Energiesystemen en sport: wat gebruikt je lichaam wanneer?

De verschillende energiesystemen

Tijdens het sporten hebben je spieren energie nodig om te kunnen samentrekken. Die energie komt uit adenosinetrifosfaat (ATP), een molecule die fungeert als de directe brandstof voor je spieren. Omdat je lichaam maar een kleine hoeveelheid ATP kan opslaan, zijn er drie energiesystemen die continu nieuwe ATP aanmaken, elk op een eigen manier. Hieronder lees je hoe die systemen werken.

1. Fosfaatsysteem

Het fosfaatsysteem, ook wel het ATP-CP-systeem genoemd, wordt gebruikt tijdens korte en explosieve inspanningen. Hierbij gebruikt je lichaam het opgeslagen creatinefosfaat in de spieren om razendsnel nieuwe ATP te vormen. Wanneer ATP in de spier wordt verbruikt, valt het uiteen in adenosinedifosfaat (ADP) en een losse fosfaatgroep. Creatinefosfaat kan die fosfaatgroep vervolgens afstaan aan ADP, waardoor opnieuw ATP ontstaat. Zo kunnen je spieren net iets langer maximale kracht leveren voordat vermoeidheid inzet.¹

Het belangrijkste kenmerk van het fosfaatsysteem is dat het in korte tijd veel energie kan vrijmaken om bijvoorbeeld een korte intensieve inspanning te doen. Voor de werking van dit energiesysteem is bovendien geen zuurstof nodig. Omdat de voorraad creatinefosfaat in de spieren echter beperkt is, houdt het maar zo’n 10 tot 15 seconden stand voordat de energie opraakt.^1,2

2. Glycolytisch systeem

Het tweede energiesysteem is het glycolytisch systeem, dat energie haalt uit glucose. Hierbij wordt glucose in meerdere stappen omgezet tot pyruvaat. Tijdens dit proces komt er energie (ATP) vrij, maar onder anaerobe (zonder zuurstof) omstandigheden ontstaan ook lactaat en H⁺-ionen. Wanneer de inspanning intensiever wordt, draait dit systeem op volle toeren en neemt de hoeveelheid H⁺-ionen toe. Deze ophoping verstoort de zuurgraad in je spieren en veroorzaakt het bekende branderige gevoel bij zware inspanning.

Het glycolytische systeem werkt zonder zuurstof en wordt daarom ook wel een anaeroob systeem genoemd. Het levert snel energie, maar kan dat maar een beperkte tijd (meestal tussen de 10 seconden en 3 minuten) volhouden voordat vermoeidheid en verzuring optreden.^1,2

3. Aerobe systeem

Het laatste energiesysteem van het menselijk lichaam is het aerobe systeem. Zoals de naam al verklapt, wordt er bij dit systeem energie vrijgemaakt met behulp van zuurstof. Zowel vetten, koolhydraten als eiwitten kunnen worden afgebroken om ATP te produceren. Dit systeem komt wat trager op gang, meestal ergens vanaf 30 seconden na het begin van de inspanning. Daarna is het een efficiënt systeem, waarmee je lichaam je spieren urenlang van energie kan voorzien.

De verbranding van vetten levert per gram de meeste energie op, maar daarvoor is ook de meeste zuurstof nodig. Hoe intensiever de inspanning wordt, hoe meer je lichaam overgaat op koolhydraten. Eiwitten worden alleen in uitzonderlijke gevallen, zoals een extreme duurinspanning, als energiebron gebruikt.^1,2

Wil je meer te weten komen over de verschillen tussen aeroob en anaeroob? Lees dan de volgende blog: Aeroob vs. anaeroob trainen: wat is het verschil?

Wanneer gebruik je welk energiesysteem?

In de praktijk zijn deze systemen vaak tegelijkertijd actief, maar afhankelijk van de duur en intensiteit tijdens het sporten, wordt het ene systeem actiever gebruikt dan de andere. Voor de hele korte en intensieve inspanningen, zoals bijvoorbeeld het rennen van een 100 meter sprint, zal je voornamelijk de energie halen uit het fosfaatsysteem. Het glycolytisch systeem is actiever wanneer de inspanningen iets langer worden. Denk bijvoorbeeld aan middellange sprints of korte zwemafstanden. Ook intervaltraining met blokken van 30 tot 90 sec spreken het glycolitsche systeem aan. Het aerobe systeem levert de meeste energie tijdens het sporten op een lage intensiteit voor een langere periode, bijvoorbeeld bij de typische cardio workouts zoals wandelen, fietsen en zwemmen. Op die manier heeft elk energiesysteem zijn voor- en nadelen.

