Energie ; brandstof om te sporten

Sporten betekent energie verbruiken. De spieren werken harder, de hartslag versnelt, het bloed wordt sneller rondgepompt, de longen werken harder... Dit alles vraagt extra brandstof. Waar komt de energie vandaan en wat kan men doen om de inspanning een hele wedstrijd of training vol te houden? Vooraleer een antwoord op deze vragen te geven is het nodig om te verstaan hoe het lichaam energie produceert en wat er met deze energie gebeurt. Dit hoofdstuk leert hoeveel calorieŽn een wielrenner nodig heeft hoe het energiemengsel verschilt naargelang de soort inspanning en waarom we uitgeput raken. Hoe kan men vermoeidheid uitstellen en hoe kunnen we meer uit onze training halen door onze voeding aan te passen.

Energie kunnen we niet zien maar het resultaat van de verwerking van energie in ons lichaam zijn bv. de bewegingen die we uitvoeren, de vertering, de productie van lichaamswarmte,Ö
De energie in ons lichaam komt vrij door de splitsing van een chemische verbinding die we ATP noemen. Dit ATP wordt in iedere cel geproduceerd uit de verbranding van eiwitten, vetten en koolhydraten en alcohol. Deze drie verschillende brandstoffen worden na transformatie door verschillende biochemische processen uiteindelijk omgezet tot hetzelfde energierijke eindproduct: ATP.

 

 

Waar komt onze energie vandaan ?

Van de energie die vrijkomt wordt slechts een gedeelte (In ideale omstandigheden slechts 25%) gebruikt om arbeid te leveren (bv. spieren doen samentrekken). Het grootste deel van de energie wordt omgezet in warmte. Het is daarom dat we zweten tijdens het sporten.

In ons lichaam, meer bepaald in de spieren, zijn slechts minieme hoeveelheden ATP opgeslagen, voldoende om ons gedurende een paar seconden van energie te voorzien. Wanneer we een inspanning leveren moet er bijgevolg beroep gedaan worden op andere energiebronnen.

Waar komt onze energie vandaan?
In onze voeding zijn er 4 stoffen die kunnen omgezet worden in energie

 Koolhydraten

 Vetten

 Eiwitten

 Alcohol

 

Wanneer we eten worden deze voedingsstoffen omgezet in het maag-darmstelsel tot kleinere deeltjes die door de darmwand kunnen opgenomen worden en zo in de bloedstroom terecht komen. Koolhydraten worden omgezet in monosachariden zoals glucose, fructose en galactose, vetten in vetzuren en eiwitten in aminozuren. Alcohol wordt zeer snel opgenomen en komt snel in de bloedstroom terecht.
Het uiteindelijke doel van deze voedingsstoffen is het leveren van energie, alhoewel koolhydraten, eiwitten en vetten ook andere belangrijke functies vervullen.
Koolhydraten en alcohol leveren de snelle energie; vetten worden gebruikt als energie-reservoir voor tragere en langdurige inspanningen terwijl eiwitten noodenergie leveren indien bv. koolhydraten tekort schieten. Eiwitten kunnen aan het eind van hun "levens" cyclus eveneens als energiebron verbruikt worden..
Vroeg of laat eindigen alle voedselcomponenten als energiebron.

 

Meten van energie die we gebruiken

Omdat een groot gedeelte van de energie vrijkomt als warmte kan men deze warmte gebruiken als maat voor energie. In wetenschappelijke termen is 1 Joule de energie die nodig is om 1 kg te verplaatsen over 1 meter met de kracht van 1 Newton.
Maar vaak wordt gebruik gemaakt van de (kilo)calorie als meeteenheid voor energie.

Om te weten hoeveel energie bv een wielrenner dagelijks nodig heeft kan men gebruik maken van tabellen en formules.   De energie die men dagelijks nodig heeft is de energie voor het basaal metabolisme ( alle activiteiten van een lichaam in rust zoals hartwerking, ademhaling, urineproductie,) en de energie voor de activiteit (dagelijkse activiteit +sport) Om een idee te krijgen van het energieverbruik van een bv een wielrenner (mannen) kan men gebruik maken van de volgende formules:

 

Berekening van het basale energieverbruik

G = Kilogram

 

-

Leeftijd in jaren

BMR (kcal/dag)

Mannen

10-17

17,5 x G + 651

 

18-29

15,3 x G + 679

 

30-59

11,6 x G + 879

 

60-74

11,9 x G + 700

 

