Energie voor lichaamsbeweging

Waarom is een spier net als een motor?

Hoewel spieren en motoren op verschillende manieren werken, zetten ze allebei chemische energie om in bewegingsenergie.

• Een motor van een motor gebruikt de opgeslagen energie van benzine en zet die om in warmte en bewegingsenergie (kinetische energie).
• Spieren gebruiken de opgeslagen chemische energie van voedsel dat we eten en zetten die om in warmte en bewegingsenergie (kinetische energie).

Waar komt de energie voor spiersamentrekking vandaan?

De energiebron die wordt gebruikt om de beweging van samentrekking in werkende spieren aan te drijven is adenosinetrifosfaat (ATP) – de biochemische manier van het lichaam om energie op te slaan en te transporteren. ATP wordt echter niet in grote mate in de cellen opgeslagen. Dus zodra de spiercontractie begint, moet de aanmaak van meer ATP snel beginnen.

Omdat ATP zo belangrijk is, hebben de spiercellen verschillende manieren om het aan te maken. Deze systemen werken in fasen samen. De drie biochemische systemen om ATP te produceren zijn, in volgorde:

• gebruik van creatinefosfaat
• gebruik van glycogeen
• aërobe ademhaling.

Gebruik van creatinefosfaat

Alle spiercellen hebben een beetje ATP in zich dat ze onmiddellijk kunnen gebruiken – maar slechts genoeg voor ongeveer 3 seconden! Dus bevatten alle spiercellen een energierijke verbinding genaamd creatinefosfaat, die wordt afgebroken om snel meer ATP te maken. Creatinefosfaat kan zeer snel in de energiebehoefte van een werkende spier voorzien, maar slechts gedurende ongeveer 8-10 seconden.

Glycogeen gebruiken (en geen zuurstof)

Gelukkig genoeg hebben de spieren ook grote voorraden van een koolhydraat, glycogeen genaamd, dat kan worden gebruikt om ATP te maken uit glucose. Maar dit vergt ongeveer 12 chemische reacties, dus het levert langzamer energie dan uit creatinefosfaat. Het gaat echter nog steeds vrij snel, en levert genoeg energie voor ongeveer 90 seconden. Zuurstof is niet nodig – dit is geweldig, want het kost het hart en de longen enige tijd om een verhoogde zuurstoftoevoer naar de spieren te krijgen. Een bijproduct van het maken van ATP zonder gebruik van zuurstof is melkzuur. U weet wanneer uw spieren melkzuur opbouwen omdat het vermoeidheid en pijn veroorzaakt – de steek.

Aerobe ademhaling (weer zuurstof gebruiken)

Binnen twee minuten na de inspanning begint het lichaam de werkende spieren van zuurstof te voorzien. Als er zuurstof aanwezig is, kan de aërobe ademhaling plaatsvinden om de glucose af te breken voor ATP. Deze glucose kan van verschillende plaatsen komen:

• resterende glucosevoorraad in de spiercellen
• glucose uit voedsel in de darm
• glycogeen in de lever
• vetreserves in de spieren
• in extreme gevallen (zoals bij verhongering), de lichaamseiwitten.

Aërobe ademhaling heeft nog meer chemische reacties nodig om ATP te produceren dan een van de twee bovengenoemde systemen. Het is het langzaamste van de drie systemen – maar het kan ATP leveren gedurende enkele uren of langer, zolang de voorraad brandstof strekt.