De sleutel tot succesvol presteren: Energiesystemen

door | 7 okt 2021

Iedere ambitieuze duursporter wil sneller worden en hard trainen om sneller te worden. Maar wat bepaalt deze snelheid eigenlijk? Hoe hard is dan hard trainen? En de hamvraag: welke trainingen moet je eigenlijk doen?
Om deze vragen te beantwoorden, moeten we wat dieper ingaan op de werking van de spieren en de verschillende energiesystemen.

Energie in de spiervezels

Je spieren bestaan uit spiervezels en die spiervezels bestaan weer uit spiercellen. Om deze vezels te laten samentrekken is energie nodig. In het lichaam komt die energie voornamelijk uit adenosine tri fosfaat (ATP). Bij het ontkoppelen van een fosfaat deeltje komt de energie vrij die nodig is om een spiervezel te laten samentrekken.

In de spiercellen is een kleine voorraad ATP aanwezig maar dit is slechts voldoende voor een hele korte inspanning van enkele seconden. Het lichaam moet dit dus continu aanvullen door opnieuw ATP te produceren. Dit kan het op een aantal verschillende manieren.

Inspanningstest bij de Triathlon Training Academy

Energie Productie

ATP kan door een fosfaatdeeltje los te laten, overgaan in ADP en vervolgens in AMP, waarmee energie vrij komt. Dit kan vice versa ook weer herstellen door een fosfaatdeeltje terug te koppelen.

Maar de belangrijkste manier voor het produceren van ATP is uit substraat (macro nutriënten). Met name koolhydraten en vetten.

Er zijn hierbij drie energiesystemen die we onderscheiden:

  • Anaerobe Energiesysteem – Koolhydraten
  • Aerobe Energiesysteem – Vetten-Lactaat-Pyruvaat
  • Anaerobe A-lactische Energiesysteem – Creatine Fosfaat

Anaeroob

Het anaerobe energiesysteem wordt de glycolyse genoemd. Anaeroob wil zeggen ‘zonder zuurstof’. Het is de afbraak van koolhydraten (glucose) in, uiteindelijk, pyruvaat en lactaat waarbij tijdens dit proces op meerdere momenten ATP gevormd wordt.
De afbraak van glucose vindt plaats in het cytosol, buiten de celkern.
Dit is een belangrijk gegeven voor de wisselwerking tussen het anaerobe – en aerobe energiesyteem.

Glycolytic pathway from glucose to lactate

Aeroob

Het aerobe energiesysteem vindt plaats in de mitochondrien in de celkern. Dit proces kan alleen met zuurstof plaatsvinden, waarbij uit vetten (beta oxidatie) en ook lactaat en pyruvaat in de krebscyclus (ook wel citroenzuurcyclus genoemd) ATP wordt gevormd.

glucose fatty acid oxidation cycle

Glucose fatty acid oxidation (ref.: Biomarkers in Cancer 2016)

Anaeroob A-lactisch

Het laatstgenoemde energiesysteem, het creatine fosfaat systeem, is zeker niet onbelangrijk, maar levert slechts energie voor een zeer korte tijd. Dit is het energiesysteem (ook anaeroob en zonder productie van lactaat) dat in de duursport weinig aandacht krijgt omdat het voor slechts enkele seconden werkzaam is. Het is echter essentieel voor de zogenaamde lactate shuttle en het ATP transport in de spiercel. Zonder creatine fosfaat is het onmogelijk voor het lactaat en pyruvaat om de celkern binnen te komen en wordt ook het transport van ATP naar de spiervezels vrijwel stilgelegd. Creatine fosfaat herstelt relatief snel, waardoor het steeds opnieuw gebruikt kan worden indien er een tijdje geen beroep op is gedaan.

Voor trainingsadaptatie focussen we ons voornamelijk op het aerobe en anaerobe energiesysteem, al zijn er enkele trainingsvarianten die de eigenschappen van het creatine fosfaat systeem gebruiken in het design van de training. Bijvoorbeeld de zogenaamde Tabata intervallen (20-10s, 40-20s).

 

Trainingsfocus bepalen

Nu je de twee belangrijkste energiesystemen kent, kun je trainingskeuzes maken. Door te begrijpen welk energiesysteem belangrijk is voor jouw type wedstrijd, kun je je trainingsfocus bepalen.

Wil je een sprint distance triathlon doen, dan is een hoge VO2MAX het belangrijkste om tot sterke prestaties te komen.

