In eerdere artikelen beschreven we dat het lichaam een constante levering van energie nodig heeft om goed te kunnen werken. Indien je sportief actief bent is deze energiebehoefte van het lichaam groter. De energie die je tot je kunt nemen, haal je uit je voeding in de vorm van de macronutrienten: eiwitten, koolhydraten en vetten. Het lichaam kent 3 verschillende energiesystemen. In dit artikel gaan we dieper in op deze energiesystemen en willen we het verschil uitleggen tussen aerobe en anaerobe training.
De energiesystemen
Het lichaam haalt haar energie voornamelijk uit koolhydraten en vetten. De energieverbinding die we opslaan in de spieren noemen we de adenosine trifosfaat, afgekort: ATP. Er zijn verschillende manieren waarop je lichaam aan ATP kan komen, namelijk door middel van:
1. Het fosfatensysteem of ATP-CP systeem
2. Het anaerobe systeem of melkzuur systeem
3. Het aerobe zuurstof systeem
Anaërobe training
In tegenstelling tot de aerobe training waar zuurstof aan te pas komt en waar er sprake is van een continu verhoogde hartslag is een anaerobe training, juist van korte duur waardoor er geen constante verhoging van de hartslag plaatsvindt. Krachttraining met gewichten is hier een mooi voorbeeld van anaerobe training. Deze vorm van training is niet geschikt om het cardiovasculair systeem te ontwikkelen, maar helpt wel bij het ontwikkelen van spieren.
Er zijn een paar anaerobe oefeningen te onderscheiden:
Isotone oefeningen: deze oefeningen zorgen ervoor dat je spieren samentrekken doordat ze een bepaald gewicht moeten tillen. Gewicht kan ook vervangen worden door een bepaalde weerstand. Krachttraining met gewichten is een vorm van isotone oefeningen.
Gymnastische oefeningen: deze oefeningen zijn vaak geënt op het verbeteren van de beweegelijkheid en lenigheid.
Isometrische oefeningen: deze laatste groep aerobe oefeningen zijn oefeningen waarbij je spieren moeten werken, zonder dat je gewrichten bewegen. Een voorbeeld hiervan is het duwen van een stilstaande auto.
Aërobe training
Wanneer men spreekt van aerobe training en anaerobe training dan doelt men op de energiesystemen die de spieren aanwenden voor hun energiebehoefte. Zoals gezegd haalt jouw lichaam de energie uit de voeding en het feit of er zuurstof aan te pas komt om deze energie op te wekken bepaalt het verschil tussen een aerobe en anaerobe training.
Zo is een aerobe training vaak een langdurige activiteit, waarbij de ademhaling en hartslag verhoogd zijn. Een aerobe training betekent feitelijk dat er meer zuurstof in het lichaam verbruikt wordt. Deze vorm van training versterkt vaak de algehele conditie en het cardiovasculair systeem. Onder het cardiovascluair systeem verstaan we het hart en de longen. Wanneer je een aerobe training uitvoert moet je hartslag op een constante en verhoogde tempo blijven voor een periode van ongeveer 20 minuten. Een aantal voorbeelden zijn hardlopen, roeien, wielrennen en crosstrainen.
Verschil Aërobe training en Anaërobe training
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 creatine fosfaat 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.
In het Anaerobe energiesysteem worden glucose en glycogeen afgebroken in afwezigheid van zuurstof, het eindproduct van die reactie is melkzuur (lactic acid). In het aerobe energiesysteem is het proces hetzelfde, alleen is er wel zuurstof aanwezig, wat leidt tot een ander eindproduct genaamd pyrodruivenzuur (pyruvic acid). Dit eindproduct is belangrijk voor het tweede proces van het aerobe systeem genaamd de Krebscyclus. Pyrodruivenzuur wordt omgezet tot het molecuul acetyl coenzyme A. De complete oxidatie (verbranding m.b.v. zuurstof) van dit molecuul produceert twee eenheden ATP met de bijproducten kooldioxide en waterstof. Deze waterstofionen verbinden zich weer met andere enzymen en uiteindelijk leveren die energie voor de elektronentransportketen. De complete stofwisseling van 1 glucose molecuul kan op deze manier ongeveer tussen de 35 en 40 ATP genereren. Oftewel 18 keer meer dan via het Anaerobe systeem.
Vet kan ook worden verbrand met de aanwezigheid van zuurstof. Triglyceriden moeten eerst worden omgezet in vrije vetzuren. Deze worden dan omgezet in acyl-Coa moleculen die op hun beurt de Krebscyclus ingaan. Vet kan op deze manier wel 129 ATP moleculen produceren en dat is meer dan bij koolhydraten. Aan de andere kant heeft het verbranden van vet meer zuurstof nodig om ATP te genereren. Hierdoor is de energielevering uit vetten minder efficiënt waardoor koolhydraten de favoriete en aangewezen brandstof voor de productie van ATP blijven.
Het Aerobe systeem is niet snel in het produceren van ATP, maar heeft wel de capaciteit om energie te produceren voor een veel langere periode. Er kan namelijk een grotere vetvoorraad aangelegd kan worden dan glycogeen uit koolhydraten dat slechts energie voor 30 tot 40 minuten aan maximale inspanning kan leveren. Een “overschot” aan koolhydraten wordt dan ook met behulp van insuline omgezet in lichaamsvet als reserve brandstof.
Conclusie
Het lichaam kent 3 energiesystemen om in haar continue behoefte van energie te voorzien. Het verschil tussen de anaerobe en aerobe training ligt voornamelijk in het feit waarop het lichaam en de spieren aan haar energie komen. Indien het lichaam deze met behulp van zuurstof genereert spreken we van het aerobe systeem. Indien hier geen zuurstof aan te pas komt spreken we van het anaerobe systeem.
Om af te sluiten met een voorbeeld:
Indien je begint met hardlopen begint je lichaam in eerste instantie met een anaerobe trainingsvorm om aan haar energie te komen. Na de eerste 3 minuten komt er pas zuurstof aan te pas en gaat je lichaam over van een anaerobe fase naar een aerobe fase.
