Inspanningsfysiologie, oefentherapie en training

Inhoudsopgave

1. Voorwerk

2. Aanpassen aan inspannen

   1. Voorwerk

   2. 1. Energielevering bij inspanning

      G.M. van der Poel, M.W.A. Jongert

      Samenvatting

      Tijdens inspanning heeft het lichaam energie nodig. Aan het begin van een inspanning gebruikt het lichaam eerst snelle energie uit opgeslagen stoffen (ATP en CP). Daarna nemen andere systemen het over, afhankelijk van hoe lang en intensief je beweegt. De maximale hoeveelheid zuurstof die je per minuut kunt opnemen, heet VO₂max. Deze bepaalt hoe goed het lichaam bij duurinspanningen presteert. Bij zwaardere inspanning schakelt het lichaam over van vetverbranding naar glucoseverbranding. Als je zo intensief beweegt dat zuurstof alleen niet genoeg is, komt de anaerobe drempel in beeld, waarboven het lichaam ook zonder zuurstof energie vrijmaakt. Na de inspanning blijft de zuurstofopname tijdelijk verhoogd (EPOC). Slechts een klein deel van de gebruikte energie zorgt voor beweging; de rest gaat verloren als warmte. Het rendement van bewegen ligt meestal tussen de 20 en 25 %.

   3. 2. Spierwerking bij inspanning

      G.M. van der Poel, M.W.A. Jongert

      Samenvatting

      Spieren kunnen zich goed aanpassen aan groei, immobilisatie of belasting, wat belangrijk is voor training en revalidatie. Er zijn drie spiervezeltypes: type I (langzamer, aeroob uithoudingsvermogen), type IIa (gemengd) en type IIx (snel, krachtig). Welke vezels worden aangesproken, hangt af van de intensiteit van de inspanning. De deels genetisch bepaalde spiervezelverdeling beïnvloedt sportprestaties, maar training kan dit versterken. Spieraanpassing wordt gestimuleerd door mechanische spanning, metabole uitputting en spierschade. Krachttoename ontstaat eerst door verbeterde coördinatie, later door spiergroei (hypertrofie). Spieren zijn sterker bij langzame bewegingen en in houdingen waarbij actine en myosine overlappen. Verder passen spieren zich aan veelgebruikte posities aan. Na inactiviteit kunnen negatieve veranderingen meestal weer worden hersteld. Hormonen als testosteron en IGF-1 bevorderen spiergroei, terwijl myostatine deze remt. Excentrische contracties leveren de meeste kracht, maar verhogen ook de kans op spierschade.

   4. 3. Hartfunctie, circulatie en inspanning

      G.M. van der Poel, M.W.A. Jongert

      Samenvatting

      Het hartminuutvolume (HMV) is de hoeveelheid bloed die het hart per minuut wegpompt. Het wordt bepaald door de hartfrequentie en het slagvolume, die bij inspanning beide toenemen. Goed getrainde sporters hebben vaak een lagere hartslag in rust. Ook de hartslagvariabiliteit (HRV) en de herstelhartfrequentie (HHF) geven informatie over de conditie van het hart. Het slagvolume wordt onder andere beïnvloed door de bloedtoevoer en de hartspierkracht. Tijdens inspanning verdeelt het lichaam het bloed anders en gaat er meer bloed naar de spieren. Bij warm weer moet het lichaam extra bloed naar de huid sturen om af te koelen, wat de prestatie kan verminderen. De bloeddruk stijgt tijdens inspanning om de zuurstofvoorziening te verbeteren. Het maximale zuurstofverbruik (VO₂max) geeft het aerobe vermogen aan. Dit wordt beïnvloed door zowel spieraanpassingen (utilisation theory) als het hart- en vaatstelsel (presentation theory). Training van het maximaal aeroob uithoudingsvermogen is vooral gericht op het trainen van het hart en de circulatie.

   5. 4. Ventilatie en gaswisseling bij inspanning

      G.M. van der Poel, M.W.A. Jongert

      Samenvatting

      Tijdens inspanning stijgt de ademhaling snel, eerst door hersenactiviteit (neurogeen), later door chemische prikkels zoals CO₂. Het ademminuutvolume (de hoeveelheid lucht per minuut) wordt bepaald door de ademfrequentie en de ademdiepte. Bij lichte inspanning wordt de ademhaling dieper, bij zwaardere ook sneller. De maximale ventilatiecapaciteit ligt rond 150–200 L/min. Ziekten zoals astma, longemfyseem en hartfalen beperken de ademhaling. Training kan de ademspieren versterken en zo de ventilatie verbeteren. De ventilatiedrempel markeert het moment waarop ademhaling extra toeneemt door stijgende CO₂-productie. VO₂max is de maximale zuurstofopname en de maat voor conditie; dit getal neemt af met de leeftijd. Bij inspanning komt er meer zuurstof in de spieren door verhoogde doorbloeding, niet door sterkere zuurstofbinding. Het Bohr-effect zorgt voor snellere zuurstofafgifte in actieve spieren. De RER-waarde laat zien welk type brandstof (vet of koolhydraat) wordt gebruikt. Hyperventilatie voorafgaand aan een duik onder water verhoogt het risico op bewusteloosheid, ondanks een schijnbaar hogere ademcapaciteit.

