Fysiologische basis van de training

Transcriptie

1 Welkom

2 4. Fysiologische basis van de training

3 4.1. Energiesystemen Spier zet chemische energie om in mechanische arbeid ATP nodig reserves aanvullen! Hoe? splitsing van CP verbranding van suikers zonder O2 (+lactaat) verbranding van suikers en vetten met O2

4

5 Opgeladen batterij Lege batterij (Her)opgeladen batterij ATP ADP ATP E!?? AdenosineTRIfosfaat Adenosine DIfosfaat AdenosineTRIfosfaat

6 E nodig voor sportactiviteiten wordt geproduceerd door 3 verschillende bronnen Elke bron wordt gekenmerkt door een capaciteit (hoeveelheid totale potentiële energie) en een vermogen (hoeveelheid beschikbare energie per tijdseenheid) Hoe groter het vermogen, hoe kleiner de capaciteit (en omgekeerd)

7 Energiesystemen Anaërobe energielevering (1. Lokaal ATP) 2. Het Fosfaatsysteem (CrP) 3. Het Melkzuursysteem Aërobe energielevering 4. Het Zuurstofsysteem Inspanningsfysiologie

8 Anaërobe energielevering Lokaal ATP in de spier 2 à 3 seconden begin van een inspanning ATP ADP + energie

9 Creatinefosfaat systeem = alactisch anaërobe fase 0-10 à 15 seconden groot vermogen/kleine capaciteit energie onmiddellijk beschikbaar geen O2 nodig resynthese na ± 4 minuten CP + ADP creatine + ATP

10 Melkzuursysteem = lactisch anaërobe fase verbranding glycogeen zonder O2 (anaërobe glycolyse) seconden groot vermogen/kleine capaciteit geen O2 nodig lactaatvorming (na ± 45 minuten verdwenen) glycogeen + 2ADP 2 ATP + pyruvaat (lactaat)

11 Anaërobe of snelle glycolyse Afbreken van glycogeen zonder zuurstof In het cytoplasma Productie van pyruvaat wordt omgezet tot lactaat wanneer niet genoeg zuurstof voorradig is Glycolyse

12 Van rust naar inspanning In rust: energievraag is dermate laag dat het zuurstof aanbod voldoende is om energie vrij te maken = aërobe energielevering Aanvang activiteit: door plotseling toegenomen energiebehoefte start de energielevering ALTIJD anaëroob, ongeacht de intensiteit Onvoldoende oxymyoglobine in de spieren Ventilatie, HMV, circulatie,... Hebben 2 à 3 minuten nodig om optimaal te functioneren = zuurstofdeficiet

13 Zuurstofverbruik tijdens inspanning

14 Zuurstofschuld: Resynthese van energierijke fosfagenen reserves (ATP, CP, glycogeen) Aanvullen van zuurstofdepots: - reserves aan myoglobine - verhoogd zuurstofverbruik van ademhalingsspieren en hart - verhoogd zuurstofverbruik voor thermoregulatie -...

15 Aërobe energielevering Zuurstofsysteem verbranding van glycogeen en/of vetten 3 à 4 minuten tot... Klein vermogen/grote capaciteit Energielevering KH: na 2 à 3 minuten (hoge intensiteit) Energielevering vetten: na +/- 30 minuten (lage intensiteit) Glycogeen/ vetzuren + O2 38 /130 ATP + CO2 + H2O

16 Aërobe of trage glycolyse Mits voldoende zuurstof via de Krebscyclus In de mitochondriën Enzymeactiviteit in mitochondriën lager dan in cytoplasma! (Bij overaanbod glucose meer lactaatproductie!) Glycolyse Indien voldoende zuurstof beschikbaar

17 Overzicht metabolisme

18 Samenhang energiesystemen

19 Energieverbruik i.f.v. intensiteit

20 Energieverbruik i.f.v. tijd

21 Energievoorziening i.f.v. tijd

22 Interactie tussen de 3 systemen ATP-CP aandeel van de energielevering als het ware het spiegelbeeld van aëroob systeem Korte maximale inspanningen ATP-CP systeem Langdurige inspanningen aëroob systeem Lactaatsysteem enkel tussen beide uitersten werkzaam Reden: - bepaalde latentietijd vooraleer lactaatsysteem in werking schiet - vorming van lactaat beperkt prestatieduur

