Fysiologie voor de sportpraktijk

De fysiologie probeert het ontstaan, de ontwikkeling en het onafhankelijk voortbestaan van (alle) levende materie te verklaren. Anders gezegd bestudeert de fysiologie de kenmerken van levende materie. De twee hoofdkenmerken zijn:

De cellen van ons lichaam nemen, zelfs in rust, voortdurend zuurstof, bouwstoffen en brandstoffen uit het interne milieu op. Dezelfde cellen geven warmte, kooldioxide en andere afbraakproducten aan hun directe omgeving af. De directe omgeving van de cellen (het milieu intérieur) moet dan ook voortdurend worden ververst. Deze verversing wordt verzorgd door het bloed, dat via een uitgebreid transportnet (de bloedvaten) het milieu intérieur omstroomt. Het bloed is de verbindingsschakel tussen het milieu intérieur en de buitenwereld. Het bloed vervult deze verversingsfunctie dankzij de transporteigenschappen van de verschillende bloedbestanddelen. Het hart, een holle spier die als pomp fungeert, levert de energie voor het stromen van het bloed langs de weefsels. In dit hoofdstuk bespreken we de verversingsfuncties van het bloed. In het volgende hoofdstuk gaan we in op de functie van het hart en de bloedvaten.

De bloedsomloop (circulatie) is het continu werkende transportsysteem dat de weefsels voortdurend van zuurstofrijk bloed voorziet en voor voldoende afvoer van afbraakproducten zorgt. De bloedsomloop bestaat uit.

Het ademhalingsstelsel ververst de gassen die zijn opgelost in het bloed. Zuurstof gaat vanuit de lucht in de longen naar het bloed en kooldioxide vanuit het bloed naar de longen. Om de verversing van het bloed op de langere termijn te kunnen waarborgen, moet de lucht in de longen eveneens worden ververst. De in- en uitstroom van longenlucht noemen we de longventilatie.

Iemand die goed beschermende kleding draagt, blijkt in staat te zijn de temperatuur in de dieper gelegen delen van zijn lichaam min of meer constant te houden. In de hersenen, het hart en andere vitale organen blijft de temperatuur bij omgevingstemperaturen die variëren van −50 °C tot ongeveer 100 °C op ongeveer 37 °C. Zelfs zonder kleding kan men, mits het droog is, de temperatuur in deze dieper gelegen delen min of meer constant houden bij omgevingstemperaturen die variëren van ongeveer 13 °C tot 60 °C.

We verliezen voortdurend vocht aan de omgeving. Naast het vochtverlies dat optreedt door zweten, verliezen we ook vocht via verdamping aan de slijmvliezen van de luchtwegen, via de ontlasting (de feces), de urine, en er ‘lekt’ voortdurend wat vocht weg door de huid (perspiratio insensibilis, zie hoofdstuk 6). In tabel 7-1 zijn de vochtverliezen op een rijtje gezet. Daarbij is een getallenvoorbeeld gegeven voor drie situaties: een normale dag, een warme dag en een dag waarop gedurende enige uren inspanning wordt geleverd.

In de voorgaande hoofdstukken is duidelijk geworden dat zich in het lichaam voortdurend allerlei processen afspelen. Ieder proces, iedere celactiviteit, vraagt energie, of het nu de vorming van eiwitten of het samentrekken van de hartspiervezels of skeletspiervezels betreft. Die benodigde energie halen we uit brandstoffen die via onze voeding het lichaam binnenkomen. Voor een aantal processen, zoals de vorming van eiwitten, het herstel en de groei van cellen en weefsels, zijn tevens bouwstoffen nodig. Ook deze stoffen komen het lichaam via onze voeding binnen.

Het hormoonstelsel is in vorige hoofdstukken al enkele keren aan de orde geweest. In al die gevallen kwam de regelfunctie van de hormonen ter sprake, zoals bij het regelen van het bloedvolume na het drinken van een grote hoeveelheid vocht. In dit hoofdstuk staat het hormoonstelsel zelf centraal. We gaan in op de rol die het hormoonstelsel speelt bij het leveren van inspanning. Ook bespreken we in hoeverre hormoonpreparaten nodig, nuttig of schadelijk zijn voor de sporter.

Het zenuwstelsel reguleert, coördineert en integreert, in samenwerking met het hormoonstelsel, de functies van het menselijk organisme. In dit hoofdstuk komt de neurale regulatie aan de orde. In de hierna volgende hoofdstukken 11 en 12 is de aandacht vooral gericht op de fysiologische processen bij de uitwisseling van informatie met de buitenwereld: het waarnemen van gebeurtenissen en het actief ingaan op en omgaan met de omgeving.

In hoofdstuk 10 is aangegeven dat het zenuwstelsel voortdurend informatie ontvangt en verwerkt vanuit het lichaam zelf en vanuit de buitenwereld. Indien nodig worden op basis van deze informatie fysiologische processen bijgestuurd of wordt een beweging ingezet. Dankzij de ontvangst van informatie beschikt de mens over een beeld van zichzelf in de ruimte waarin hij zich bevindt. Al deze informatieverwerkende, regulerende en integrerende processen in het zenuwstelsel zijn gebaseerd op elektrische prikkelgeleiding en overdracht. De informatie die vanuit het lichaam of de buitenwereld wordt opgevangen, is echter meestal niet elektrisch, maar chemisch of mechanisch van aard. Zo veroorzaken concentraties van bepaalde stoffen die zijn opgelost in het bloed of etensluchtjes tijdens het koken chemische prikkels. De bloeddruk in het vaatstelsel en een klap in het gezicht zijn mechanische prikkels. Licht en geluid zijn elektromagnetische golven. Toch is het lichaam ook in staat te reageren op dergelijke prikkels. Het lichaam beschikt over organen die in staat zijn een specifieke prikkel op te vangen en deze om te zetten in een elektrische prikkel die de zenuwcellen kan activeren. Deze organen, die feitelijk de vertalers zijn voor het zenuwstelsel, zijn de zintuigen of sensoren. Zo zijn er sensoren die specifiek gevoelig zijn voor druk, terwijl andere gevoelig zijn voor rek, sensoren die chemische prikkels opvangen en sensoren voor licht- of geluidsgolven.

Mensen bewegen zich, net als dieren, door hun omgeving. Zij hebben hier zowel een motor, de spieren, als een controleapparaat bij nodig. Indien we ons voortbewegen door middel van spiercontracties bestaat ons controleapparaat uit het zenuwstelsel en de zintuigen. In dit boek is tot nu toe aandacht besteed aan de verbrandingsprocessen in de spier en aan de ‘tegenmaatregelen’ van de bij de verbranding optredende vervuiling, de homeostatische regelmechanismen. Tevens is de controlefunctie van het zenuwstelsel aan de orde geweest en de sensoriek.

Training heeft effecten op de vorm en functie van verschillende weefsels en op verschillende orgaansystemen.