H7: Energy Transfer During Physical Activity Flashcards
Welk systeem is verantwoordelijk voor het fosforyleren van ADP tijdens korte, maar intense inspanning (zoals sprinten)?
De energie voor het fosforyleren van ADP tijdens korte intense inspanning komt voornamelijk van de afbraak van opgeslagen glycogeen in spieren via snelle anaerobische glycolyse met gepaarde lactaatvorming.
Waarom wordt lactaat in dergelijke situaties zoals sprinten gevormd?
De vraag voor energie is niet gelijk aan de energieproductie. Oftewel er is te weinig zuurstof aanwezig, waardoor al het waterstof tijdens snelle anaerobische glycolyse niet geoxideerd kan worden. Hierdoor wordt pyruvaat omgezet in lactaat (pyruvaat + 2H > lactaat).
Lactaat shuttling is het proces waarbij lactaat gebruikt kan worden als energiebron in andere delen van het lichaam. Lactaat kan hier weer worden omgezet tot pyruvaat en zo gebruikt kunnen worden voor de oxidatie in andere delen van het lichaam.
Beschrijf voor deze situatie of lactaat concentraties het hoogst zijn in hoog-glycolytische cellen of in hoog-oxidatieve cellen.
- Hoog-glycolytisch = hoge lactaat concentratie
- Hoog-oxidatief = lage lactaat concentratie
De accumulatie van lactaat in het bloed komt niet voor op alle niveaus van activiteit.
Beschrijf voor licht, gemiddelde en intensieve inspanning of er sprake is van de accumulatie van lactaat.
- Lichte en gemiddelde inspanning zorgt niet voor accumulatie van lactaat. Dit omdat de productie van lactaat nog gelijk staat aan het verwijderen van lactaat (ook omdat de zuurstofbehoefte gelijk is aan de zuurstofinname).
- Voor intensieve inspanning neemt lactaat wel toe. Dit komt door zuurstoftekort van weefsels (hypoxia) waardoor lactaat zal toenemen.
Leg uit hoe zuurstoftekort voor accumulatie van lactaat kan zorgen.
Als de glycolyse dominant is, zal er meer NADH geproduceerd worden dan dat de cel in staat is om de waterstofatomen (en elektronen) van NADH te shuttlen richting de ademhalingsketen door een tekort aan zuurstof. Deze imbalans tussen het aantal waterstofatomen en gebrek aan oxidatie, zorgt ervoor dat pyruvaat de overige waterstofatomen accepteert, waaruit melkzuur/lactaat wordt gevormd.
Een verklaring voor lactaataccumulatie als gevolg van het verhogen van inspanning, is dus de imbalans tussen zuurstof en waterstofatomen.
Welke andere verklaring kan er zijn voor de accumulatie van lactaat als gevolg van het verhogen van inspanning?
Lactaat dehydrogenase (LDH) is een enzym dat aanwezig is in snelle en langzame spiervezels. Echter heeft LDH in snelle spiervezels de neiging om pyruvaat om te zetten naar lactaat. Terwijl LDH in langzame spiervezels juist de neiging heeft om lactaat om te zetten naar pyruvaat.
Bij het toenemen van inspanning zullen er meer snelle spiervezels geactiveerd worden, die dus de neiging hebben om lactaat te vormen.
Noem redenen waarom getrainde atleten minder snel last hebben van de accumulatie van lactaat.
- Genetica (type spiervezels, reactie van cardiovasculair systeem op inspanning, etc.)
- Lokale trainingsadaptaties die voor minder lactaatvorming zorgen
- Versnelde lactaat turnover
- Toename capillaire dichtheid
- Toename grootte en aantal mitochondriën
- Toename oxidatieve enzymen
Sprint-power atleten hebben 20-30% hogere lactaatwaardes dan ongetrainde individuen.
Beschrijf drie redenen die dit kunnen verklaren.
- Motivatie ligt hoger tijdens trainen
- Toegenomen opslag van glycogeen in spiercellen, waardoor anaerobische glycolyse makkelijk uitgevoerd kan worden.
- ‘Trainings-geïnduceerde’ toename van glycolytische enzymen (zoals fosfofructokinase).
Wat wordt beschreven met de oxygen uptake fast component?
De exponentiële toename in zuurstofopname gedurende de eerste minuten van fysieke inspanning.
Wat wordt beschreven wanneer er sprake is van oxygen deficit?
De hoeveelheid zuurstof dat ingeademd zou zijn als zuurstofinname meteen steady rate had bereikt (in plaats van dat het de eerste paar minuten exponentieel toeneemt).
Een persoon zou in steady-rate voor ‘eeuwig’ door kunnen trainen. Waarom is dit in de praktijk niet mogelijk/wat zijn de limiterende factoren hiervoor?
Dit zou waar zijn als aerobische activiteit de enige factor zou zijn die bepaald of iemand zich ‘voor eeuwig’ in steady state zou kunnen inspannen. Echter zweet je ook, waardoor je vocht en elektrolyten verliest. Daarnaast zou er dan sprake zijn van een constante aanvoer en verbruik van glucose/glycogeen.
Noem twee redenen op die verklaren waarom getrainde atleten een exceptioneel uithoudingsvermogen hebben.
- Cardiovasculair systeem is geoptimaliseerd naar de inspanning. Er is sprake van een hoge capaciteit van het systeem om zuurstof naar de actieve spieren te vervoeren.
- Actieve spieren die een hoge capaciteit hebben voor het gebruiken van zuurstof.
Waarom is het logisch dat zuurstoftekort ontstaat bij het begin van inspanning?
Energie wordt in de eerste minuut geproduceerd door de anaerobische afbraak van ATP.
Lactaat concentraties nemen al toe in actieve spieren alvorens er sprake is van depletie van ATP en creatinefosfaat (fosfatases). Wat zegt dit over de rol van glycolyse tijdens intensieve inspanning?
Dat anaerobische glycolyse ook bijdraagt aan de productie van (anaerobische) energie tijdens de eerste fases van intensieve inspanning alvorens het gebruik van de high-energy fosfatases.
Welke aerobische adaptaties faciliteren het aerobische metabolisme bij de start van inspanning?
- Versnelde toename in spier ‘bioenergetics’
- Toename in cardiac output
- Cellulaire adaptaties i.c.m. een toegenomen bloedstroom richting actieve spieren
