thema 6 Flashcards
Leg uit wat economie en mechanische efficiëntie van bewegen is.
Economie: de economie van bewegen is de energie die nodig is voor het vasthouden van een constante snelheid van een beweging of een constant vermogen. Dit wordt meestal gemeten als zuurstofconsumptie. Om de economie te meten moet je de zuurstofconsumptie bij steady-state inspanning tussen 4 en 10 minuten meten. Als je een grotere economie hebt zal je minder zuurstof opnemen.
Mechanische efficiëntie= percentage van de totale hoeveelheid verbruikte chemische energie dat bijdraagt aan externe arbeid, de rest gaat verloren als hitte. Dus als je mechanische efficiëntie 20% is. Gaat 80% verloren aan warmte.
Mechanische efficiëntie= (verrichte arbeid/energie uitgaven) x 100.
Verrichte arbeid is: W= F x D
Gross efficiëntie (bruto efficiëntie, GE) = (PO / PI) x 100
PO= mechanisch vermogen
PI= metabool vermogen
PI= VO2 x (4940 x RER +16040)
VO2 in L/s
(4940 x RER + 16040)= zuurstofequivalent en is hoeveel J er wordt vrijgemaakt met 1 L O2
Netto efficiëntie= [PO / (PI-PI rust)] x 100
Werk efficiëntie= [PO / (PI-PI0W)] x 100
Delta efficiëntie= (delta PO / delta PI) x 100
Mechanisch vermogen PO is te vinden door de energie equivalent uit te rekenen van de arbeid W=FD. Hiervoor deel je het aantal kg m door 426,4kg m/kcal.
Metabool vermogen PI is te vinden door de RER om te rekenen naar kCal/ LO2 en vervolgens te vermenigvuldigen met het aantal L O2
- Leg uit hoe lichaamsgewicht het energieverbruik van wandelen en lopen beïnvloed.
Hoe hoger het lichaamsgewicht is, hoe meer energie je zal verbruiken (en meer zuurstof opname) tijdens het wandelen. Het verschil tussen een 36kg persoon en een 91kg persoon is ongeveer een dubbel zo grote energieverbruik.
- Beschrijf de invloed van getraindheid op de hardloopeconomie
Langdurige training verbetert de hardloopeconomie, deels door de afname van de pulmonaire ventilatie tijdens submaximale inspanningen. Bij hardlopers geeft korte termijntraining met de nadruk op de hardlooptechniek geen verbetering van de hardloopeconomie. Het op korte termijn trainen van de stapgrootte bij hardlopers met een niet-economische stapgrootte verbetert de hardloopeconomie wel.
Trainingsfactoren die de RE beïnvloeden zijn: sprongtraining, intervaltraining, en hoogtetraining.
leg het verband uit tussen loopsnelheid en energieverbruik
Tot en met 7,2 km/h lopen zal het energieverbruik lineair omhoog gaan. Hierna komt er een soort van breekpunt in economie waarbij het energieverbruik sneller omhoog gaat dan de snelheid. Dit is dan ook het punt waarop men graag zou willen beginnen met rennen, omdat dit economisch beter is dan lopen. Boven de 8 km/h zal het energieverbruik wel weer lineair verlopen ten opzichte van de snelheid, maar is een stuk steiler dan die van rennen, of die van lopen onder een snelheid van 7,2 km/h.
Er zal geen verschil zijn in energieverbruik tussen twee hardlopers die een zelfde afstand hardlopen met een verschillende snelheid.
Beschrijf twee tests waarbij het short-term energiesysteem geëvalueerd kan worden.
Bij testen waar het short-term energiesysteem geëvalueerd kan worden zijn een aantal aannames nodig: 1. Op het maximale vermogen wordt alle ATP via ATP-PCr hydrolyse geregenereerd. 2. Er is voldoende ATP en PCr aanwezig om maximale prestaties van ongeveer 6s te voorzien.
Je kan vermogenstesten doen. Voorbeelden hiervan zijn:
De trap-sprinttest. Hier wort het vermogen getest door de tijd die nodig is om een trap omhoog te rennen, 3 treden tegelijk, zo snel mogelijk. P= (FxD)/t. D is de verticale afstand die je omhoog gaat. F is het gewicht van de persoon en t is de tijd waarin de persoon omhoog gaat.
De sprongtest kan ook gedaan worden.
Andere all-out testen van 6 tot 8 seconden zullen ook goede inspanningstesten zijn.
Verder zijn er nog fysiologische en biochemische testen. Deze kunnen de depletie rates van ATP en PCr tijdens kortdurende all-out inspanning meten door spierbiopten. Dit heeft namelijk een goede correlatie met kortdurende all-out prestatie. Het is wel lastig om te bepalen tijdens zeer kortdurende inspanning.
