Spieren

Een spiercel lijkt heel veel op een normale lichaamscel. In het cytoplasma van een spiercel vinden verschillende stofwisselingen plaats: de anaërobe energiestofwisseling (glycolyse), de glycogeensynthese, de glycogeenafbraak en de vetzuursynthese. Ook bevat het cytoplasma verschillende plaatsen waar energie kan worden opgeslagen. Een belangrijk onderdeel van een spiercel zijn de mitochondriën, de energiecentrales van de cel. De mitochondriën zorgen voor de verbranding van energierijke stoffen en bevatten de enzymen van de citroenzuurcyclus en van de ademhalingsketen. De citroenzuurcyclus levert elke keer weer ATP op. ATP is de energie die een spier kan gebruiken voor een samentrekking. In de ademhalingscyclus wordt de energie die al in de cel aanwezig is opgeslagen in de vorm van ATP.

Er bestaan twee soorten spieren: de gladde spieren en de dwarsgestreepte spieren. Gladde spieren staan onder invloed van het autonome zenuwstelsel en zijn daarom onwillekeurig. De dwarsgestreepte spiervezels zijn onder te verdelen in de willekeurige dwarsgestreepte spieren en de onwillekeurig werkende hartspier.

Een spier is opgebouwd uit spiervezelbundels. Een spiervezelbundel bestaat uit meerdere spiervezels. De spiervezels bestaan zelf uit duizenden vezelvormige elementen, die in de lengterichting van de spier lopen: de myofibrillen. Deze myofibrillen worden door het sacroplasma met mitochondriën en andere celonderdelen omgeven. De myofibrillen zijn verantwoordelijk voor de contractiele eigenschappen van de spiervezel. De myofibrillen zijn opgebouwd uit twee soorten myofilamenten: de myosine-filamenten en de actine-filamenten.

Als er een zenuwimpuls bij de spiervezel komt, ontstaat er na een paar reacties een eindplaatpotentiaal op het postsynaptisch membraam. Als deze reactie sterk genoeg is ontstaat er een actiepotentiaal. Als het niveau van een actiepotentiaal bereikt wordt trekken alle spiervezels samen. Bij een samentrekking schuiven de actine-filamenten tussen de myosine-filamenten, de spier verkort op deze manier en trekt dus samen.

Er zijn twee typen spiervezels: De witte, dikke en snelle vezel, ook wel FT-vezel genoemd (fast twitch, snel contraherende vezel) en de rode, dunne en langzame vezel de ST-vezel (slow twitch, langzaam contraherende vezel). De FT-vezel is vooral bij snelle, krachtige en intensieve spieracties actief . De ST-vezel wordt bij spierarbeid van geringe intensiteit gebruikt.

De primaire energiebron voor een spiercontractie is de splitsing van ATP. In de cel spelen nog meer energieleverende reacties zich af, maar deze zorgen voor de heropbouw van het ATP. In het kort wordt ATP met behulp van de volgende stoffen en reacties weer herbouwd: CP (creatinefosfaat) met ADP, de anaërobe glycolyse en de aërobe energieleverantie maken ATP vrij, waarbij de afzonderlijke voorraden zich telkens ten koste van de eerstvolgende zullen aanvullen.

 Training

Door middel van training probeert een mens bij zichzelf de prestaties te verbeteren door systematisch te oefenen.

De resultaten van training zijn voor ieder mens verschillend, door de verschillende manieren waarop mensen op training kunnen reageren. Genetische factoren spelen hierbij een grote rol.

Eén van de mogelijke trainingsmethoden is het principe van supercompensatie. Bij dit principe wordt ervan uitgegaan dat de training leidt tot veranderingen in bepaalde organen, die later weer door het lichaam worden hersteld (compensatie). Hierbij is van belang dat er na de inspanning voldoende hersteld wordt, door voldoende rust te nemen en goede voeding. Bij de compensatie is het mogelijk dat het herstelproces ‘doorschiet’, zodat de oorspronkelijk waarde wordt overschreden (supercompensatie).  Als op het goede moment (als het herstelproces is afgelopen) weer een trainingsprikkel wordt toegediend, kan zo de belastbaarheid van het lichaam vergoot worden.