23 Duur Energielevering Energiebron Bijzondere kenmerken Vbn. Sporten 1-4 sec. Alactisch anaëroob ATP Hoogspringen, gewichtheffen, discuswerpen 4-20 sec. Alactisch anaëroob ATP + CP 100m sprint, verspringen sec. Lactisch anaëroob CP + glycogeen Sterke lactaatvorming 200m sprint, sprint bij wielerwedstrijd 45 sec. 2min. Lactisch anaëroob en aëroob Spierglycogeen Sterke lactaatvorming 400m, 100m vrije slag, 800m, 500m kajak, judo 2-8 min. Lactisch anaëroob en aëroob Spierglycogeen Minder lactaatvorming naarmate de tijdsduur toeneemt 1500m, 400m vrije slag, boksen, roeien >8 min. Aëroob Spierglycogeen en vetzuren 5000m, 10000m, langlauf

24 Aandeel energiesystemen bij loopnummers Primaire energiebronnen ATP-CP en melkzuursysteem ATP-CP-, melkzuuren zuurstofsysteem zuurstofsysteem % aerobe % anaerobe afstand (m)

25 Rust wandelen joggen hardlopen Snelheid (voorbeeld) 5 km/u 9 km/u 17 km/u Percentage VO2max 0% 30% 70% 100% Kcal verbruik per uur Vetverbranding 60% 50% 30% 2% Koolhydraatverbranding 40% 50% 70% 98%

26 5. Het uithoudingsvermogen

27 = het vermogen om een dynamische arbeid zo lang mogelijk vol te houden

28 5.1. Fysiologie van het cardiovasculair systeem Cardiovasculair systeem = bloedcirculatie in het lichaam Verantwoordelijk voor de distributie van alle biochemische elementen, noodzakelijk voor functioneren van metabolisme Systeem bestaat uit een pomp (het hart), kanalen (aders, slagaders, haarvaten) en een vloeibaar medium (bloed) Functies: - afgifte van zuurstof en andere nutriënten - verwijderen CO2 en andere afvalstoffen - transport van hormonen - thermoregulatie - handhaven waterhuishouding -...

29 Hart = dwarsgestreepte spier die samentrekt (systole) en ontspant (diastole) Pulmonaire (kleine) circulatie: zuurstofarm bloed gaat van RV naar de longen en terug naar LA (zuurstofrijk) Systemische (grote) circulatie: bloed gaat van LA naar de aorta, aorta pompt zuurstofrijk bloed naar alle orgaansystemen Slagaders (arteria) leiden O2-rijk bloed van het hart naar de organen Aders (venen) leiden CO2-rijk bloed van organen terug naar het hart Haarvaten (capillairen) vormen de overgang tussen slagaders en aders en zorgen voor de afgifte van zuurstof en voedingsstoffen in de organen

30 5.2. Parameters Verschillende parameters zijn verbonden aan het functioneren van het CV systeem De harfrequentie (HF) = aantal samentrekkingen (hartslagen) van het hart per minuut Meest gebruikte parameter (makkelijkst te meten) De hartfrequentie stijgt nagenoeg lineair i.f.v. de inspanning, bij lage of matige inspanningen.

31 Het slagvolume (SV) = bloedvolume dat bij elke hartslag naar de aorta wordt gepompt Afhankelijk van 3 factoren: Pre-load (vulling) - eind diastolisch volume (EDV) (hoeveelheid bloed in de ventrikel voor contractie) - vullingstijd (HF) Contractiekracht - Frank Starling wet: hoe meer het hart vult tijdens diastole (EDV), hoe krachtiger het zal contraheren Afterload (tegendruk) - Mean arterial pressure (MAP) Het SV evolueert niet linear i.f.v. de inspanning

32 Het hartdebiet (HD) of hartminuutvolume (HMV) = bloedvolume dat per minuut door elk ventrikel gepompt wordt Product van 2 voorgaande parameters HD = HF x SV HD kan variëren van ± 5L/min. (in rust) tot >20L/min. bij intensieve inspanning of >30L/min. bij duursporters SV kan x 2, HF kan x 2,5, dus HD kan x 5 (tot 30 L/min) Belangrijkste parameter omdat hij in relatie staat met de kracht die bij een aërobe inspanning geleverd wordt

33 Duurtraining, in het bijzonder de intensieve en continue inspanning over langere periodes (uithoudingssporten) verbetert het cardiovasculaire functioneren Aanpassingen van het cardiovasculair systeem: - toename hartvolume: normaal tussen ml, kan door training tot ml (sporthart) - daling rustpols: kan van sl/min. (niet-sporters) tot sl/min. (duursporters) - toename slagvolume - betere bloedvoorziening rond de spieren Het bepalen van de juiste hartslagfrequentie is bepalend voor het aanpassingsvermogen (adaptaties) van zowel het hart op zich als de metabole processen dewelke hieraan gekoppeld zijn

34 5.3. Soorten uithouding Het aëroob uithoudingsvermogen Inspanningen meer dan 2 à 3 minuten energielevering door oxidatieve verbranding van substraten Transportvermogen van zuurstof naar de spieren van essentieel belang Maximaal aëroob uithoudingsvermogen: resultante van de zuurstoftoevoer (ademhaling), zuurstoftransport (hart en bloedsomloop) en zuurstofverwerking (spiercellen) Kan geëvalueerd worden door het meten van de maximale zuurstofopname (VO2max)

35 VO2max = de maximale hoeveelheid zuurstof die de spieren per tijdseenheid kunnen verbruiken Bepaald in belangrijke mate het uithoudingsvermogen voor inspanningen van middellange (3-10min.) en lange (>10min.) duur Weerspiegeling van het maximale prestatievermogen van het hart en de bloedsomloop Bepaald door maximale inspanningstest op fiets-, loop- of roeiergometer

36 Absolute VO2max = het maximaal zuurstofdebiet (L/min) Bij sportdisciplines waarbij de totale lichaamsmassa gedeeltelijk of volledig wordt opgegeven door drijfvermogen, waterverplaatsing of materiaal Vb. Zwemmen, roeien sporters: > 4-5 L/min Niet-sporters: 2-3 L/min Relatieve VO2max = het maximaal zuurstofdebiet t.o.v. het lichaamsgewicht (ml/min.kg) Bij sportdisciplines waarbij de totale lichaamsmassa onderhevig is aan de zwaartekracht Bv. Lopen, cross country ski,... Sporters >60-70 ml/min.kg Niet-sporters: ml/min.kg

37 Het zuurstofverbruik (VO2) bij een aërobe inspanning: Evolueert proportioneel met de inspanningsintensiteit Verhoogt niet meer boven een bepaalde intensiteitswaarde (drempel) Evolutie van de O2 in functie van de inspanningsintensiteit.

38 Het anaëroob uithoudingsvermogen Beperkte inspanningsduur (<120 seconden) sec. afbraak lokaal ATP sec. ATP-CP - >20sec. afbraak spierglycogeen + lactaat Snelheidscomponent (vb. 100m sprint) en krachtcomponent (vb. back squat) Geëvalueerd door kortdurende maximale inspanning waarbij uitwendige arbeid of vermogen gemeten wordt (alactisch anaëroob vermogen) - vermogentest (vb. Hoogtesprong op krachtenplateau) - capaciteitstest (bv. All-out inspanning op fietsergometer = Wingate test) Omgekeerd verband tussen alactisch anaëroob vermogen en maximale zuurstofopname (VO2max) Bij inspanningen tussen 20 en 120 sec. sterke lactaatproductie

39

40 Lactaat: Lactaat is géén afvalproduct Lactaat melkzuur Lactaat spier lactaat bloedbaan Dient als brandstof Veroorzaakt geen spierpijn +H + verzuring!