Prestatietesten met een iets langere korte termijn evalueren het glycolytische energiesysteem.
Testen die dit systeem activeren vereisen maximale inspanning tot maximaal 3 minuten. Zelfmotivatie en omgeving hebben een grote invloed en de tests zijn goed reproduceerbaar. Het testen van de aerobe capaciteit kan met de Katch test, de wingate test, of de MOAD test. De katch test is een fietstest met wrijvingsweerstand afkomstig van een vliegwiel, die is ingesteld op 6kg voor mannen en 5kg voor vrouwen. Zo veel mogelijk omwentelingen in 40sec.Resultaten: piekvermogen zegt wat over de capaciteit van het ATP-PCr systeem. De totale arbeid weergeeft de anaerobe capaciteit. Het gemiddelde vermogen zegt wat over de glycolytische capaciteit.
Een wingate test is een test van 30 seconden supramaximale inspanning. De weerstand wordt binnen 3 seconden, nadat de traagheid en de wrijvingsweerstand van de ergometer zijn overwonnen, ingeschakeld. Gemeten wordt de trapfrequentie en het vermogen. Resultaten: het piekvermogen op 1-5 sec interval geeft de capaciteit van het ATP-PCr systeem weer. Het relatief vermogen is vermogen/kg. De anaerobe vermoeidheid is het percentuele afname in vermogen t.o.v. het piekvermogen. De anaerobe capaciteit is de totale arbeid. Het gemiddelde vermogen zegt wat over de glycolytische capaciteit. De capaciteit moet in watts en de totale arbeid in Joule. De resultaten, de maximale hartslag en de bloedlactaatconcentraties zijn zeer goed reproduceerbaar en zijn gemiddeld deugdelijk.
- Beschrijf het aandeel van de verschillende energiesystemen tijdens maximale inspanning van 10, 30 en 90 seconden.
Bij een inspanning van 10 seconden, zal het aerobische energiesysteem niet actief zijn. Het ATP-PCr en Glycolyse systeem werken beide voor ongeveer 50% van de energie.
Bij een inspanning van 30 seconden, zal ATP-PCr systeem voor 25% van de totale arbeid zorgen, glycolyse systeem voor 46% en het aerobische systeem voor 29%.
Bij een inspanning van 90 seconden, zal het ATP-PCr systeem voor 11% van de totale arbeid zorgen, glycolyse voor 42% en het aerobische systeem voor 47%.
Het aerobisch systeem neemt dus voornamelijk toe bij een langere inspanningsduur. ATP-PCr neemt het meeste af en glycolyse neemt een beetje af.
- Leg uit wat MAOD is.
MAOD staat voor Maximal Accumulated Oxygen Deficit. Het is een indirecte manier om de anaerobe capaciteit vast te stellen. Extrapolatie van de lineaire zuurstof-intensiteit relatie verkregen via 10 submaximale testen (10 minuten 30-90 VO2max) voorspelt de supramaximale zuurstofconsumptie (dit is 125% van de VO2max). MAOD is het verschil tussen deze geschatte waarde en een 2-3 minuten durenede loopband all-out test. De test komt goed overeen met andere testen, het maakt zonder aerobe schattingen onderscheid tussen aerobe en anaeroob getrainde atleten en het blijft onveranderd bij hoog intensieve inspanning van een verschillende duur.
- Definieer de maximale zuurstofopname
De VO2max of de maximale zuurstofopname is het maximale volume zuurstof dat het menselijk lichaam per tijdseenheid kan transporteren en metaboliseren bij lichamelijke inspanning. VO2max is een fundamentele meting van de fysiologische functionele capaciteit voor inspanning, aangezien een VO2max belangrijke informatie geeft over de aerobe capaciteit en de staat van de longen, cardiovasculaire en neuromusculaire functie.
Het afvlakken van de zuurstofconsumptie of het bereiken van een piek bij oplopende intensiteit duidt op het behalen van de maximale capaciteit voor aeroob metabolisme.
- Beschrijf hoe een maximale zuurstofopname test uitgevoerd kan worden
Voor een maximale zuurstofconsumptie zijn een aantal criteria. Het afvlakken van de zuurstofconsumptie of het bereiken van een piek bij oplopende intensiteit duit op het behalen van de maximale capaciteit voor aeroob metabolisme. De zuurstofconsumptie bij hogere intensiteiten vlakt niet gemakkelijk af. De VO2peak is van toepassing als er geen afvlakking plaatsvindt of als de test wordt gelimiteerd door lokale factoren in de spier. VO2max is dus de hoogst gemeten zuurstofopname. Het bereiken van de geschatte maximale hartslag (220-leeftijd) en een R van boven de 1.15 zijn bijkomstige criteria. Sommige zeggen dat het bloedlactaat moet oplopen tot 8-19 mmol of hoger.
