COACH LOGIN
energiesystemen

Energiesystemen van het lichaam: ATP

WEEKAANBIEDINGEN
BODY EN FITSHOP

Ons lichaam heeft een constante levering aan energie nodig om goed te kunnen functioneren en om gezond te blijven. Wanneer we sporten, heeft het lichaam uiteraard een grotere vraag naar energie dan wanneer het lichaam in rust is. Het lichaam ontvangt energie door wat we eten en drinken in de vorm van koolhydraten, proteïne en vetten.

Energiesystemen van het lichaam

Koolhydraten geven ons de energie voor dagelijkse activiteiten waaronder sportactiviteiten. Koolhydraten worden in ons lichaam omgezet in glucose (bloedsuiker). Deze glucose wordt getransporteerd in het bloed waar het eventueel opgenomen wordt door cellen (met behulp van insuline) en dus gebruikt wordt. Daarnaast kan het worden opgeslagen als glycogeen in de lever en spiercellen.

Een andere grote energievoorraad komt uit vetten. Het meeste vet in ons lichaam bevindt zich in de vorm van triglyceriden ook wel lichaamsvet (onder de huid en rondom de organen) genaamd. Ook wanneer we een teveel aan zowel proteïne en/of koolhydraten consumeren dan kan deze overtollige energie (positieve energiebalans) ook opgeslagen worden in de vorm van triglyceriden in de vetcellen van ons lichaam. Een voordeel van vetten als energieleverancier is dat de meeste mensen een onuitputtelijke hoeveelheid hebben waar ze gebruik van kunnen maken. Glycogeen opgespaard uit koolhydraten daarentegen kan slechts energie leveren voor zo’n 30-40 minuten van hoge intensiteit.

Proteïnen zijn vooral bouwstoffen en worden in mindere mate gebruikt als energievoorziening. Dit vindt eigenlijk alleen plaats tijdens een negatieve energiebalans (dieet met weinig calorieën) of bijvoorbeeld tijdens uithongering. Hiervoor dient een omzetting in glucose plaats te vinden.  Dit proces waarbij glucose niet uit gegeten koolhydraten komt, maar door het lichaam uit andere voedingsstoffen wordt aangemaakt, heet gluco(neo)genese. Hiervoor kunnen (de aminozuren uit) proteïne gebruikt worden, maar ook reeds opgeslagen glycogeen en vetten.

We gebruiken dus vooral koolhydraten en vetten als energievorm in het lichaam. De energie die zich in deze substraten bevind, wordt op verschillende manieren vrijgegeven in de cellen en opgeslagen in een hoge energieverbinding genaamd adenosine trifosfaat (ATP). Het komt er op neer dat we ATP nodig hebben om spiercontracties (zowel als ontspanning van de spieren) te realiseren. Daarom heeft het lichaam verschillende manieren om ATP te kunnen genereren.

Er zijn drie verschillende manieren waarop cellen ATP kunnen genereren: Deze energiesystemen worden alle drie beschreven in separate artikelen.

1. Het fosfatensysteem of ATP-CP systeem
2. Het anaerobe systeem of melkzuur systeem
3. Het aerobe zuurstof systeem

Het ATP-CP systeem

De 1e manier (ATP-CP systeem, of fosfatensysteem) is de gemakkelijkste en snelste manier om ATP te genereren en dit gebeurt zonder de aanwezigheid van zuurstof (“anaërobic”). De naam Adenosinetrifosfaat houdt in dat het adenosine gekoppeld aan drie fosfaten betreft. Het afsplitsen van één van deze fosfaten levert energie op.  Wanneer ATP wordt gebruikt om energie te leveren (ongeveer 7.3 kcal per ATP) dan blijft er ADP (Adenosinedifosfaat, Adenosine met twee fosfaten) en een los, fosfaat molecuul over. CP staat voor creatinefosfaat dat is opgeslagen in de skeletspieren. Voordat ADP weer energie los kan laten moet deze fosfaat groep weer worden aangevuld en deze wordt geleverd door de opgeslagen creatinefosfaat in het lichaam. In dit proces worden dus geen koolhydraten en vetten of proteïne gebruikt.