41 Maximale Lactaat Steady State (maxlass) = hoogste belastingsintensiteit waarbij lactaatproductie en (maximale) lactaateliminatie nog juist in evenwicht zijn De anaërobe drempel is een indirecte bepaling voor de maxlass Komt gemiddeld overeen met 4 mmol maar is individueel verschillend! Gebruikt bij lactaat prestatiecurves (inspanningstests)

42 Lactaat prestatiecurves: terminologie 1 ste lactaatdrempel = 2 mmol/l drempel = aërobe drempel 2 de lactaatdrempel = Onset of blood accumulation (=MaxLass??) = 4mmol/L drempel = anaërobe drempel Bepaald door progressieve inspanningstest

43 Anaërobe drempel bepaald met de lactaatmethode en conconitest

44

45 5.4. Evaluatie van de uithouding Evaluatie van het fosfaatsysteem (anaëroob alactisch) Anaërobe vermogenstest (0-8 sec.) Loop- en sprongtests: - Margaria-Kalamen-test (trappentest) - Looptests (sprints) over 5, 10 en 30 meter - Sargent-test (sprongtest) -...

46 Evaluatie van het lactaatsysteem (anaëroob lactisch) Anaërobe vermogen- en capaciteitstest (30 sec. 3 min. ) - All-out runs (loopband) - All-out fietsen (Wingate test)

47 Evaluatie van het zuurstofsysteem (aëroob) Maximaal niveau (VO2max) directe bepaling Submaximaal niveau indirecte bepaling Parameters: - Zuurstofopname (VO2) - Lactaatconcentratie in het bloed - Geleverd vermogen (P) - Hartfrequentie

48 Directe bepaling van de VO2max VO2max of VO2 piek? Rampprotocol (vb. 0,25W/sec.) of stappenprotocol (vb. 40W/4min.)

49 Indirecte bepaling van de VO2max Reden? Astrandtest Loop-en wandeltests - Coopertest - Shuttlewandeltest - UKK-wandeltest -... Astrand test: min. Submaximale belasting Intensiteit en HF zijn gekend, m.b.v. nomogram kan schatting van Vomax worden gemaakt

50 Regressievergelijking voor berekening VO2max bij coopertest: VO2max = 0,02233 x (afstand in m) 11,3 (Cooper; 1983)

51 Praktijk Cardio-test Cardio-test Cooper Test (loopband) Conconi Test (loopband of fiets)

52 5.5. Bepalen van de trainingszones

53

54 Zone Intensiteit Oefeneffect Lactaat 1 100% max. HF Snelheid Start- en sprintvermogen Alactisch anaëroob vermogen % max. HF Intensieve intervaltraining Lactisch anaëroob vermogen Snelheidsuithouding % max. HF Extensieve intervaltraining Aëroob uithoudingsvermogen op het niveau van de anaërobe drempel % max. HF Intensieve duurtraining Aëroob uithoudingsvermogen % max. HF Extensieve duurtraining Basisuithouding/techniek Herstel op aëroob niveau 6 <70% max. HF Recuperatie/techniek Hersteltraining <6 mmol/l 6-12 mmol/l 3-5 mmol/l 2-3 mmol/l 1,5-2,5 mmol/l <2 mmol/l

55 De maximale HF methode Trainingszone = (220 leeftijd) x...% Max HF Voordelen: Makkelijk te berekenen Bruikbaar als richtlijn Nadelen: Houdt geen rekening met getraindheid van persoon Geen onderscheid tussen mannen en vrouwen Standaardafwijking van 10 à 15 BPM

56 Verband tussen maximale hartslag en leeftijd Relatie is niet lineair!

57 Methode van Karvonen Trainingszone = { ( MaxHF-HFRust ) x...% } + HF Rust Voordelen: Makkelijk te berekenen Houdt iets meer rekening met niveau individu Nadelen: Rust HF zou iedere dag moeten gemeten worden Bovengrens vaak o.b.v. 220 leeftijd (best ook testen!)

58 Polar OwnZone methode Gemeten o.b.v. hartslagvariabiliteit (tijdsinterval tussen twee opeenvolgende hartslagen) Voordelen: Individuele zone Nadelen: Moet elke training opnieuw worden vastgesteld

59 Praattest methode Zolang we kunnen praten (3 tot 5 woorden tussen de ademhaling) zitten we in de aërobe zone Voordelen: Makkelijk toe te passen Geen technologie nodig Nadelen: Subjectief Bij benadering

60 5.6. Trainingsmethodes De duurmethode Continue duurvorm: ononderbroken inspanningen met een intensiteit die in de aërobe zone ligt - extensieve duurvorm (duurvorm met lage snelheid) - intensieve duurvorm (duurvorm met hoge snelheid) Gefractioneerde duurvorm: duurtraining met tempovariaties, afwisselend wordt gedurende korte periodes het tempo licht verhoogd in de zone van de anaërobe drempel

61 De intervalmethode Intervaltraining van korte duur: afwisselen van korte inspanningen aan maximale snelheid en korte rustperiodes (= sprintinterval) intensieve intervaltraining Intervaltraining van middellange duur: ontwikkeld aëroob en anaëroob uithoudingsvermogen, iets langere inspanningen met voldoende lange rustperiodes (=intervaltempotraining) extensieve intervaltraining Intervaltraining van lange duur: nog langere inspanningen met onvolledige recuperatie, cfr. gefractioneerde duurtraining (=intervalduurtraining) extensieve intervaltraining

62 Bijzondere trainingsmethodes Tempowisseling Heuvelloop Fartlek...

63 6. Sport en voeding

64 6.1. Valkuilen Een van de moeilijkste taken als coach Volgen én volhouden van voedingsplan Verandering op lange termijn (=verandering levensstijl) Voedingsplannen vaak te compliceerd Firstly we need to find clothes that fit and then we need to worry about the colour

65 6.2. Nutritionele componenten Nutritionele hiërarchy

66 Energiebalans afhankelijk van verschillende factoren Elke component kan veranderen afhankelijk van de omgeving TEF afhankelijk van welke macronutriënten in voedingsplan Invloed van leeftijd, geslacht, beroep, activiteiten,...

67 6.3. Macronutriënten Eiwitten Aminozuren (20 waarvan 8 essentiële) 1 gram = 4 kcal Structurele en nutritionele rol Bronnen: vlees, vis, sojaproducten, noten, melkproducten, peulvruchten,...

68 Koolhydraten Glucose in het bloed / Glycogeen in de spieren en de lever 1 gram = 4 kcal Reserve: 400 gram (tot 800 gram) Uitgeput na ± 1 uur intensieve sportbeoefening Snel op te vullen na de inspanning (binnen de 2 uur)

69 Vetten Vetzuren (vb. triglyceriden) 1 gram = 9 kcal Bescherming van de organen Absorptie van de vetoplosbare vitaminen (A,D,E,K)

70 6.4. Micronutriënten Wateroplosbare vitaminen B-complex, C Kunnen niet opgeslaan worden in het lichaam Te hoge dosissen worden uitgescheiden via urine Wateroplosbaar en hittegevoelig! (kookproces) Vit. B: - Metabolisme van macronutriënten Vit. C: - Belangrijke antioxidant - Rol in immuunsysteem

71 Vetoplosbare vitaminen A D E K Wordt opgeslaan in lichaamsvet en lever (hoge dosissen kunnen toxisch zijn) Vit. A: - Belangrijke antioxidant - Behouden goede visus Vit. D: - Absorptie calcium - Botgezondheid Vit. E: - Belangrijke antioxidant - Speelt rol in immuunfunctie Vit. K: - Belangrijk voor bloedstolling

72 Mineralen Na, K, Ca, Mg, P Uit grond Vnl. opgeslaan in de botten (ook haar, nagels en haar) Belangrijk voor spiercontractie, zenuwrespons, bloeddruk,..

73

74 Vragen of opmerkingen