Hoe de test gaat:
Grote spiergroepen van het lichaam moeten geactiveerd worden met een duur en intensiteit waarmee de aerobe energieoverdracht wordt gemaximaliseerd. Je kan een stapsgewijze inspanningstest gebruiken. Deze loopt tot dat de persoon weigert. Dit is het punt van uitputting, maar kan beïnvloed worden door motivatie. Het bereiken van aan plateau vereist een grote anaerobe energie output. Dit is lastig voor ouderen en ongetrainde.
Je kan een test continue of niet-continue doen. Dus stapsgewijs zonder herstelintervallen of stapsgewijs met herstel intervallen. De test moet 8-10 minuten duren bij een continue test en 65 minuten bij een niet-continue test. VO2 max is de hoogst gemeten zuurstofconsumptie.
- Beschrijf de invloed van de volgende factoren op de VO2max: activiteit modus, aanleg, staat van training, geslacht, lichaamssamenstelling en leeftijd.
Activiteit modus er is een verschil in VO2max tussen verschillende inspanningen. Loopband geeft de hoogste VO2max. Armaandrijving geeft 70% van deze waarden. De loopband is wenselijk, aangezien intensiteit makkelijk te reguleren en te bepalen is en de VO2peak of VO2max makkelijker te halen is.
Aanleg 20-30% van je VO2max is genetisch bepaald. 50% voor maximale hartslag, en 70% voor fysieke arbeidscapaciteit. Als je familiale omgeving bij erfelijkheid neemt, bepaald dit bij elkaar maximaal 50% van de VO2max. 15-40% van de variatie in spierkracht tussen individuen komt door genetische factoren. Identieke tweelingen hebben gelijkaardige spiervezelcombinatie.
Trainingsstatus de persoon z’n aerobic staat bij het doen van de test geldt meer voor 5-20% van de VO2max. Hangt af van de fitheid van de persoon op het moment van de test.
Geslachtbij ongetrainde vrouwen ligt de VO2 max 15-30% lager. Dit is te verklaren door verschillen in lichaamssamenstelling en een lagere hemoglobine concentratie. Ook kan verminderde fysieke activiteit van de vrouw bijdragen.
Lichaamssamenstelling het gewicht verklaart 70% van de individuele verschillen van de VO2max. Daarom wordt het vaak uitgedrukt per eenheid oppervlakte, gewicht, vetvrijemassa of volume-eenheid van de ledematen. Deze correctie doet de verschillen tussen geslachten ook vaak teniet. Dit zou betekenen dat het verschil vooral wordt veroorzaakt door de omvang van de samentrekkende spiermassa.
Leeftijd Tot 12 jaar blijft de absolute VO2max van jongens en meisjes gelijk. Bij 14 jaar is het al 25% hoger en bij 16 jaar 50%. De relatieve waarde blijft bij jongens gelijk tussen de 6 en 16 jaar. Bij meisjes daalt dat. De verschillen komen over het algemeen door minder fysieke activiteit, meer spiermassa, meer vet. Vanaf 25 jaar neemt de VO2max met 1% per jaar af.
- Beschrijf hoe VO2max geschat kan worden met een submaximaaltest.
Schatten is praktischer en minder gevaarlijk. Als je schat moet je altijd rekening houden met een afwijking (SEE). Deze wordt weergegeven als een percentage of als getal. 5% afwijking wordt aangehouden als minimaal. Aangenomen kan worden dat 68% zich tussen de waarden bevindt.
Wandeltest VO2max= 132,853 – (0,0769 x m) – (0,0257 x leeftijd) + (0,5955 x geslacht) – (0,224 x T1) – (0,0115 x HR1-4)
T1= tijd over 1 mijl
HR1-4= hartslag gemeten direct na de laatste kwart mijl
Geslacht= 0 voor vrouwen, 1 voor mannen
Leeftijd= jaren
Gewicht= pounds
De standaard estimated error= ongeveer 4,4.
Duurlopen coopertest van 12 minuten. Er wordt aangenomen dat het vasthouden van een hoge steady rate zuurstofconsumptie grotendeels de afstand bepaalt bij testen van langer dan 5 minuten.
