporten: o.a. wandelen/joggen, fietsen/racefietsen, voetbal

Trainingstips:

  • Er zijn veel verschillende manieren om je conditie te verbeteren. Die zijn weer afhankelijk van je doel, vaak afhankelijk van het type sport, maar het is ook mogelijk dat je wilt afvallen.
  • Wil je graag afvallen (en dus vet verbranden)? Train dan op ca. 55% tot 65% van je maximale hartslag. De maximale hartslag is indicatief te bereken door: 220 – je leeftijd. Er zijn wel grote individuele verschillen in vetverbranding.
  • Met het verkrijgen van een betere conditie kost je steeds minder moeite om hetzelfde te presteren. Wissel hiervoor duurtrainingen af met hogere intensiteit trainingen.

Samenwerking energiesystemen bij bewegen

De drie energiesystemen bij bewegen werken in werkelijkheid samen. Maar afhankelijk van intensiteit, snelheid en duur, overheerst er dus wel een energiesysteem.

• Larry Kenney, W., Wilmore, J. H. & Costill, D. L. (2016). Inspannings- en sportfysiologie. Houten: Bohn Stafleu van Lochum.
• Takken, T., Brussel, M. van, Hulzebos, H. J. (2008). Inspanningsfysiologie bij kinderen. Houten: Bohn Stafleu van Loghum.
• Takken, T. (2016). Inspanningstests. Houten: Bohn Stafleu van Loghum.

Ook interessant: