Voeding en drank leveren energie aan ons lichaam. Deze energie wordt in voedsel opgeslagen in de vorm van koolhydraten, vetten en eiwitten. Na consumptie kunnen deze energiebronnen in elke cel van het menselijk lichaam worden afgebroken zodat de energie weer vrijkomt. Deze energie wordt door de cel zelf of door andere cellen gebruikt, onder andere voor groei en herstel.
Al deze energiebronnen worden uiteindelijk afgebroken tot warmte, zodoende kunnen we de hoeveelheid energie meten door middel van de warmte die de reactie produceert. We meten de hoeveelheid energie in calorieën (cal) of joules (J). Hierbij is 1 calorie gelijk aan de hoeveelheid warmte-energie die nodig is om 1 gram water 1 graden Celsius op te warmen dus bijvoorbeeld van 10 graden naar 11 graden. Op etiketten wordt vaak gebruik gemaakt van kilocalorieën (kcal) waarbij 1 kcal gelijk is aan 1000 calorieën. Gemiddeld gaan we er van uit dat mannen 2500 kcal en vrouwen 2000 kcal per dag verbruiken.
Koolhydraten
Koolhydraten leveren ongeveer 4 kcal per gram. Het lichaam heeft een relatief beperkte voorraad aan koolhydraten opgeslagen (ongeveer 600 gram of 2500 kcal). Dit is voldoende om ongeveer 40 kilometer hard te lopen. De bruikbare vorm van koolhydraten is glucose (suiker). Doordat het opgeslagen ligt in de spier kan deze koolhydraten sneller gebruiken dan vetten of eiwiten. Ook is voor de verbranding van koolhydraten relatief minder zuurstof nodig dan voor de verbranding van vet. Bij intensief sporten zal je lichaam hierdoor meer geneigd zijn om koolhydraten te verbranden.
Vetten
Vetten leveren relatief veel meer energie, namelijk 9 kcal per gram. Het lichaam heeft hier ook een grote voorraad van (ongeveer 8000 gram of 75.000kcal). Vetten liggen opgeslagen als triglyceriden in vetweefsel. Deze triglyceriden moeten eerst afgebroken worden tot vrije vetzuren waarna ons lichaam het kan verbranden. Als het lichaam in rust is worden met name vetzuren verbrand.
Eiwitten
Eiwitten leveren net als koolhydraten ongeveer 4 kcal per gram. Eiwitten worden met name afgebroken in aminozuren om nieuwe eiwitten van te maken. Het afbreken van eiwitten tot energie is complexer dan bij koolhydraten en vetten. Eiwitten dragen hierdoor relatief weinig bij aan de energieproductie; ongeveer 5-10%.
Ons voedsel bestaat dus voornamelijk uit koolhydraten, vetten en eiwitten. Deze stoffen leveren op zichzelf relatief weinig energie dus vormt het lichaam het om in een hoogenergetische stof, namelijk adenosinetrifosfaat (ATP). ATP speelt een sleutelrol in de cellen en verzorgt de energie die nodig is voor bijna alle processen die plaatsvinden in het lichaam.
Figuur 1: Energie uit voedsel wordt opgeslagen in ATP. ATP heeft 3 fosfaat-groepen (P). Als er één fosfaatgroep afgeknipt wordt dan komt daarbij energie vrij. Vervolgens blijft ADP over dat weer opgeladen kan worden met een nieuwe fosfaatgroep.
De drie energiesystemen werken niet onafhankelijk van elkaar. Er is geen activiteit waarbij één systeem alles voor zijn rekening neemt. Het is wel zo dat het percentage dat een energiesysteem bijdraagt verschilt bij een korte sprint of een lange duurtraining. Deze energiesystemen kun je ook trainen. Hierdoor zal een sprinter meer zijn ATP-CP en anaerobe systeem willen trainen terwijl een marathonloper juist veel rustige lange duur zal doen om zijn aerobe vetverbranding te verbeteren.
Energiesystemen | Zuurstof nodig? | Relatieve snelheid van ATP-vorming per seconde | ATP per molecuul substraat | Beschikbare capaciteit |
ATP-CP
| Nee | 10 | 1 | <15 seconden |
Anaerobe verbranding | Nee | 5 | 2 | 60 seconden |
Aerobe verbranding (koolhydraat) | Ja | 2,5 | 32 | 90 minuten |
Aerobe verbranding (vet) | Ja | 1,5 | >100 | Dagen |
Er zijn verschillende energiesystemen in het menselijk lichaam. Elk energiesysteem heeft zijn eigen voor en nadelen. Het lichaam gebruikt nooit 100% één energiesysteem maar er zal wel vaak één systeem zijn wat op dat moment overheerst.
Interessant artikel!