Deze manier van ATP genereren gebeurt vooral tijdens erg intensieve, kortdurende vormen van trainen. Denk hierbij bijvoorbeeld aan korte sprintactiviteiten (100m), powerlifting maar ook bij het hoog- en verspringen. Via deze manier kan slechts 10 tot 15 seconden energie worden geleverd aan alle spieren, waarna uitputting plaatsvindt. Het is ook niet mogelijk om grote hoeveelheden ATP in de spieren op te slaan, slechts een geringe hoeveelheid voor een paar seconden intensieve activiteit. Dit systeem is meteen paraat om energie te leveren en is dus altijd als eerste actief. Ook is dat bijvoorbeeld het geval wanneer je op staat vanuit je stoel terwijl dit (voor gezonde mensen) natuurlijk geen intensieve actie is. Toch komt de energievoorziening dan vooral van het ATP-CP systeem.

Trainen en het ATP-CP systeem

Door middel van training kun je zorgen dat je bijvoorbeeld sneller wordt op de 100 meter. Maar het is niet mogelijk om je ATP voorraden te vergroten. Goed getrainde atleten hebben ongeveer 3-5 minuten rust nodig, waarna de gehele ATP voorraad weer is aangevuld. Zo kunnen ze bijvoorbeeld tijdens een training de tweede 100 meter bijna net zo snel uitvoeren als de eerste sprint.

Ook bij teamsporten zoals voetbal, basketbal en hockey maak je vaak gebruik van dit energiesysteem tijdens de meest actieve hoogtepunten. Denk bijvoorbeeld aan een explosieve en snelle dunkactie. Of een korte snelle sprint met een hard schot gericht op doel tijdens voetbal. Het is overigens niet het enige energiesysteem dat actief is. Alle drie de systemen zijn altijd samen actief, alleen bepalen de duur en de inspanning welk systeem het meest actief is. Alleen bij deze korte, inspannende activiteiten komt bijna alle energie van het ATP-CP systeem.

ATP-CP training is een goede manier om kracht en snelheid te trainen. Dit kun je bijvoorbeeld doen door het uitvoeren van explosieve oefeningen (tot aan maximaal 15 seconden en tussendoor steeds minimaal 2 minuten te rusten). Rust tussen de oefeningen door is belangrijk, omdat er tijd nodig is om de ATP levels weer op te bouwen. Sprinten, springoefeningen, en bijvoorbeeld werpoefeningen met medicijnballen zijn vormen van training die vooral dit energiesysteem belasten.

Samenvatting

Het lichaam beschikt over verschillende manieren om energie te leveren: Het fosfatensysteem of ATP-CP systeem, het anaerobe zuurstof systeem of melkzuur systeem en het aerobe zuurstof systeem. De mate waarin deze verschillende energiesystemen worden gebruikt, hangt af van de duur en intensiteit van activiteiten. Voor activiteiten van korte duur van zo’n 10-15 seconden en hoge intensiteit wordt hoofdzakelijk gebruik gemaakt van het ATP-CP, of “fosfaten systeem”. Dit systeem kan het snelst energie leveren en wordt altijd als eerste ingezet. Training gericht op dit systeem verbetert dan ook vooral de prestaties bij kortdurende activiteiten van hoge intensiteit.

In de volgende delen zal ik verder ingaan op de andere energiesystemen: Het anaerobe zuurstof systeem of melkzuur systeem en het aerobe zuurstof systeem.

Literatuur

  • Van Loon LJC. The effects of exercise and nutrition on muscle fuel selection. Maastricht:
    Universitaire Pers Maastricht, 2001.
  • NASM Essentials of Personal Fitness Training
  • The Three Metabolic Energy Systems by Jason Karp PhD
  • All About your Metabolic Energy Systems by Andrew Heffernan
WEEKAANBIEDINGEN
BODY EN FITSHOP

Over Koen Heijmans

Koen heeft zijn sportopleiding gevolgd in Santa Barbara, Californië en daar zijn diploma in Health and Physical Education behaald. Momenteel is hij personal trainer en schrijft vanuit zijn kennis en ervaring

Plaats een reactie