Zoals we in blog 6 hebben besproken haalt ons lichaam drie belangrijke voedingstoffen uit onze dagelijkse voeding: koolhydraten, vetten en eiwitten. De eiwitten spelen een belangrijke rol in de opbouw en het herstel van weefsels. De koolhydraten en vetten spelen een belangrijke rol in de energiehuishouding. Veel van deze koolhydraten en vetten worden in het lichaam opgeslagen voor later gebruik. De koolhydraten en vetten die echter direct worden ingezet als energiebron dienen eerst te worden omgezet naar Adenosine Tri Phosphate (ATP).
ATP is de belangrijkste energiebron (brandstof) voor alle processen die in onze lichaamscellen plaatsvinden. Zo is ATP o.a. onmisbaar voor: de celgroei en het onderhouden van de celstructuur, het transport van stoffen over de celmembraan (celwand) en voor de contractie van spiercellen. Elke spiervezel van het menselijke lichaam beschikt dan ook over een kleine hoeveelheid ATP. De direct beschikbare energie die vrijkomt bij de afbraak van ATP, is de enigste vorm van energie die ons lichaam kan gebruiken om spieren te laten samentrekken.
Aangezien de voorraad ATP slechts beperkt is, moet dit energierijke fosfaat continu worden aangevuld. Om deze constante aanvulling van de voorraad ATP te garanderen, maakt het lichaam gebruik van drie energiesystemen…
- De fosfaatpool of ATP-CP systeem gaan we in dit blog bespreken.
- Het anaerobe energiesysteem of melkzuursysteem zullen we in blog 7 bespreken.
- Het aerobe energiesysteem of zuurstofsysteem komt in blog 8 aan de orde.
De fostfaatpool (ATP-CP system)
Naast de kleine voorraad ATP bezit elke spiervezel ook een kleine hoeveelheid van een ander energierijk fosfaat, te weten Creatine Phosphate (CP). Hoewel het lichaam in de lever en de nieren zelf creatine kan aanmaken, halen we de meeste creatine uit onze voeding. Denk vooral aan rood vlees (biefstuk) en vette vissoorten (haring, zalm etc.). Het lichaam transporteert deze creatine vervolgens naar de spieren, waar een fosfaatgroep wordt toegevoegd aan het creatine molecuul en deze uiteindelijk in de spiercel wordt opgeslagen als creatinefosfaat (CP). Samen met het ATP vormt dit CP de zogenaamde “fosfaatpool”, een kleine voorraadtank van kwalitatief hoogwaardige biologische brandstoffen. In de fosfaatpool functioneert CP dus als eerste buffer voor het aanvullen van ATP.
Dit energiesysteem is vooral actief bij korte, explosieve acties. Tijdens deze acties wordt naast de afbraak van ATP (voor de directe energiedekking van die explosieve acties) gelijktijdig ook CP afgebroken (voor de onmiddellijke aanvulling van de voorraad ATP). De energie die vrijkomt bij de afbraak van CP wordt derhalve direct aangewend om nieuw ATP te vormen. Aangezien er voor de aanmaak van ATP slechts één biologische verbrandingsreactie nodig is, namelijk de afbraak van CP, is de fosfaatpool het snelste energiesysteem waar het lichaam op kan terugvallen. Echter, het is ook het minst energie-efficiënte systeem, getuige het volgende citaat van Alex Morton (2008) …
"The phosphagen system consists of the ATP store and the phosphocreatine (PC) store. The ATP store in the body is small and is sufficient to allow maximal effort for about 1 to 2 seconds. One method of providing more ATP is to break down PC so that the energy released by its breakdown can be used to reconstitute ATP. Unfortunately, the energy available from the PC store is also limited and is enough for only about another 5 to 8 seconds of maximal effort. That is, the ATP and PC activity combined, referred to as the phosphagen system, can provide energy for less than 10 seconds of maximal activity".
Vrij vertaald: de hoeveelheid energie die verkregen wordt uit de afbraak van ATP is voldoende om gedurende 1-2 seconden activiteiten uit te voeren op maximale intensiteit. Helaas geldt dit ook voor het andere energierijke fosfaat uit de fosfaatpool: de afbraak van dit energierijke fosfaat levert een hoeveelheid ATP op die voldoende is voor 5-8 seconden aan energie voor activiteiten op maximale intensiteit. De fosfaatpool in zijn geheel beschikt derhalve over een totale capaciteit van minder dan 10 seconden en dus is dit energiesysteem niet in staat om de energiebehoefte tijdens sportactiviteiten volledig af te dekken (zie ook: Baker et al., 2010).
Voor een verdere aanvulling van ATP zal het lichaam dan ook snel andere energiebronnen aanspreken. Het gaat daarbij vooral om de suikers (glycogeen) en vetten, die eerder door het lichaam uit onze voeding zijn gehaald en vervolgens verspreid over het lichaam zijn opgeslagen. Om ATP aan te vullen, dienen deze suikers en vetten eerst te worden afgebroken. Het afbreken van deze energiebronnen gebeurt via een reeks ingewikkelde biologische verbrandingsreacties. Deze biologische verbrandingsreacties kunnen plaatsvinden zonder gebruikmaking van zuurstof (het anaerobe energiesysteem of melkzuursysteem), maar ook met gebruikmaking van zuurstof (het aerobe energiesysteem of zuurstofsysteem).
Zoals al aangegeven, zullen we in de volgende blog iets meer informatie verschaffen over het melkzuursysteem (anaerobe energiesysteem).
Referentie
Baker J. S., McCormick M. C., & Robergs R. A. (2010). Interaction among skeletal muscle metabolic energy systems during intense exercise. Journal of Nutrition and Metabolism, doi: 10. 1155/2010/905612
Morton, Alan. (2008). Exercise Physiology. Pediatric Respiratory Medicine, Chapter 8, p. 89-99, doi: 10.1016/B978-032304048-8.50012-8. (Noot: Geen gratis download beschikbaar)
Reactie plaatsen
Reacties