Volgelopen benen

Wat zijn die ‘volgelopen benen’ toch, als je even te hard van stapel bent gelopen tijdens het sporten? Of als je op het laatst nog even een extra sprint inzet?
Het gebeurt vaak tijdens schaatswedstrijden, 1000 en 1500 meter. Een schaatser gaat helemaal ‘stuk’ en haalt de finish nauwelijks.

ATP, ADP en koolhydraten
Er is een stof die er voor zorgt dat onze spieren kunnen functioneren: ATP (adenosinetrifosfaat). Als die stof wordt aangesproken (bij spierarbeid dus) wordt ATP afgebroken tot ADP (adenosinedifosfaat) + energie. Die energie wordt gebruikt en ADP blijft over. Het lichaam kan ADP weer omzetten in ATP (zodat er weer energie beschikbaar komt) en het doet dat op verschillende manieren, afhankelijk van de intensiteit van de inspanning. Eén van die manieren is met behulp van koolhydraten. Koolhydraten worden gebruikt als de inspanning relatief hoog is, omdat het de meest functionele brandstof is. Bij een relatief lage inspanning gebruiken we vetten, zodat we de koolhydraten sparen voor als ze echt nodig zijn. We gebruiken het woordje relatief, omdat inspanningsintensiteit per individu natuurlijk verschilt: een topsporter maakt tot op een (veel) hoger niveau gebruik van vetten dan een recreatiesporter.

Tweetrapsraket
Als koolhydraten worden gebruikt voor de omzetting van ADP naar ATP, gebeurt dat met een ‘tweetrapsraket’. Daarbij wordt gebruik maakt van de stof glucose die uit de koolhydraten komt:

glucose + ADP = ATP + melkzuur
melkzuur + ADP + zuurstof = ATP (+ koolzuurgas + water)

Met andere woorden: het melkzuur dat uit de eerste reactie komt, kan worden gebruikt in de tweede reactie. (Bij een lichte inspanning komt het in feite direct tot een reactie van glucose + zuurstof + ADP en is er helemaal geen sprake van melkzuur.) Reactie 1 vindt plaats bij een stevige inspanning, bijvoorbeeld aan het begin van een wedstrijd of tijdens een tussensprint. Tijdens een ‘rustiger’ periode, als er weer voldoende zuurstof kan worden ingeademd, treedt reactie 2 in werking.

Zuurstofschuld = ‘vollopen’
Maar wat nu als er niet voldoende zuurstof meer kan worden ingeademd, in het jargon: als er een zuurstofschuld ontstaat? Nu ja, dat ligt voor de hand: geen zuurstof = geen tweede trap van de raket. Er wordt dus nog wel ATP gemaakt, maar ook melkzuur, dat zich ophoopt omdat het niet kan worden afgebroken. Dat is geen probleem bij een schaatssprint van 500 meter (of een 100 meter loopsprint): de inspanning duurt te kort om de hoeveelheid melkzuur te groot te laten worden. Bij een 1000 en vooral 1500 meter schaatsen (of 400/800 meter lopen) echter hoopt het melkzuur zich in de eindfase te veel op. Een immense vermoeidheid in de spieren is het gevolg, een gevoel alsof de zaak ‘op springen staat’. Naarmate een sporter getrainder is, zal hij of zij deze fase langer kunnen volhouden. Maar er komt onherroepelijk (en vrij snel) een einde aan de inspanning. Dit is de reden dat op de 1500 meter schaatsers zo ontstellend af moeten zien en geheel ‘gesloopt’ over de finish komen, vaak meer nog dan bij de langere afstanden.

Sport en energiesystemen

We bespreken de vormen van energielevering en welke sporten van welke vorm gebruikmaken.