> 75

8,4 x G + 820

Vrouwen

10-17

13,6 x G + 700

 

18-29

14,7 x G + 496

 

30-59

8,7 x G + 829

 

60-74

9,2 x G + 688

 

> 75

9,8 x G + 624

 

Activiteitsberekening

Activiteit

Man

Vrouw

zeer licht

 

Basaal metabolisme x 1.3

Basaal metabolisme x 1.3

licht

Huisvrouwen, bedienden, administratief en leidinggevend personeel

Basaal metabolisme x 1.55

Basaal metabolisme x 1.56

matig

Verkopers, onderhoudspersoneel

 

Basaal metabolisme x 1.78

Basaal metabolisme x 1.64

zwaar

Werknemers in landbouw, bosbouw en visserij, arbeiders

Basaal metabolisme x 2.1

Basaal metabolisme x 1.82

zeer zwaar

 

Basaal metabolisme x 2.4

Basaal metabolisme x 2.1

 

Energieverbruik voor wielrennen

 

Snelheid (km/uur)

kcal /kg lichaamsgewicht/uur

Minder dan 16

4

16.0 -19

6

19 -22

8

22-26

10

26-30

12

meer dan 32

16

meer dan 40

20

 

 

Voor de berekening van het energieverbruik van een wielrenner moet men:

 Eerst het basaal metabolisme berekenen (afhankelijk van geslacht, leeftijd, lichaamsgewicht)

 Rekening houden met de dagelijkse activiteit

 Rekening houden met het energieverbruik tijdens fietsen Voorbeeld:

 Een wielrenner van 75 kg en 20 jaar heeft een basaal metabolisme van 15.3 x 75 kg + 679 = 1827 kcal

 Voor zeer geringe activiteit 1837 kcal x 1.3 = 2375 kcal

 2 uur fietsen aan 30 km/uur = 12 x 2 uur x 75 kg = 1800 kcal

Dagelijkse behoefte: 2375 kcal + 1800 kcal = 4175 kcal

 

 

Meten van voedingsenergie

Voedingsmiddelen bestaan uit verschillende hoeveelheden koolhydraten, vetten eiwitten en eventueel alcohol. Deze verschillende voedingsstoffen leveren niet dezelfde hoeveelheid energie wanneer ze worden afgebroken in het lichaam. Zo levert 1 gram vet 9 kcal, 1 gram koolhydraat of eiwit 4 kcal en 1 gram alcohol 7 kcal. Vet, met 9 kcal per gram, is een zeer geconcentreerde energiebon. Het levert ons lichaam meer dan tweemaal zo veel energie dan koolhydraten of eiwitten en zelfs meer energie dan alcohol.

 

1 g koolhydraat

4 kcal

of 17 kJ

1 g vet

9 kcal

of 37 kJ

1 g eiwit

4 kcal

of 17 kJ

1 g alcohol

7 kcal

of 23 kJ

 


Voedingsmiddelen bestaan meestal uit verschillende soorten voedingsstoffen. De uiteindelijke hoeveelheid energie van een voedingsmiddel hangt af van de hoeveelheid eiwit, vet en koolhydraten dat het bevat.

2 sneetjes volkorenbrood (80 g ) leveren evenveel kcal als 1 zakje chips (30 g) of ongeveer 160 kcal . De samenstelling is echter verschillend. In 2 sneetjes volkorenbrood zitten slechts 1.6 gram vetten terwijl in het zakje chips 10.5 gram vet zit.

Om tot een gezond balans te komen moet onze energie-inname komen uit:

         minimum 55 energie% koolhydraten.

         maximum 30 energie% vetten (waarvan maximum 10 energie% uit verzadigde vetzuren).

         10-15 energie% eiwitten.

 

 

 

Koolhydraten

De koolhydraatvoorraad in het lichaam bevindt zich vooral onder vorm van glycogeen in de lever en in de spier.
De koolhydraatvoorraden in het lichaam zijn beperkt in omvang! Dit is net als een benzinetank, er kan slechts een zeker hoeveelheid brandstof in worden opgeslagen.
De hoeveelheid glycogeen die kan worden opgeslagen in het lichaam bedraagt ongeveer 2000 kcal of voldoende om het lichaam 1 dag van energie te voorzien, indien we niet zouden eten .

 

Vetten

Vetten worden opgeslagen als vetweefsel in het gehele lichaam. Een kleine hoeveelheid vet vindt men in het spierweefsel (intramusculair vet) maar de hoofdmoot is gestockeerd rond de organen en onder de huid.

Hoeveel vet een persoon heeft is voornamelijk afhankelijk van zijn genetische opmaak (zie ouders, grootouders) en van zijn of haar levenswijze ( voeding, (in)activiteit).

 

Eiwitten

De eiwitten worden niet op dezelfde manier opgeslagen als vetten en koolhydraten. Eiwitten zijn de bouwstenen voor de vorming van de lichaamsweefsels (spieren, organen, huid, bloed, Ö) en dienen eigenlijk niet als energieleveranciers. Toch kunnen eiwitten ook afgebroken worden en omgezet in energie in noodsituaties.

Eiwitten leveren slechts een gering deel van het brandstofmengsel tijdens inspanning. Alleen tijdens "energiecrisissen", wanneer na een uitputtende bergrit de spieren leeg zijn, kunnen eiwitten ongeveer 10% van het brandstofmengsel leveren. Ook tijdens dieetperiodes, wanneer door koolhydraatarme diŽten de spieren leeg zijn, wordt eiwit verspild als energiebron.

 

Alcohol

Koolhydraten, vetten en eiwitten zijn mogelijke energieleveranciers, ze kunnen allen worden vervoerd naar de spiercellen, er worden afgebroken, en omgevormd tot energie.
Alcohol kan dit niet rechtstreeks. Enkel de lever bezit specifieke enzymen om alcohol om te zetten. Het heeft dus geen zin om rondjes te lopen wanneer men te veel gedronken heeft. De lever verwerkt alcohol aan gemiddeld 150 mg per kg en per uur. Dit wil zeggen dat een persoon van 75 kg ongeveer 11 gram alcohol kan verwerken per uur (1 glas wijn of bier).

 

Welke brandstof kiest ons lichaam ?

De hoeveelheid brandstof en de soort brandstof die wordt gebruikt is afhankelijk van:

 Duur en intensiteit van de inspanning

 Fitnessniveau en trainingsprogramma

 Dieet en voedingsstatus


Het brandstofmengsel (de koolhydraat/vetverhouding) die wordt gebruikt tijdens een sprint verschilt van het mengsel tijdens een lange duurinspanning. Naarmate de intensiteit van de inspanning stijgt, daalt de hoeveelheid vet in het brandstofmengsel.
Tijdens inspanningen met een lage tot matige intensiteit worden koolhydraten ťn vetten verbrand. Naarmate de intensiteit stijgt, stijgt het totale energieverbruik maar daalt het aandeel van vetten in het brandstofmengsel.
Bij zeer intense inspanningen worden enkel koolhydraten gebruikt als energieleverancier.

 

 

Speelt uw fitheidniveau een rol ?

Het resultaat van een aŽrobe training is dat spieren leren om meer vet te verbranden en koolhydraten te sparen. Dit wil zeggen dat getrainde atleten langer kunnen doorgaan vooraleer de koolhydraatreserve opraakt. De natuurlijke aanpassing van een lichaam na aŽrobe training is dat dit efficiŽnter leert vetten afbreken, transporteren en omzetten tot energie.

 

 

 Wanneer is de brandstof op ? 

Wanneer de inspanning lang duurt zal men steeds meer vet en minder koolhydraten verbranden. Het lichaam spaart als het ware zijn koolhydraatreserve. Glycogeen in de spieren is beperkt aanwezig en kan uitgeput raken. Dit gebeurt na:

 90 tot 180 minuten aan een intensiteit van 60 tot 80% van de maximale aŽrobe capaciteit (fietsen, lopenÖ)

 30 tot 45 minuten aan een hoog intense/anaŽrobe inspanning (bv. gewichttraining)

 45 tot 90 minuten van een duur/anaŽrobe activiteit (bv. voetbal)

Op het einde van een lange duurinspanning, na 3 -4 uur uur, zijn de koolhydraatvoorraden in de spier uitgeput. In dit stadium wordt gezocht naar andere energiebronnen. De afbraak van koolhydraten uit de lever, energie uit de afbraak van aminozuren (afkomstig van eiwitafbraak) en uit melkzuur. In dit stadium is vet uiteraard een belangrijke energiebron. Wanneer de koolhydraatvoorraad echter uitgeput is kan de vetverbranding niet meer doorgaan. Vetten branden in het vuur van de koolhydraten wil zeggen dat er steeds een minimum aan koolhydraten nodig is in het energiemengsel.
Gaat de inspanning door wanneer de lever en spierglycogeenreserves zijn uitgeput dan kan een laag bloedsuikergehalte optreden ( vermoeidheid, duizeligheid, misselijkheid, appelflauwteÖ)

