Metabolisme vetzuren en koolhydraten

Inleiding

Voor het uitvoeren van onze dagelijkse bezigheden, zoals werken en sporten, hebben we energie nodig. De energiestofwisseling (metabolisme) van de mens zorgt ervoor dat gedurende de dag energie wordt vrijgemaakt uit verschillende substraten. Met name vetzuren (triglyceriden) en koolhydraten (glycogeen) zijn belangrijke brandstoffen. Welke van deze stoffen we gebruiken, en hoeveel, is afhankelijk van het soort activiteit, de intensiteit ervan en externe factoren zoals spanning en stress. Van nature kan een mens goed schakelen tussen de ene en de andere stof (metabole flexibility). Maar dat wil niet zeggen dat beide brandstoffen ons evenveel leveren; het is belangrijk dat we bij de dingen die we doen voornamelijk gebruikmaken van vetzuren en in mindere mate van koolhydraten. In dit stuk legen we uit waarom dat zo belangrijk is.

Vetzuren vs. koolhydraten

Voor het leveren van inspanning heeft ons lichaam de keuze tussen het gebruik van vetzuren en dat van koolhydraten. Hierbij hebben we te maken met een drietal fysiologische wetmatigheden:

  • Alles in het lichaam staat in het teken van overleven/levensbehoud;
  • Het lichaam kiest altijd de weg van de minste weerstand;
  • Wat we veel doen, daar wordt het lichaam goed in.

De mens hoort voor het grootste deel van de inspanningen gebruik te maken van vetzuren. Dat heeft vooral te maken met de beschikbare voorraad in het lichaam. Onze voorraad van vetzuren is nagenoeg onbeperkt (120 tot 160 uren), terwijl we van koolhydraten maar een kleine hoeveelheid hebben (30-45 minuten). Daar komt bij dat vetzuren meer dan 2,5 keer zoveel energie leveren als koolhydraten. Hiermee ga je dus simpelweg harder: hoe hoger het gebruik aan vetzuren, hoe hoger de prestatie.

Waar dienen koolhydraten dan voor? Koolhydraten zijn een voor de mens een gemakkelijk te gebruiken brandstof. Ze zijn eenvoudiger vrij te maken en te gebruiken dan vetzuren, omdat voor het proces minder zuurstof gebruikt wordt. Dit komt goed van pas in stresssituaties, waarin het lichaam snel brandstof nodig heeft. Denk bijvoorbeeld aan een situatie waarin je een wild dier ziet en moet vluchten. Op zo’n moment zorgt het lichaam voor het vrijmaken van onder meer de hormonen cortisol en adrenaline, direct gevolgd door het vrijmaken van koolhydraten. Zo kun je snel en adequaat reageren.

Hetzelfde soort verbruik is te zien bij mensen met een burn-out en de stress die daarmee gepaard gaat. Onderstaande grafiek toont de verbranding van koolhydraten en vetzuren van iemand met een burn-out.

Grafiek 1: De energiestofwisseling tijdens inspanningsonderzoek

Wat we hier zien is een zeer hoog gebruik van koolhydraten (%CHO, blauwe lijn) en het nagenoeg achterwege blijven van het gebruik van vetzuren (%Vet, rode lijn).

Een dergelijk langdurig gebruik van koolhydraten is niet wenselijk, gezien de eerdergenoemde beperkte voorraad. Is de voorraad op, dan ontstaat er een behoefte aan nieuwe koolhydraten in de vorm van voedsel om het tekort weer aan te vullen. Dit aanvullen is nodig, maar brengt een risico met zich mee. De inname van koolhydraten ten opzichte van de hoeveelheid die opgeslagen kan worden, is namelijk vaak te hoog; het teveel aan koolhydraten wordt dan opgeslagen in de vorm van vetten. Dat is ook een van de redenen waarom inactiviteit voor de mens funest is: omdat het lichaam de weg van de minste weerstand kiest, zal het geneigd zijn in steeds grotere mate gebruik te maken van de gemakkelijk vrij te maken koolhydraten.

Ook in trainingen zien we een verschil in gebruik van koolhydraten en vetzuren. Hoe hoger de intensiteit van de inspanning, hoe hoger het gebruik van koolhydraten. Vetzuren en koolhydraten gebruiken we tot aan het Respiratoir Compensatiepunt (RCP, de overgang van de aerobe naar anaerobe energie-stofwisseling). Na dat punt gaan we langzaam over van koolhydraten naar fosfaten en eiwitten. Bij duurinspanningen – inspanningen van langer dan 10 minuten, waarbij de intensiteit niet boven de RCP uitkomt – gebruiken we vetzuren en koolhydraten.

