Energiesystemen, spiervezels en vechtsport

Energiesystemen

Wanneer we in beweging komen, beginnen er in ons lichaam verschillende systemen te werken die ons van energie moeten voorzien. Afhankelijk van de intensiteit en aard van de beweging, kunnen dit systemen op zowel cardiovasculair (hart en longen, bloedsomloop) als spierniveau zijn. Over het algemeen geld dat energielevering voor kortere, krachtige inspanningen op spierniveau en energielevering voor langdurige, middelmatige inspanningen op cardiovasculair niveau geregeld worden.
De brandstof waar we bij lichamelijke inspanning op draaien heet ATP (Adenosine Tri Phosfaat)  Kenmerkend voor deze stof is dat het direct en maximaal beschikbaar is, zeer veel energie levert maar ook een zeer beperkte capaciteit heeft; de hoeveelheid ATP die we van onszelf in de spieren hebben opgeslagen is genoeg voor een inspanning van zo’n drie seconden.
Alle energiesystemen die we kennen, zowel op cardiovasculair- als spierniveau, hebben daarom tot doel deze brandstof weer via bewerking van andere stoffen op te wekken.
De formule voor het vrijmaken van energie (via ATP) is als volgt:

ATP = ADP + energie + P

Het ADP in deze formule staat voor Adenosine Duo Phosfaat, oftewel de bewerkte vorm van ATP. Als we deze formule zouden moeten uitleggen, dan kunnen we de ‘beginstof’ ATP het beste als een rondje met daaraan drie (vandaar het ‘Tri’) P’tjes kunnen neerzetten. Bij lichamelijke inspanning laat een van de P’tjes los en houden we een rondje met nog meer twee (‘duo’) P’tjes over, met als gevolg dat we geen ATP en dus brandstof meer hebben. Op dat moment zal er via verschillende energiesystemen een nieuw P’tje gemaakt en aan het rondje gekoppeld kunnen worden, zodat we weer drie P’tjes en dus verse ATP ter beschikking hebben. Deze verschillende energiesystemen worden hieronder beschreven.
Anaërobe Creatine fase

Gedurende de eerste 10 seconden werkt het fosfaatsysteem. Dit is een anaëroob proces waarbij (in tegenstelling tot andere anaërobe processen) geen melkzuur vrijkomt. In deze fase haalt het lichaam energie uit de stof creatine-fosfaat, een energieleverancier die explosieve kracht geeft gedurende een korte periode.

Bij een inspanning van zo’n 10 tot 15 seconden word er met behulp van de stof creatinefosfaat nieuwe ATP aangemaakt.
De formule voor het fosfaatsysteem is als volgt:

ADP + Creatine = ATP

Dit systeem levert zeer veel energie maar kent ook weer een beperkte capaciteit. Er vind daar in tegen geen productie van afvalstoffen plaats

Anaërobe melkzuurfase

Daarna schakelt de spierstofwisseling, voor korte duur (2 tot 3 minuten), over op het melkzuursysteem.  Het lichaam suikers (glucose) verbrandt om te voorzien in de energiebehoefte. Een afvalproduct van het verbranden van suikers is lactaat (melkzuur). Deze fase overbrugt de creatine fase en de aërobe stofwisseling in de volgende fase.

Bij inspanningen op spierniveau langer dan 20 seconden en met een duur van maximaal 3 minuten treed het zogenaamde lactische, of melkzuursysteem in werking. Hierbij word er glucose gebruikt om energie aan te maken.
De formule voor het melkzuursysteem:

ADP + glucose = ATP + melkzuur

Zoals de formule al aangeeft komt er bij deze manier van energieverwekking ook de afvalstof melkzuur vrij , door ophoping van melkzuur zullen de spieren stijf, opgezwollen en ‘verzuurd’ gaan aanvoelen.

Aërobe of zuurstof fase

Wanneer de duur en de intensiteit verhoogd worden, gebruikt de spier zuurstof en vetzuren Deze fase betreft het zuurstofsysteem. De spier gebruikt nu zuurstof en suikers (glucose).                                                                                                                                                                                                                                            ADP + glucose, vetten, eiwitten + zuurstof = ATP + water

In principe zal er bij dit systeem altijd gelijktijdig glucose en vetten gebruikt moeten worden. Het een gaat niet zonder de ander. Het is afhankelijk van de mate van inspanning en de aanwezigheid van zuurstof of dit overwegend glucose dan wel vet zal zijn; inspanningen op een lagere intensiteit, zoals wandelen, doen door de aanwezigheid van de grote hoeveelheid zuurstof een groter beroep op de directe vetverbranding terwijl inspanningen op een hogere intensiteit, zoals joggen, weer een groter beroep op de glucoseverbranding doen.
In het geval van uitgeputte glucosevoorraden en het tegelijkertijd inspannen op te hoge intensiteit kunnen er bij dit systeem ook eiwitten (uit spieren)verbrand worden; dit is echter een noodoplossing! Eiwitten zijn geen brandstoffen maar bouwstoffen, en de verbranding van eiwitten ten behoeve van energie word daarom ook wel ‘spieren verbranden’ genoemd.