Je kunt de drie energiesystemen zien als drie verschillende energiebronnen met elk hun eigen capaciteit en tempo. Het fosfaatsysteem levert razendsnel energie, maar raakt ook het snelst uitgeput. Het glycolytische systeem houdt het wat langer vol en levert binnen korte tijd een behoorlijke hoeveelheid energie. Het aerobe systeem werkt juist trager op gang, maar kan daarna langdurig energie blijven leveren doordat het gebruikmaakt van zuurstof en grotere energiereserves, zoals vetten en koolhydraten. Zo vullen de drie systemen elkaar aan, zodat je lichaam bij elke vorm van inspanning over voldoende brandstof kan beschikken.

Ben je benieuwd naar wat je het beste kan eten om de verzuring van je spieren uit te stellen? Bekijk dan deze blog: Verzuring & spieren: 6 voedingstips tegen verzuurde spieren.

Effect van trainen

Het klinkt allemaal leuk en aardig hoe de energiesystemen precies werken, maar wat merk je er zelf precies van tijdens het sporten? Wellicht ken je het gevoel van verzuring tijdens een intensieve training of de man met de hamer die je tegenkomt na een lange cardio workout. Dat heeft allemaal te maken met de grenzen van de energiesystemen in je lichaam. Op gegeven moment ben je namelijk niet meer in staat om je spieren van genoeg brandstof en zuurstof te voorzien om de inspanning vol te houden.

Gelukkig is het mogelijk om de energiesystemen efficiënter te laten werken als gevolg van training. Zo kan je bijvoorbeeld de capaciteit van fosfaatsysteem verbetere. Het doen van vele korte explosieve inspanningen van 10 tot 15 seconden kan er uiteindelijk voor zorgen dat er meer creatinefosfaat in de spieren wordt opgeslagen.³

Ben je benieuwd naar hoe creatine jouw sportprestaties kan verbeteren? Bekijk dan ook deze blog: Waar is creatine goed voor? 4 voordelen

Voor het glycolytisch systeem geldt ook dat training het systeem soepeler kan laten werken. Bij de afbraak van glucose zijn vele enzymen betrokken waar een goed afgestemde werking zorgt voor een efficiënte ATP aanmaak.⁴ Daarnaast is de ophoping van H+-ionen een beperkende factor van dit energiesysteem. Wanneer deze deeltjes goed gebufferd kunnen worden, kan het systeem langer draaiende worden gehouden. Zo zou voeding rijk aan beta-alanine de buffering kunnen ondersteunen.⁵

Net als bij de andere systemen kan je lichaam zich ook aanpassen om het aeroob systeem efficiënter te laten werken. Met name de mitochondriën, ook wel de energiefabriekjes van je lichaam, spelen een belangrijke rol. Een hogere mitochondriale dichtheid is een kenmerk van een goed ontwikkeld aeroob systeem.⁶ Daarnaast is de maximale vetverbranding een belangrijk kenmerk. Wanneer je lichaam in staat om tijdens het sporten langer in de vetverbranding te blijven, worden de koolhydraten langer gespaard en hoef je minder snel energie te halen uit beperkte systemen.⁷ Door regelmatig te trainen kan je lichaam efficiënter worden in het vrijmaken van de benodigde energie.

Tot slot: energiesystemen en sport

Om tijdens het sporten je spieren van genoeg energie te kunnen voorzien, heeft je lichaam drie verschillende energiesystemen: het fosfaatsysteem, het glycolytisch systeem en het aerobe systeem. Welk systeem de overhand heeft, hangt af van de duur en intensiteit van de inspanning. Korte, explosieve activiteiten leunen vooral op het fosfaatsysteem, terwijl langere en minder intensieve trainingen voornamelijk gebruikmaken van het aerobe systeem. Door regelmatig en gericht te trainen op verschillende intensiteiten leert het lichaam deze energiesystemen steeds efficiënter in te zetten, waardoor je jezelf kan verbeteren!

Meer advies nodig over sport?

Onze productadviseurs beantwoorden graag al jouw vragen en geven gratis advies op maat.

Vraag gratis advies aan

Britt

Lead Customer Care