Zoals eerder uitgelegd, kunnen we hogere prestaties (duurinspanningen) leveren bij het gebruik van vetzuren. We willen dan ook optimaal gebruikmaken van deze stof en door op de juiste manier te bewegen, kunnen we onze stofwisseling hierin stimuleren. Tegelijkertijd neemt dan ook de behoefte aan het eten van koolhydraat-rijk voedsel af, waarmee een gezondere balans ontstaat in de inname van koolhydraten, vetten en eiwitten. Trainen we te intensief (op of voorbij het RCP), dan zoekt ons lichaam weer de weg van de minste weerstand en leren we het om vooral gebruik te maken van koolhydraten. Het is dus belangrijk om zorg te besteden aan de manier waarop we trainen.

Trainen van de energiestofwisseling

Wanneer je weet wat het lichaam doet op het gebied van de energiestofwisseling, is het mogelijk hierop invloed uit te oefenen. Hoe nauwkeuriger het beeld van wat er in het hele spectrum van inspanning gebeurt, hoe effectiever de training ingezet kan worden om de energiestofwisseling te stimuleren. Omdat bij het gebruik van zowel vetzuren als koolhydraten gebruikgemaakt wordt van zuurstof en CO2 uitgescheiden wordt, is het gebruik goed te meten. Dit wordt gedaan in een inspanningsonderzoek met behulp van de ademgasanalyse.

Afbeelding met binnen, persoon, computer

Automatisch gegenereerde beschrijving

Inspanningsonderzoek, ademgasanalyse

Bij ieder mens is er een moment in de energiestofwisseling waarbij het gebruik van vetzuren zich meer prominent voordoet dan de momenten ervoor en erna. In de eerder geplaatste grafiek (ook nogmaals hieronder) is dit heel duidelijk te zien aan de hand van de piek in de rode lijn. De blauwe lijn blijft bijna continu op 100% staan, terwijl de rode lijn precies het tegenovergestelde doet. Dat evenwicht tussen beide brandstoffen is overigens normaal.

Grafiek 1: De energiestofwisseling tijdens inspanningsonderzoek

Dat genoemde moment heeft een naam: de Ventilatoire Anaerobic Treshold (VAT). De inspanning behorend bij deze piek hangt samen met een bepaalde hartslagfrequentie: de VAT-hartslag. Ook die wordt tijdens een inspanningsonderzoek gemeten. Van deze hartslagfrequentie kan vervolgens gebruik worden gemaakt in trainingen.

Enerzijds kunnen we het lichaam stimuleren bij inspanning optimaal gebruik te maken van vetzuren. Dat doen we door te bewegen op de VAT-hartslag. De persoon van de hiervoor getoonde grafiek kreeg het advies gedurende 5 tot 6 maanden te bewegen op de VAT-hartslag (88 per minuut). Na deze periode was het gebruik van vetzuren bij lage inspanning sterk toegenomen (zie hieronder).

Grafiek 2: De energiestofwisseling tijdens inspanningsonderzoek, toename vetzuur stofwisseling door specifieke training

Anderzijds kunnen we het lichaam stimuleren ook bij hogere inspanning vetzuren te gebruiken. Dat doen we door middel van intervaltraining. Hiermee vergroten we het vermogen van het lichaam op alle inspanningsniveaus; ook op het eerdergenoemde inspanningsniveau van de VAT. Wanneer het vermogen verbetert, verschuift ook de piek in het gebruik van vetzuren (VAT) richting de maximale inspanning. Ook dat zien we in de tweede grafiek gebeuren: van 59 naar 98 watt in een kleine 6 maanden tijd – een verbetering van 66 procent!

Het loont om bij het trainen gebruik te maken van trainingsmethodieken. In een trainingsmethodiek wordt beschreven wat de effecten zijn van deze manier van trainen; dit geeft de mogelijkheid een methodiek te kiezen die aansluit op het beoogde doel, op basis van de resultaten van een inspanningsonderzoek.

GM van Dijk (afdeling praktische inspaningsfysiologie Centrum voor Bewegen)

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *




© 2020 Leefstijl Expertise Centrum Veenendaal.  ALL RIGHTS RESERVED