Het verschil tussen aërobe en anaërobe training

Aëroob  (betekent zuurstofrijk). Met cardiovasculair word eigenlijk de samenwerking tussen het hart en de longen bedoeld. Deze twee organen zorgen samen voor de toevoer van voedingsstoffen en zuurstof naar de rest van het lichaam. Vanaf het hart word bloed naar de longen gepompt, waar zuurstof zich aan het bloed hecht wat vervolgens via de bloedsomloop naar het lichaam vervoerd kan worden. Bij inspanning moet het hart meer slagen maken om zo voldoende zuurstof rond te kunnen blijven pompen.
Bij de energiesystemen op cardiovasculair niveau zal er dus altijd energie worden vrijgemaakt via het verbruik van zuurstof. Het is tevens door het gebruik van zuurstof dat er bij systemen op dit niveau naast glucose (bewerkte koolhydraten) eiwitten en en vetten verbrand kunnen worden.

Aërobe training is wanneer je gedurende minimaal 20 tot 30 minuten onafgebroken beweegt en de hartslag tijdens deze periode tussen 70 en 80% van je maximale hartslag blijft. (de maximale hartslag is ongeveer 220 verminderd met je leeftijd).

Dit soort training versterkt het cardiovasculair systeem (hart en longen) en de algehele kracht en uithouding.

Om maximaal voordeel te halen uit aërobe training, moet deze minstens 3 maal per week uitgevoerd worden.

Anaërobe (betekent zuurstofarm) . Het belangrijkste verschil ten opzichte van die op cardiovasculair niveau is dat er bij de energiesystemen op spierniveau geen zuurstof gebruikt wordt.
Anaëroob is een misschien wat vreemde term aangezien we in alles wat we doen altijd zuurstof nodig lijken te hebben. Echter, de spiercontracties- en bewegingen die om energie uit de anaërobe systemen vragen zijn zo krachtig en explosief dat het lichaam niet eens de kans krijgt zuurstof aan te voeren. Bewerking van brandstoffen vind daarom ook zonder zuurstof plaats. Ook zijn de spiervezels die betrokken zijn bij dergelijke inspanningen niet gemaakt voor de verwerking van zuurstof, maar daarover later meer

Anaërobe training is een training die niet lang genoeg duurt of niet intensief genoeg is om voor een continue verhoogde hartslag te zorgen. Een gevolg is dat het cardiovasculair systeem er niet zoveel voordeel uit haalt als uit aërobe training. Een Anaërobe training is wanneer je hartslag zich boven 80% van de maximale hartslag bevindt (dit is maximaal voor 2 minuten vol te houden, daarna raak je buiten adem).

Anaërobe training is niet nutteloos, want het verbetert de spierkracht en lenigheid. Je volledige lichaam haalt voordelen uit anaërobe training. Een voorbeeld van anaërobe training is krachttraining met gewichten.
Er bestaan 3 soorten anaërobe oefeningen:

Isotone oefeningen vereisen het samentrekken van je spieren terwijl ze weerstand ondervinden van gewichten of je eigen lichaam.

Isometrische oefeningen zijn oefeningen waarbij je spieren werk verzetten, zonder beweging van gewrichten.

Gymnastische oefeningen zijn oefeningen die de lenigheid en beweeglijkheid bevorderen.

Rode en witte spiervezels

Het mag inmiddels duidelijk zijn dat de verschillende energiesystemen samen hangen met een bepaalde mate van inspanning. De verschillende energiesystemen zijn ook nog te koppelen aan de typen spiervezels die het menselijk lichaam kent.
Onze spieren, verantwoordelijk voor het uitvoeren van de bewegingen, zijn opgemaakt uit 4 verschillende typen spiervezels. Deze spiervezels hebben ieder hun eigen kenmerken met betrekking tot het gebruik van energie en beweging. De belangrijkste kenmerken met betrekking tot lichamelijke inspanning, gerangschikt per type spiervezels, zijn als volgt:

De Rode Spiervezels

De rode spiervezel wordt ook wel Slow Twitch spiervezel genoemd ,door het traag op gang komen van dit spiervezeltype. Dit vezeltype komt vooral voor bij de marathonatleet. De reden dat deze spiervezel de rode spiervezel heet, is omdat er een kleurverandering naar rood optreedt als de vezel in contact wordt gebracht met myoglobine. Training van de rode spiervezel moet worden uitgevoerd in het zuurstofsysteem .

Type 1, slow-twitch :Worden ook wel ‘oxidatieve’ of ‘rode’ spiervezels genoemd
-Moeten zuurstof gebruiken om energie te leveren
-Trekken langzaam samen
-Doen er langer over om tot maximale spanning en ontspanning te komen 

De Witte Spiervezels
De witte spiervezel wordt ook wel Fast Twitch genoemd door zijn explosieve kracht. Een bodybuilder heeft relatief veel wit spiervezel in zijn lichaam zitten. Alleen de witte vezels kunnen hypertrofiëren (groter worden). De training vindt voornamelijk plaats in de fosfaatpoel en ook in het melkzuursysteem.