Om VO2MAX te verhogen, moet je focussen op het trainen van het aerobe energiesysteem, dit kan door te focussen op veel volume en langdurige vetverbranding (LIT, FatMAX) of door hoge intensiteit in intervallen (HIT) te trainen waarbij de hersteltijd van het anaerobe energiesysteem niet voldoende is. Zie het polarized training model.

Wil je een 100m sprint loopwedstrijd doen, dan moet je zorgen voor een zo hoog mogelijke VlaMAX om zoveel mogelijk ATP te produceren in korte tijd.

Om de glycolytische power (VLaMAX) te trainen, heb je maximale koolhydraten nodig en moet de intensiteit richting maximaal gaan. Essentieel is de volle voorraad aan glucose (in de vorm van glycogeen in de spiercel) en de hersteltijd van intervallen moet lang genoeg zijn om het anaerobe energiesysteem volledig te laten herstellen.

“You really know what to work on if you know the VLamax”

Dan Lorang

Coach of Ironman world champion Jan Frodeno

Metabool profiel: Aeroob vs Anaeroob

Deze twee energiesytemen werken samen in het leveren van vermogen, maar werken elkaar ook tegen. Er heerst een symbiose tussen deze twee systemen. Het anaerobe systeem kan veel energie leveren maar zonder het aerobe systeem kan het lactaat niet worden omgezet in energie en zal de spiercel (als het lactaat de cel niet snel genoeg uit kan) langzaamaan minder goed functioneren doordat de Ph waarde in de cel omlaag gaat. VO2MAX en VlaMAX bepalen dus je maximal lactate steady state, of anaerobic threshold, onder veel atleten ook wel FTP genoemd.
Wil je een Ironman doen dan is een lage VLaMAX en een hoge anaerobic threshold het beste metabole profiel.

A High VLaMAX lowers the Anaerobic Threshold - Inscyd

Glycolytic pathway from glucose to lactate

FTP is een Black Box

Veel atleten en trainers bepalen de trainingsaanpak op basis van deze FTP, zonder te weten hoe deze maximal lactate steady state eigenlijk tot stand is gekomen.

“Athletes may instinctively train in a way that builds up mitochondria, but if you never know the mechanism, you never know whether what you do is the right thing.”

George A. Brooks

Exercise Physiologist and professor of Integrative Biology, UC Berkely

Voorbeeld:
Twee hardlopers met dezelfde FTP kunnen een totaal verschillende 10K tijd neerzetten, omdat de hoogte van VO2MAX en VlaMAX bepalend is voor de snelheid over een bepaalde tijd. Atleet A met een hoge VO2MAX in combinatie met een hoge VlaMAX kan dezelfde FTP waarde hebben als atleet B met een lagere VO2MAX en een lagere VlaMAX. Het is waarschijnlijk dat atleet A een sterkere prestatie neerzet over een korte afstand dan atleet B, die waarschijnlijk beter tot zijn/ haar recht komt in een marathon.

‘”If you base training on the outcome, you don’t know how it really came to this performance”

Sebastian Weber

Head of performance HTC Highroad, former coach of multiple TT World Champion Tony Martin

Dus voordat je gaat trainen, is het ontzettend belangrijk om te weten waar jouw energie vandaan komt, oftewel hoe deze twee energiesystemen bij jou ontwikkeld zijn. Als je dan weet wat het ideale energiesysteem is voor het type wedstrijd dat je doet, weet je ook waar jouw trainingsfocus moet liggen!

Fat and Carbohydrate Combustion (ref.: INSCYD)

Metabool profiel middels INSCYD

De INSCYD inspanningstest is op dit moment de beste methode om je aerobe en anaerobe capaciteit te bepalen, zodat je weet welke energiesystemen je moet trainen. Je krijgt inzicht in je VO2MAX, VLaMAX, vetverbranding, koolhydraatverbranding en lactaat productie en -herstel. Hiermee heb je het perfecte gereedschap in handen om je klaar te stomen voor je wedstrijden!

MLSS Maximal Lactate Steady State Test

Inspanningstest bij de Triathlon Training Academy

Dagmar Kagie

Dagmar Kagie

bewegingswetenschapper en mede-oprichter Triathlon Training Academy

Powered by

Triathlon is meer dan een sport, het is een lifestyle. At the Triathlon Training Academy we look at the big picture, enhancing every aspect and all disciplines to make you a faster, healthier, happier, but above all a smarter Triathlete.