Schatting op basis van hartslag er is een lineaire relatie tussen HR en VO2. Er wordt een best passende rechte lijn tot de geschatte maximale hartslag geëxtrapoleerd. SEE is hoog en is 10-20%. Er zijn aannames die de nauwkeurigheid beïnvloeden:
• de lineaire relatie klopt tot middelmatige intensiteit. Het ligt soms te laag bij intensieve inspanningen.
• Gelijkaardige maximale hartslag: SEE 10bpm
• Constante economie en efficiëntie: variatie bij wandelen en fietsen 6%, bankstappen 10%. Zijkanten vasthouden loopband scheelt 30%
• Geen dagelijkse hartslagvariatie: 5bpm
- Definieer hoge bloeddruk.
Een hoge bloeddruk is een bloeddruk die een bovendruk van hoger dan 140 mm Hg heeft en een onderdruk van hoger dan 90 mm Hg. Abnormaal hoge bloeddruk wordt ook wel hypertensie genoemd. Hier kan de bovendruk boven de 300 mm Hg uitkomen. De onderdruk kan boven de 100 mm Hg uitkomen.
- Beschrijf de myocardiale bloedstroom, het O2 verbruik en het gebruikte metabole substraat van het hart tijdens rust en inspanning.
Het hart heeft zijn eigen vatenstelsel; de kransslagadercirculatie. Ze komen uit het bovenste deel van de aorta, net na de kleppen. De rechter kransslagader voorziet vooral de rechterharthelft, de linker kransslagader krijgt het grootste volume en voorziet de linkerhelft en klein deel rechterkamer. Het bloed uit het linkerhartkamerweefsel gaat weg via de sinus coronarius. Via de anterior cardiac veins loopt het bloed weg uit het rechterhartkamerweefsel.
In rust gaat er 200-250 ml bloed per minuut naar het myocardium (50% van Cardiac output). Het gebruikt 70-80% van de zuurstof in de kransslagaders. De zuurstofconsumptie van het myocardium wordt bepaald door interacties tussen verschillende mechanische factoren, waarvan de belangrijkste de ontwikkeling van de spanning, de hartslag en de contractiliteit zijn. De bloedstroom door het myocardium neemt wel 4x toe met zware inspanning. De kransslagader verwijdt door feedforward mechanismen (sympathische adrenoreceptor vaatverwijding) en feedback control mechanismen, waardoor bloedstroom kan toenemen. Ook van invloed zijn hypoxie, arteriële bloeddruk en aortadruk. De bloedstroom varieert met de hartfasen vaak een ratio 1: 2,5.
In noodgevallen kan de anastomose zorgen voor een communicatie tussen de 2 bloedvaten via collaterale kanalen om de bloedstroom naar een deel te garanderen. Sommige van deze vaten bestaan al, andere kunnen zich ontwikkelen. Het myocardium heeft een beperkte anaerobe capaciteit. Slechte kransslagaderdoorbloeding geeft angina pectoris (erger tijdens inspanning). Een trombus in een kransslagader schaadt de normale functie myocardinfarct (hartinfarct). Kan dodelijk zijn.
Het myocardium is bijna geheel afhankelijk van aerobe metabolisme en heeft de grootste mitochondriale concentratie (3x betere oxidatieve capaciteit als skeletspieren). Het substraat omvat glucose, vetzuren en lactaat uit skeletspieren:
• In rust vormt vet 60-70% van het substraat
• Na een maaltijd vooral glucose
• Bij intensieve inspanning vooral lactaat
• Bij gemiddelde inspanning is de verhouding vet : koolhydraten ongeveer 1 : 1
• Bij langdurige inspanning is het vetmetabolisme bijna 80%
bij getrainde mensen is het bijna hetzelfde, behalve dat er een relatief hoger vetverbruik is bij submaximale inspanning.
- Beschrijf coronairy heart disease
Dit ontwikkelt zich als de kroonslagaderen te nauw worden. Het gebeurt op het moment dat LDL zich op gaat bouwen onder de endotheel cellen aan de binnenkant van de celwand. Zo ontstaat er een vetophoping die naar de binnenkant van het vat groeit.
- Beschrijf het principe van overload, specificiteit en reversibiliteit van training.
Overload-principe toepassing van een specifieke ‘exercise overload’ resulteert in de verandering van fysiologische functies die een trainingsreactie opwekken. Om de juiste hoeveelheid ‘overload’ te bereiken moeten factoren (trainingsfrequentie, type training, intensiteit, rust, juiste competitie) worden gemanipuleerd.
Specificiteit-principe trainingsspecificiteit refereert naar de aanpassingen in metabole en fysiologische functies die afhankelijk zijn van intensiteit, duur, frequentie en de mate van overload. Specifieke bewegingen lokken specifieke aanpassingen uit om specifieke trainingseffecten te genereren die voor specifieke prestatieverbeteringen zorgen.
