Er is een lineair verband tussen de mate van inspanning en de zuurstofopname. De longen hebben wel een overcapaciteit. Bij gezonde mensen zijn dus de longen geen beperkende factor. Dit is het hart (getrainde personen) of de spieren (ongetrainde personen).

De anaerobe drempel is het punt waarop het lichaam overgaat op anearobe verbranding. Dit moet dan om snel energie te krijgen bij een lange, zware inspanning. De anaerobe drempel is bij ongetrainde mensen veel lager (er wordt dus sneller anaeroob verbrand), dan bij getrainde mensen.

Hemoglobine moet bij inspanning snel O2 opnemen en het in de spieren snel afgeven. Dit is te zien een een Hb-curve en komt door een configuratie van Hb. De configuratie komt door daling van de pH en een stijging van de temperatuur en zorgt ervoor dat O2 makkelijker losgelaten wordt.

In de figuur is de zien dat het verschil tussen arteriële en veneuze zuurstofgehalte groter wordt bij inspanning.

De respons van de longen op inspanning wordt geregeld in het ademhalingscentrum in de medulla. Deze krijgt signalen vanuit de motorcortex en hersenstam, en van perifere chemoreceptoren. De rekreceptoren in de longen hebben een negatieve feedback.

Er moet per minuut meer bloed gaan rond stromen, dus moet het hart de cardiac output vergroten. Dit gebeurt enerzijds door het verhogen van de hartfrequentie door de PS te remmen en de OS te stimuleren. Daarnaast wordt de contractiliteit verhoogd waardoor het slagvolume groter wordt. Hiervoor is het wel nodig dat de veneuze return toeneemt. Dit kan door:

– Vasoconstrictie van grote venen;

– spierpomp;

– buikspieractiviteit;

– ademhalingspomp;

– en atriumcontractie

De aanzet voor het hart is proprioceptieve en en niet-proprioceptieve sensoren in de spieren. Dus NIET pO2, pCO2, pH of warmte. De baroreceptoren spelen een kleine rol.

Bij inspanning moet de doorbloeding van spieren toenemen. In rust zijn capillairen in spieren afwisselend open en dicht, telkens wordt er een ander stukje doorbloed. Bij inspanning komen er

signalen uit de spieren, dit zijn lokale factoren zoals pO2 daalt, interstitiëel kalium stijgt, adenosine, metabolieten en endotheliale vasodilatoren. Deze factoren zorgen voor dilatatie van precapilaire sfincters. Ook helpt het OS met de β2-receptor een beetje.

Er is ook een herverdeling van het bloed. Het hartminuutvolume neemt toe en per minuut gaat er meer bloed naar de spieren en minder naar het MDK en de nieren (en percentueel minder naar de hersenen).

De eerste seconden van inspanning doet de spier op het fosfaatsysteem, met CP en ATP dat opgeslagen ligt in de spiercellen. Daarna kan de spier zo'n 2 à 3 minuten op lactaat werken. Gelijktijdig begint de aerobe verbranding, maar dit heet meer tijd nodig om goed op gang te komen.

Voor de aerobe verbranding is zuurstof nodig. Dit diffundeert uit het bloed en bindt in de spiercel aan myoglobine. Substraten voor de aerobe verbranding zijn koolhydraten en vetten. De keuze voor een substraat is afhankelijk van: intesiteit, getraindheid, dieet, gezondheid. Om er achter te komen wat er verbrand wordt kan de RQ bepaald worden. De respiratoire quotiënt is CO2/O2. In rust is dat 0,85. Bij verbranding van vetzuren is de RQ lager (0,7). Bij inspanning zal de RQ eerst dalen, dan RQ=1,0, want dan worden er koolhydraten verbrand.

Daarna wordt er lactaat gemaakt, waardoor RQ>1,0 (verschuiving evenwicht van bicarbonaat-buffer, daardoor “extra” CO2 geproduceerd).

Er zijn drie soorten spiervezels. Ze zitten gemend in spieren. De samenstelling verschilt en wordt beïnvloed door training en/of genen.

– Type I: langzame vezels, gebruikt voor lang durende aanspanning.

– Type IIa: snelle vezels, voor kort durende aanspanning.

– Type IIb: snelle vezels, voor snelheid en kracht.

Efficiëntie van beweging is het rendement: het percentage van de gebruikte energie dat is voor de werkelijke beweging. Bijvoorbeeld bij hardlopen, dat heeft een rendement van 12%, dus wordt 88% opgezet in warmte. Fietsen heeft een hoog rendement, 25% en zwemmen een laag rendement 8-10%.