   6. 5. Temperatuurregulatie tijdens inspanning

      G.M. van der Poel, M.W.A. Jongert

      Samenvatting

      Het lichaam reguleert warmte via een balans tussen productie en afgifte. Tijdens inspanning stijgt de warmteproductie sterk, waardoor efficiënte afkoeling vaak nodig is. Warmteverlies gebeurt via straling, stroming, geleiding en vooral verdamping van zweet. In een warme omgeving concurreren huid- en spierdoorbloeding om bloed, wat de prestaties vermindert. Het zenuwstelsel regelt via de hypothalamus de temperatuur en reguleert de huiddoorbloeding en zweetklieren. Hoge luchtvochtigheid en stilstaande lucht belemmeren verdamping. Overmatig vocht- en zoutverlies leidt tot risico op warmteaandoeningen. Acclimatisatie verlaagt hartslag en lichaamstemperatuur, verhoogt de zweetproductie en verbetert de prestaties. Kou veroorzaakt vasoconstrictie en rillen, wat warmte opwekt. Het tegenstroomprincipe beperkt warmteverlies in ledematen. Wind, natte kleding en koud water versnellen afkoeling sterk.

   7. 6. Vermoeidheid

      G.M. van der Poel, M.W.A. Jongert

      Samenvatting

      Vermoeidheid is het verminderde vermogen om inspanning vol te houden. Er zijn twee vormen: centrale vermoeidheid (hersenen/ruggenmerg) en perifere of lokale vermoeidheid (spieren). Oorzaken zijn onder andere veranderingen in neurotransmitters of pijnstoffen, stijging van lichaamstemperatuur, uitputting van energievoorraden en sterk vochtverlies. Spiervermoeidheid is zichtbaar via verhoogde EMG-activiteit en verminderde spierkracht. Statische spiercontracties, of contracties met hoge frequentie, versnellen vermoeidheid. Type-I-spiervezels raken minder snel vermoeid dan type-II-spiervezels. Ook motivatie en aanmoediging beïnvloeden hoe zwaar inspanning wordt ervaren (sense of effort). Overtraining kent drie stadia en kan ontstaan door te intensieve trainingsbelasting, maar ook door stress.

   8. 7. Gezond leven met inspanning en training

      G.M. van der Poel, M.W.A. Jongert

      Samenvatting

      Het rustmetabolisme is de energie die het lichaam in rust gebruikt. Het wordt beïnvloed door factoren als leeftijd, geslacht en training. De energiebalans is stabiel als voedselopname en energieverbruik gelijk zijn. Activiteiten kunnen worden uitgedrukt in METs, waarbij 1 MET het energieverbruik in rust is. Vetweefsel speelt een rol in verzadiging via leptine. Overgewicht ontstaat vaak door een inactieve leefomgeving. Vetpercentages verschillen tussen mannen en vrouwen door het verschil in essentiële vetreserves. Verantwoord afvallen vraagt om een langdurige, gezonde leefstijl in plaats van streng diëten, wat spierverlies en verlaagd metabolisme veroorzaakt. De vetverbranding tijdens inspanning is beperkt. Met het ouder worden nemen spierkracht en uithoudingsvermogen af, maar ouderen blijven goed trainbaar. Zelfs kleine krachttoenames verbeteren hun zelfstandigheid aanzienlijk.