Reversibiliteits-principe dit duidt er op dat zelfs onder de meest professionele atleten de effecten van veel/lange training tijdelijk reversibel zijn. Om een blijvend effect te behouden moet men dus ook blijven trainen.
- Schets de metabole adaptaties aan anaerobe training
Er vinden drie belangrijke veranderingen plaats bij anaerobe kracht training:
- Er zal een verhoging plaatsvinden in de anaerobe substraatniveaus
- Er zal een verhoging plaatsvinden in de kwantiteit en activiteit van enzymen die een sleutelrol spelen in de glycolytische fase van het glucose katabolisme
- Er zal een verhoogde capaciteit zijn voor het verwerken en verdragen van bloedlactaat niveaus.
- Schets de metabole adaptaties aan aerobe training
Er zijn vier categorieën van fysiologische en metabole factoren die gerelateerd zijn aan zuurstof transport en gebruik: ventilatie, centrale bloedsomloop, actief spiermetabolisme en perifere bloedsomloop. Met de juiste training kunnen positieve aanpassingen in vele van deze factoren lang beklijven; onafhankelijk van geslacht, leeftijd, ras en gezondheidsstatus.
- Beschrijf de effecten van duurtraining op het cardiovasculaire systeem
Figuur 21.5 uit het boek. Plasma volume omhoog, Rode bloedcel massa omhoog, Totale bloed volume omhoog, ventriculaire nakoming, Interne ventriculaire dimensies, aderlijke terugstroom, hartspier contractiliteit eind diastolisch volume omhoog, slag volume maximale slag output omhoog maximaal HMV (meer O2) effectiviteit van HMV distributie omhoog (meer O2) optimalisatie van perifere flow omhoog (meer O2) bloedstroom naar actieve spieren omhoog (meer O2)
- Leg uit wat een sporthart is
Lange termijn aerobic training zal voor het vergroten van het hort zorgen met een grotere linker kamer eind diastolisch volume tijdens rust en inspanning. Het sporthart wordt ook wel cardiac hypertrofie genoemd. Met de grote van het hart wordt vooral de grote van de linker kamer en de dikte van de wand bedoeld. Regelmatige training zal de hartspier vezels die gevoelig zijn voor activatie door Ca2+ beïnvloeden. Ook zal het de kracht-lengte (van de spier) relatie veranderen en zal er een grotere power-output zijn. Het hart van een atleet is 25% groter dan van sedentaire personen.
Als je een duursporter ben zal je een groter linker kamer volume hebben dan weerstand sporters en geen sporters. De massa van het hart is bij weerstand sporters juist weer hoger. De weerstand sporters hadden dikkere kamer wand, en de duursporters hadden een normale range dikte wand. ‘’Een sporthart vertegenwoordigt een fundamentele biologische aanpassing aan een verhoogde myocardiale belasting die wordt opgelegd door training. Cardiale vergroting met duurtraining verhoogt het linker ventrikel volume en verbetert het slagvolume.
- Bespreek de factoren trainingsintensiteit, trainingsfrequentie en trainingsduur in relatie tot aerobe trainingsrespons.
Intensiteit Het is de belangrijkste factor voor adaptatie van de centrale circulatie. Ook is het de belangrijkste component voor veranderingen in VO2max. Hoe hoger de intensiteit is waarop je traint, hoe meer verbetering in je VO2max er te zien zal zijn. Vanaf een intensiteit van 60% VO2max zal de verbetering sneller toenemen.
Hoe hoger je trainingsintensiteit is, hoe hoger je getrainde VO2max percentage is.
Frequentie 2 keer per week trainen zal een zelfde verandering in de VO2max geven als 5 keer per week trainen. Waarom dit is weet niet echt iemand, maar de reden dat je meer dan 2x zou trainen in de week is om wel je calorieën te verbranden en zo een gezond leven te lijden.
Training werkt door aanzetten van eiwitsynthese. De trainingsstimulus moet frequent worden aangeboden voor het aanzetten van de synthese. Naast dit zal training ook een ontstekingsreactie en substraat uitputting veroorzaken. Hierdoor zal er bij te frequente training de negatieve reactie overheersend zijn over de positieve reactie. Verschil tussen 3 en 7 dagen trainen is er niet als je kijkt naar de verbetering van de VO2max.
Tijd Voor uithoudingsvermogen is tijd de belangrijkste factor. Het probleem is dat het zoveel tijd kost. Hoe langer een training duurt, hoe groter de verbetering in de VO2max.