Type 2a, gemengd spiervezels fast-twitch:  Worden ook wel ‘oxidatief-glycolytische’ of ‘witte’ spiervezels genoemd
-Kunnen ook zuurstof gebruiken om energie te leveren
-Trekken snel samen
-Doen er snel over om tot maximale spanning en ontspanning te komen

Type 2b, fast-twitch : Worden ook wel ‘glycolytische’ spiervezels of ‘witte’ spiervezels genoemd
-Gebruiken geen zuurstof om energie te leveren
-Trekken het snelste samen
-Doen er het snelst over om tot maximale spanning en ontspanning te komen

Type 2c, fast-twitch                                                                                                                                                                                                                     -De 2c vezels zijn nog niet gespecialiseerd, ze kunnen nog worden omgebogen naar type 1 of naar type 2a of 2b

Met type 2c worden meestal fast-twitch spiervezels bedoeld die door bijv. training kenmerken van slow-twitch (type 1) vezels hebben overgenomen. Dit gebeurd wanneer je veel duursporten doet (hardlopen, lange afstanden fietsen etc.) wat het lichaam ertoe aanzet spiervezels ‘om te zetten’ zodat er meer spiervezels voor een bepaalde, veel voorkomende activiteit gebruikt kunnen worden.
Kenmerkend van type 2c spiervezels is dat ze door hun bouw wel in staat zijn tot explosieve, krachtige samentrekkingen maar tegelijkertijd een zeer beperkte hoeveelheid ATP en CP opslaan. Ze vertrouwen voor het leveren en produceren van energie vooral op äerobe energiesystemen. De eigenschap tot explosief en krachtig samentrekken is daarmee al verloren.
Het zijn dus spiervezels waar je als vechtsporter niet veel van wilt hebben.

Nu we iets meer inzicht in de fysiologie achter conditie en spiergebruik hebben kunnen we door naar de praktijk: het beoefenen van vechtsporten.

Om te beginnen waar het bij vechtsporten echt om draait, de vechttechnieken. In principe moeten stoten, trappen, worpen en klemmen met zoveel mogelijk kracht, snelheid en explosiviteit uitgevoerd kunnen worden. Voor deze acties dragen de beide typen fast-twitch spiervezels de verantwoordelijkheid; zij (vooral de type 2b vezels) hebben de eigenschap tot de snelle, krachtige samentrekkingen die de meeste power en explosiviteit opleveren.
Door de hoge snelheid waarmee de spiervezels moeten samentrekken is er geen tijd en plaats voor het verwerken van zuurstof. Daarom komt de energie bij bewegingen met zo’n mate van kracht en explosiviteit uit pure ATP, creatine en eventueel glucose.
Deze werking van fast-twitch spiervezels en anaerobe energiesystemen geld niet alleen voor voluit ingezette vechttechnieken, maar is ook van toepassing op krachtoefeningen zoals push-ups, optrekken, sprongen en alles met fitnessapparaten en halters. Deze bewegingen vragen allemaal om het krachtig samentrekken van de spieren om zo een weerstand te kunnen overwinnen.
Een vechtsporter wilt altijd over een langere periode de explosiviteit in zijn aanvallen kunnen houden. De eigenschap om meerdere aanvallen met optimale kracht en snelheid achter elkaar uit te kunnen voeren zonder uitgeput te raken wordt ‘kracht-uithoudingsvermogen’ genoemd. Het woord ‘uithoudingsvermogen’ wat in deze benaming terugkomt is alleen van toepassing op beweging en energielevering op anäeroob spierniveau. Hoewel kracht-uithoudingsvermogen mogelijk het belangrijkste aspect van vechtsportspecifieke conditie is wordt er  nog onvoldoende of gewoon verkeerd op getraind.
Het cardiovasculaire systeem en de slow-twitch spiervezels lijken weinig met de uitvoering van vechttechnieken van doen te hebben. Dat wordt anders wanneer dezelfde bewegingen met een rustiger tempo worden uitgevoerd, zoals in het schaduwboksen wat nog wel eens ter warming-up gedaan wordt. Sowieso is het lichamelijk gezien onmogelijk om er langer dan een, twee minuten voluit technieken uit te gooien; dat betekent ook dat er in sparring en wedstrijden altijd moet worden afgewisseld tussen bewegingen met hoge intensiteit (op anaeroob spierniveau) en een lagere intensiteit (cardiovasculair niveau). Om dit in vechtsporttermen te omschrijven: de bewegingen op spierniveau zijn de echte harde KO’s, de bewegingen op cardiovasculair niveau zijn meer de schijnaanvallen en tikken voor de puntjes. Vechtsporten kennen daarom ook wel een intervalkarakter: acties op hoge intensiteit worden doorgaans afgewisseld met acties op lagere intensiteit.

Geef als eerste een reactie

Geef een reactie

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd.


*