3. Training en adaptatie

   1. Voorwerk

   2. 8. Fysiotherapie en training

      G.M. van der Poel, M.W.A. Jongert

      Samenvatting

      Oefentherapie is niet precies hetzelfde als training. Training leidt tot aanpassingen in het lichaam die de belastbaarheid en prestaties verbeteren. Oefentherapie kan training zijn, maar zich ook richten op lichtere bewegingsvormen om vooral het gedrag van cliënten te beïnvloeden. Paramedische training heeft drie doelen: herstel bevorderen, prestaties verbeteren en klachten voorkomen. Functioneel bewegen speelt al in een vroeg stadium van herstel een belangrijke rol bij de opbouw van weefsel. Bij training worden vier aspecten onderscheiden: techniek, tactiek, mentaliteit en het lichamelijke aspect. Een goede training begint met een duidelijke doelstelling en een uitgebreide anamnese om het gezondheidsprobleem en de hulpvraag van de patiënt te begrijpen. Hulpmiddelen zoals de PSK/PSG-methode helpen om de beperkingen van de cliënt in kaart te brengen. Inspectie en functieonderzoek geven inzicht in de belastbaarheid. Op basis hiervan wordt een individueel behandelplan met duidelijke doelen opgesteld. De gekozen oefeningen moeten functioneel zijn voor het einddoel. Tijdens de therapie worden voortgang en doelen regelmatig geëvalueerd en aangepast.

   3. 9. Trainen van fysieke belastbaarheid

      G.M. van der Poel, M.W.A. Jongert

      Samenvatting

      Lichamelijk prestatievermogen is gebaseerd op vijf grondmotorische eigenschappen: kracht, snelheid, uithoudingsvermogen, lenigheid en coördinatie. Kracht kent verschillende vormen: maximale kracht, snelkracht, explosieve kracht en krachtuithoudingsvermogen. Elke krachtvorm wordt gericht ingezet, afhankelijk van de oefentherapeutische doelen. Snelheid betreft de bewegingssnelheid van lichaamsdelen. In het dagelijks leven is hoeksnelheid vaak minder relevant, maar in sport des te meer. Uithoudingsvermogen wordt onderscheiden in anaerobe (kortdurende, intensieve) inspanning en aerobe (langdurige) inspanning. Lenigheid hangt samen met de maximale bewegingsuitslag van gewrichten. Coördinatie verwijst naar de samenwerking tussen spiervezels (intra-) en spiergroepen (intermusculair) in bewegingsketens. Het zenuwstelsel stuurt geen individuele spieren aan, maar hele ketens via motorische eenheden op verschillende niveaus. Voor effectieve oefentherapie is het essentieel de juiste motorische eigenschappen te trainen, passend bij de hulpvraag.

   4. 10. Trainingsleer

      G.M. van der Poel, M.W.A. Jongert

      Samenvatting

      Effectieve training vereist inzicht in trainingsprincipes. Overload leidt tot fysiologische aanpassing; bij voldoende herstel treedt supercompensatie op. Herstelduur varieert per persoon en trainingstype en is langer bij intensieve belasting. Specifiek trainen is cruciaal: je verbetert vooral in wat je oefent. Trainingseffecten verdwijnen bij verminderde belasting (reversibiliteit), al is minder belasting nodig om effecten te behouden dan om ze te vergroten. Naarmate de belastbaarheid toeneemt, is een sterkere prikkel nodig voor verdere verbetering (afnemende meeropbrengst). Het aerobe uithoudingsvermogen kan bij ongetrainden tot 40 % verbeteren. Belasting wordt bepaald door de FITT-variabelen: frequentie, intensiteit, (tijds)duur en trainingsmethoden (dichtheid). Minimaal drie keer per week trainen is nodig voor aerobe vooruitgang. De belangrijkste trainingsmethoden zijn duur- en intervaltraining. Intervaltraining maakt het mogelijk langer op hoge intensiteit te trainen. Trainingsleer helpt bij het doelgericht plannen van trainingen, gebaseerd op principes, variabelen en methoden.

   5. 11. Richtlijnen voor training

      G.M. van der Poel, M.W.A. Jongert

      Samenvatting

      Effectieve training vereist aanpassing van variabelen zoals frequentie, intensiteit, duur en dichtheid. Het principe van overload (een hogere belasting dan het lichaam gewend is) vormt de basis. Bij krachttraining wordt een intensiteit tussen 50–100 % van de maximale kracht (Fmax) gebruikt, waarbij herhalingen afhangen van het gekozen percentage. Het Holten-diagram biedt hierbij ondersteuning. Bij aanvang is lage intensiteit raadzaam, met geleidelijke opbouw. Duurtraining gebeurt bij 50–85 % van de VO₂max, 20–30 minuten, drie keer per week. De Karvonen-formule helpt bij het bepalen van de trainingshartslag. Lokale spieruithoudingstraining vereist lage intensiteit en veel herhalingen. De Borg-schaal geeft subjectieve belasting weer. Functionele training richt zich op ADL-activiteiten. Tot slot geven functieanalyse (motorische eigenschappen, energiesystemen, bewegingsfactoren) en PSG-methodiek richting aan gerichte oefenstof.