Arbeid en rust dienen dus goed afgewisseld te worden. Dit afwisselen van arbeid en rust wordt periodiseren genoemd, waarin drie cycli worden onderscheiden: microcycli, mesocycli en macrocycli. Een macrocyclus betreft de afwisseling van perioden met (relatieve) rust en perioden van zware arbeid over een geheel seizoen. De mesocyclus beslaat meestal een periode van twee tot drie weken en de microcyclus een periode van één tot verscheidene dagen.

Wanneer er niet voldoende rust wordt genomen, kunnen er chronische overbelastingssyndromen ontstaan. Deze overtraining kan meerdere oorzaken hebben, zoals een te snelle toename van de trainingsintensiteit, te weinig rust of eenzijdigheid van de trainingsmethode.

Er zijn twee vormen van overtraining: basedoïde (sympathicotone) overtraining, die makkelijk is waar te nemen, en addisonoïde (parasympathicotone) overtraining die moeilijker vast te stellen is omdat er geen stoornissen zijn in rust.

Een speciale vorm van training is de hoogtetraining. Hierbij zijn vier varianten mogelijk: Trainen en leven op hoogte (klassieke hoogtetraining), hoog trainen en laag leven, laag trainen en hoog leven, en de laatste variant is laag trainen en laag leven. De klassieke hoogtetraining is het populairst bij sporters en is erop gebaseerd dat er aanpassingen optreden in het bloed wanneer de sporter op hoogte leeft. Het lichaam maakt extra rode bloedcellen om het lage zuurstofgehalte in de lucht te compenseren.

Uithoudingsvermogen

Onder het uithoudingsvermogen wordt in het algemeen het psycho-lichamelijke weerstandsvermogen tegen vermoeidheid verstaan. Het psychische uithoudingsvermogen is het vermogen om een prikkel welke leidt tot het moeten stoppen van de activiteit zolang mogelijk te kunnen weerstaan. Het fysieke uithoudingsvermogen is het weerstandsvermogen tegen vermoeidheid van het totale organisme en van de afzonderlijke deelsystemen.

Er zijn verschillende onderscheiden te maken tussen soorten uithoudingsvermogen. Zo is er het lokaal en het algemeen uithoudingsvermogen, en binnen deze twee soorten is er een aëroob en anaëroob uithoudingsvermogen te onderscheiden. Deze worden tenslotte weer gesplitst in een dynamisch en statisch vermogen.           

Het algemeen aëroob en anaëroob uithoudingsvermogen is voor sport vaak van doorslaggevende betekenis. Het is bij zowel de wedstrijd als de training van grote betekenis. Is het uithoudingsvermogen niet voldoende ontwikkeld, dan kan er niet lang en intensief op onderdelen van de sport worden getraind, omdat het algemene uithoudingsvermogen dit niet aan kan.

Het aërobe systeem is in staat koolhydraten, vetten en soms eiwitten met behulp van zuurstof af te breken tot ATP. Het aërobe systeem wordt hoofdzakelijk belast bij langdurige belasting van lage intensiteit, zoals bijvoorbeeld bij het lopen van een marathon.

Het anaërobe systeem is onderverdeeld in een fosfaatsysteem en een melkzuursysteem. Het fosfaatsysteem levert energie door het vrijmaken van energierijke fosfaten (adenosine-tri-fosfaat (ATP) en creatinefosforzuur). De melkzuursysteem levert energie door het omzetten van koolhydraten in ATP en lactaat (melkzuur). Het anaërobe systeem is wordt door het lichaam gebruikt voor korte, intensieve inspanningen.

Rust en herstel

Als men traint ontstaat er op een zeker moment een vorm van vermoeidheid of uitputting. Voor de optredende vermoeidheid kunnen de volgende fysiologische verklaringen worden gegeven: de energiereserves raken uitgeput, de activiteit van de enzymen neemt af of er treden storingen op in de water– en elektrolyten huishouding. Tijdens de belasting maar ook na de belasting treedt er herstel op, dat voornamelijk gericht is om de gebruikte stoffen weer aan te vullen. De herstelduur van het lichaam na een training hangt af van een heleboel factoren, zoals de duur van de belasting, de intensiteit van de belasting en de volgorde van de belastingen.