Om de spieren te bewegen hebben we ATP (adenosinetrifosfaat) nodig. Als dat wordt benut, blijft er als reststof ADP over. Het lichaam kan ADP weer omvormen tot ATP. Het melkzuur dat bij schaatsers op de 1500 meter het struikelblok vormt, is een reststof die gevormd wordt bij het aanmaken van ATP. Normaal gesproken wordt het melkzuur afgebroken doordat het een reactie met zuurstof aangaat, maar als er een zuurstofschuld is, bij iets langer durende explosieve inspanningen, zal het melkzuur niet kunnen worden afgebroken. En dan is het snel afgelopen met de prestaties, zoals je op zo’n 1500 meter altijd goed kunt zien. Het mag duidelijk zijn dat een marathonloper weinig aan zo’n energiesysteem heeft: binnen de kortste keren zou hij of zij de strijd moeten staken. Een 100 meter sprint daarentegen duurt weer veel te kort om gebruik te maken van zo’n systeem. Voor die twee uitersten zijn er kennelijk andere energiesystemen.

CP
CP staat voor creatinefosfaat. Dat gecombineerd met ADP levert ook ATP op. ATP en CP samen worden ook wel de fosfaatbatterij genoemd. Hierbij wordt er geen melkzuur gevormd en er is ook geen zuurstof nodig. Perfecte stof, lijkt het, maar ook hier is een spelbreker: je hebt voor ongeveer 8 seconden aan creatinefosfaat om af te breken. ATP is voor 2 seconden in je spieren aanwezig: je hebt dus voor ± 10 seconden aan maximale energie; de duur van een 100 meter sprint voor de topatleten! Zo snel als CP en ATP worden afgebroken, zo snel worden deze fosfaten ook weer opgebouwd. Binnen 3 tot 5 minuten zijn beide stoffen weer op vol niveau aanwezig. Sprinters, die het vooral moeten hebben van hun start, trainen op twee zaken: enerzijds het verhogen van de voorraden ATP en CP; anderzijds op een versnelde afbraak (dat levert een effectiever energievoorziening) en versnelde opbouw van die stoffen.

Aërobe energiesysteem
Aan de andere kant van het energiespectrum zit het aërobe systeem, ofwel de energievoorziening met behulp van zuurstof. Vet en koolhydraten worden opgeslagen voor later gebruik, als er energie wordt gevraagd. In theorie is dit een oneindige vorm van energievoorziening, d.w.z. zolang er zuurstof en voedingsstoffen zijn. Hoewel de vetvoorraad bij een mens praktisch onuitputtelijk is, geldt dat niet voor koolhydraten. In principe ben je na 1 tot 1,5 uur door je koolhydraten heen en die dienen dus steeds te worden aangevuld. Vet wordt alleen gebruikt bij een lage intensiteit, en die is natuurlijk ook veel langer vol te houden.

Melkzuur
Het melkzuursysteem is een tussenfase, waarbij voedingsstoffen worden verbrand maar er geen zuurstof voorhanden is om het ontstane melkzuur weg te werken.

Sporten en de energievoorziening
De hiervoor besproken systemen kun je voor de duidelijkheid strikt gescheiden bespreken, in de meeste gevallen werken ze achter elkaar of door elkaar heen. Hieronder een paar sporten en globaal de percentages waarvan ze gebruik maken om een indicatie te geven:

In principe zullen (top)sporters ook zo trainen dat de verhouding in de energieleverende systemen recht wordt gedaan. Maar als gezegd, het kunnen geen vaste percentages zijn. Twee voorbeelden om dat te illustreren. Bij sporten die het vooral moeten hebben van het fosfaat- en melkzuursysteem, denk je aan explosieve sporten. Dat is meestal ook zo, maar daar moet je golf dan ook toe rekenen: 95% van het spelletje zit in die categorie. D.w.z. als de bal wordt geslagen, natuurlijk; het wandelen tussen de slagen door zit helemaal aan de andere kant, bij vetverbranding d.m.v. zuurstof. Bij fietsen worden de systemen zonder zuurstof maar voor een procent of 5 aangesproken. Totdat fietsen wielrennen wordt en een demarrage of een sprint wordt ingezet, of als er wordt geklommen: dan staan de verhoudingen al snel op hun kop. Vandaar dat het voor wielrenners zo van belang is niet alleen op ‘duurwerk’ te trainen, maar ook veel aandacht te hebben voor hun anaërobe systeem: dat kan in de slotfase van een wedstrijd vaak het verschil uitmaken.