   6. 12. Testen en meten

      G.M. van der Poel, M.W.A. Jongert

      Samenvatting

      Het meten van spierkracht en uithoudingsvermogen is essentieel voor het formuleren van doelen. Inspanningstests helpen bij het inschatten van het beginniveau, het vinden van de juiste trainingsintensiteit en het vaststellen van trainingseffecten. De betrouwbaarheid en validiteit van tests hangen af van de patiënt, de therapeut, de apparatuur en de omstandigheden. Submaximale tests, zoals de Åstrand-fietstest en de zesminutenwandeltest, zijn veilig en makkelijk bruikbaar. Een lagere hartslag bij gelijke inspanning wijst op vooruitgang. Voor spierkrachtmeting worden o.a. hand held-dynamometrie en functionele tests gebruikt. Specifieke scores bij tests zoals de TUG en sit-to-stand-test kunnen wijzen op verhoogd valrisico of verminderde zelfstandigheid. Een fysiotherapeut moet goed geschoold zijn en een reanimatiediploma hebben; aanwezigheid van een AED is aanbevolen.

   7. 13. Bewegen voor gezondheid, trainen voor fitheid

      G.M. van der Poel, M.W.A. Jongert

      Samenvatting

      Lichaamsbeweging is essentieel voor een goede gezondheid en kan veel gezondheidsproblemen voorkomen. Bewegen ter bevordering van de gezondheid vraagt om regelmaat, terwijl bewegen voor fitheid juist intensiever is. De Nederlandse Beweegrichtlijnen (2017) adviseren minstens 150 minuten matig tot intensief bewegen per week, aangevuld met twee keer per week spier- en botversterkende oefeningen, en zo min mogelijk zitten. Lichamelijke inactiviteit vergroot het risico op hart- en vaatziekten aanzienlijk, zowel direct als indirect. Maar liefst 40 % van de sterfgevallen door hart- en vaatziekten had voorkomen of uitgesteld kunnen worden met een actievere leefstijl. Hoe fitter iemand is, hoe hoger de levensverwachting: elke extra MET voor het maximaal aeroob uithoudingsvermogen verlaagt de kans op overlijden met 12 %. Preventie wordt onderverdeeld in vier typen, waarvan geïndiceerde- en zorggerelateerde preventie onder fysiotherapie vallen. Bewegen is goed, maar meer bewegen is beter.

   8. 14. Trainingseffecten

      G.M. van der Poel, M.W.A. Jongert

      Samenvatting

      Fysieke training zorgt voor aanpassingen in het lichaam (trainingseffecten). Dynamische inspanning met grote spiergroepen versterkt hart en longen, terwijl lokale oefeningen het uithoudingsvermogen en de kracht van specifieke spieren vergroten. Training verlaagt de hartfrequentie in rust en tijdens inspanning en verhoogt het slagvolume en het maximale hartminuutvolume. Ook nemen bloedvolume en hemoglobinegehalte toe. De spieren kunnen efficiënter zuurstof opnemen, wat leidt tot betere prestaties. Training kan de bloeddruk verlagen bij hypertensie en de klachten verminderen bij angina pectoris. Verder verbetert training de zuurstofopname (VO₂max), de volhoudtijd en belastbaarheid. De ademhalingsspieren verbruiken minder zuurstof en het aantal mitochondriën en haarvaten neemt toe. Krachttraining vergroot energiereserves (ATP, CP, glycogeen) en spierkracht door betere coördinatie en aanpassingen in spiercellen.

   9. 15. Training van patiëntgroepen

      G.M. van der Poel, M.W.A. Jongert

      Samenvatting

      Hart- en vaatziekten, COPD, diabetes type II, artrose, osteoporose en kanker gaan vaak gepaard met bewegingsbeperkingen, spierverlies en verminderde inspanningstolerantie. Regelmatige fysieke training verbetert de lichamelijke conditie, vermindert klachten (zoals benauwdheid of pijn), vergroot de levenskwaliteit en verlaagt de kans op complicaties. Bij hart- en COPD-patiënten is aangepaste aerobe training effectief; bij diabetes helpt een combinatie van kracht- en duurtraining de bloedsuikerwaarden te verlagen. Voor artrose en osteoporose zijn oefentherapie en valpreventie van belang. Kankerpatiënten profiteren van training tijdens en na behandeling. Leeftijd is geen belemmering voor trainbaarheid, al vergt de opbouw bij ouderen wat meer tijd. Warming-up en cooling-down zijn essentieel, net als het individueel afstemmen van intensiteit, bijvoorbeeld met de Borg-schaal bij COPD. Sportrevalidatie vraagt om een gerichte aanpak via sportanalyse. Een gezonde leefstijl vormt een belangrijke basis voor preventie en herstel.

4. Nawerk