 

Koolhydraten, vetten en eiwitten zijn mogelijke energieleveranciers, ze kunnen allen worden vervoerd naar de spiercellen, er worden afgebroken, en omgevormd tot energie.
Alcohol kan dit niet rechtstreeks. Enkel de lever bezit specifieke enzymen om alcohol om te zetten. Het heeft dus geen zin om rondjes te lopen wanneer men te veel gedronken heeft. De lever verwerkt alcohol aan gemiddeld 150 mg per kg en per uur. Dit wil zeggen dat een persoon van 75 kg ongeveer 11 gram alcohol kan verwerken per uur (1 glas wijn of bier).
Eiwitten leveren slechts een gering deel van het brandstofmengsel tijdens inspanning. Alleen tijdens "energiecrisissen", wanneer na een uitputtende bergrit de spieren leeg zijn, kunnen eiwitten ongeveer 10% van het brandstofmengsel leveren. Ook tijdens dieetperiodes, wanneer door koolhydraatarme diŽten de spieren leeg zijn, wordt eiwit verspild als energiebron.
De productie van ATP tijdens inspanning komt dus voornamelijk van de verbranding van koolhydraten en vetten.

 

 

Mythe : suiker voor de inspanning en de slappe benen


Er wordt vaak gesteld dat het eten van suikers voor een inspanning kan leiden tot een zgn. rebound hypoglycemie. Hierachter zit de volgende redenering: de koolhydraten die kort voor de inspanning worden gegeten, doen het bloedsuikergehalte stijgen. Hierdoor stijgt ook het insuline, het hormoon dat zorgt voor de "verwerking" van de bloedsuiker. Insuline stimuleert eveneens de verbranding van glucose. Vermits glucose echter ook wordt aangesproken tijdens de inspanning, daalt het bloedsuikergehalte wat leidt tot hypoglycemie en verminderde prestaties.
In een vroegere studie bij nuchtere proefpersonen stelde men inderdaad zulke effecten vast. Deze studie verdraaide echter de werkelijkheid vermits atleten normaal niet nuchter aan een wedstrijd beginnen. Bij een herhaling van het onderzoek op niet nuchtere proefpersonen konden geen negatieve effecten op de prestatie worden aangetoond. De nog zeer vaak gehanteerde vuistregel dat men geen suikers mag eten vanaf twee uur voor een inspanning, is dus niet meer geldig.
Dit belet niet dat sommige mensen sterk reageren op suikerrijke voeding. Hen wordt aangeraden om geen "snelle" suikers te eten (zeker geen druivensuiker) of geen energierijke drankjes (bv. frisdrank) te drinken een half tot twee uur voor de inspanning, of om hiermee te wachten tot aan de opwarming, net voor de inspanning.

 

 

Besluit


Er wordt vaak gesteld dat het eten van suikers voor een inspanning kan leiden tot een zgn. rebound hypoglycemie. Hierachter zit de volgende redenering: de koolhydraten die kort voor de inspanning worden gegeten, doen het bloedsuikergehalte stijgen. Hierdoor stijgt ook het insuline, het hormoon dat zorgt voor de "verwerking" van de bloedsuiker. Insuline stimuleert eveneens de verbranding van glucose. Vermits glucose echter ook wordt aangesproken tijdens de inspanning, daalt het bloedsuikergehalte wat leidt tot hypoglycemie en verminderde prestaties.
In een vroegere studie bij nuchtere proefpersonen stelde men inderdaad zulke effecten vast. Deze studie verdraaide echter de werkelijkheid vermits atleten normaal niet nuchter aan een wedstrijd beginnen. Bij een herhaling van het onderzoek op niet nuchtere proefpersonen konden geen negatieve effecten op de prestatie worden aangetoond. De nog zeer vaak gehanteerde vuistregel dat men geen suikers mag eten vanaf twee uur voor een inspanning, is dus niet meer geldig.
Dit belet niet dat sommige mensen sterk reageren op suikerrijke voeding. Hen wordt aangeraden om geen "snelle" suikers te eten (zeker geen druivensuiker) of geen energierijke drankjes (bv. frisdrank) te drinken een half tot twee uur voor de inspanning, of om hiermee te wachten tot aan de opwarming, net voor de inspanning.

[Valgemeen.htm] [energie.htm] [koolhydraten.htm] [eiwit.htm] [vetten.htm] [sportvoeding.htm] [supplementen.htm]