Om te begrijpen wat bloedlactaat is en hoe het tijdens inspanning wordt geproduceerd, is het nuttig om een basiskennis te hebben van de systemen die het lichaam gebruikt om energie te produceren. Of u nu een marathon loopt of een Olympische lift uitvoert, de skeletspieren worden aangedreven door één belangrijke verbinding: adenosinetrifosfaat (ATP). Het lichaam slaat slechts kleine hoeveelheden ATP in de spieren op, dus moet het deze energieverbinding voortdurend vervangen en opnieuw synthetiseren. Begrijpen hoe het dit doet is de sleutel tot het begrijpen van energiesystemen.
Er zijn 3 afzonderlijke energiesystemen waarmee het lichaam ATP produceert. Elk van deze systemen in detail beschrijven gaat het doel van dit artikel te buiten. In plaats daarvan is het de bedoeling dat de korte schetsen helpen bij het beschrijven van de rol van bloedlactaat tijdens de energieproductie voor inspanning, en hoe deze kennis kan worden gebruikt om te helpen bij training voor betere uithoudingsprestaties.
ENERGIESYSTEMEN
Het ATP-PCr systeem
Dit systeem produceert energie tijdens de eerste 5-8 seconden van de inspanning met behulp van ATP dat is opgeslagen in de spieren en door de afbraak van fosfocreatine (PCr). Dit systeem kan werken met of zonder de aanwezigheid van zuurstof, maar aangezien het niet afhankelijk is van zuurstof om te werken, wordt het anaeroob genoemd. Wanneer de activiteit na deze periode voortduurt, verlaat het lichaam zich op andere manieren om ATP te produceren.
Het Glycolytisch Systeem
Dit systeem produceert ATP door de afbraak van glucose in een reeks enzymatische reacties. Het eindproduct van de glycolyse is pyrodruivenzuur. Dit wordt ofwel door een proces geleid dat de cyclus van Kreb wordt genoemd (langzame glycolyse) of wordt omgezet in melkzuur (snelle glycolyse). Het snelle glycolytische systeem produceert sneller energie dan de langzame glycolyse, maar het eindproduct melkzuur kan zich ophopen en wordt verondersteld te leiden tot spiervermoeidheid. De bijdrage van het snelle glycolytische energiesysteem neemt na de eerste 10 seconden snel toe en een activiteit die tot 45 seconden duurt, wordt hoofdzakelijk door dit systeem van energie voorzien. Langer dan dit en er is een toenemende afhankelijkheid van het Oxidatieve systeem.
Het Oxidatieve systeem
Dit is waar pyrodruivenzuur van langzame glycolyse wordt omgezet in een stof genaamd acetyl co-enzym A in plaats van melkzuur. Deze stof wordt dan gebruikt om ATP te produceren door het door de Krebs-cyclus te leiden. Bij de afbraak ervan wordt ATP geproduceerd, maar er ontstaat ook waterstof en kooldioxide. Dit kan ertoe leiden dat het bloed zuurder wordt. Wanneer er echter zuurstof aanwezig is, verbindt deze zich met de waterstofmoleculen in een reeks reacties die bekend staat als de elektronentransportketen om water te vormen, waardoor verzuring wordt voorkomen. Deze keten, die de aanwezigheid van zuurstof vereist, leidt ook tot de productie van ATP. De Krebs-cyclus en de elektronentransportketen metaboliseren ook vetten voor de productie van ATP, maar ook hiervoor is de aanwezigheid van zuurstof nodig, zodat de vetten kunnen worden afgebroken. Er kan meer ATP worden vrijgemaakt uit de afbraak van vetten, maar vanwege de grotere zuurstofbehoefte moet de trainingsintensiteit worden verlaagd. Dit is ook de meest duurzame manier om ATP te produceren.
Het is belangrijk te onthouden dat al deze systemen voortdurend aan het werk zijn om energie te produceren voor alle lichaamsfuncties en dat nooit één systeem exclusief werkt ten opzichte van de andere. Als het gaat om energieproductie voor inspanning zal één systeem een dominantere rol spelen (dit zal worden bepaald door het type activiteit dat wordt uitgevoerd), maar alle 3 systemen zullen nog steeds werken om voldoende hoeveelheden ATP te leveren.
Wat is bloedlactaat?
Het is door het glycolytische systeem dat de rol en de productie van bloedlactaat duidelijk wordt. Het eindproduct van glycolyse is pyrodruivenzuur. Wanneer dit wordt omgezet in melkzuur, valt het snel uit elkaar en komen waterstofionen vrij. De overblijvende verbinding verbindt zich dan met natrium- of kaliumionen om een zout te vormen dat lactaat wordt genoemd. De vorming van lactaat is geen afvalproduct, maar maakt de voortzetting van het metabolisme van glucose door glycolyse mogelijk. Zolang de productie van lactaat gelijk opgaat met de klaring van lactaat, wordt het een belangrijke brandstofbron.
Lactaat kan uit het bloed worden geklaard door oxidatie in de spiervezel waarin het werd geproduceerd of het kan naar andere spiervezels worden getransporteerd voor oxidatie. Lactaat dat niet op deze wijze is geoxideerd, diffundeert vanuit de inspanningsspier in de haarvaten en wordt via het bloed naar de lever getransporteerd. Lactaat kan dan in aanwezigheid van zuurstof worden omgezet in pyruvaat, dat vervolgens kan worden omgezet in glucose. Deze glucose kan ofwel door de werkende spieren worden gemetaboliseerd (als extra substraat) of in de spieren worden opgeslagen als glycogeen voor later gebruik. Lactaat moet dus worden gezien als een nuttige vorm van potentiële energie. Melkzuur en lactaat veroorzaken niet per se vermoeidheid.
In feite is het een veel voorkomende misinterpretatie dat bloedmelkzuur of zelfs melkzuur een direct negatief effect heeft op de spierprestaties. Het is nu algemeen aanvaard dat elke afname in spierprestatie geassocieerd met ophoping van melkzuur in het bloed te wijten is aan een toename van waterstofionen, wat leidt tot een verhoogde zuurgraad van het intercellulaire milieu. Deze acidose wordt verondersteld een ongunstig effect te hebben op de spiercontractie, en draagt bij aan een gevoel van zware of ‘jelly’ benen.
De term ‘accumulatie’ is daarom de sleutel, aangezien een verhoogde productie van waterstofionen (als gevolg van een verhoogde productie van melkzuur) geen nadelig effect zal hebben als de klaring net zo snel is. Tijdens lage intensiteit inspanning zal het lactaatgehalte in het bloed in de buurt van het rustniveau blijven omdat de klaring gelijk is aan de productie. Naarmate de intensiteit van de inspanning toeneemt, komt er een breekpunt waarop het melkzuurgehalte in het bloed begint te stijgen (de productie begint de klaring te overtreffen). Dit wordt vaak de lactaatdrempel (LT) genoemd. Als de trainingsintensiteit blijft toenemen, wordt een tweede en vaak duidelijkere toename van lactaataccumulatie waargenomen. Dit wordt het lactaatomslagpunt (LTP) genoemd.
Hoe kunnen we de meting van bloedlactaat gebruiken om duurprestaties te verbeteren?
De hierboven besproken fysiologische processen kunnen niet worden overgeslagen als het gaat om de beperkende factoren van duurprestaties, d.w.z. je kunt geen marathon lopen als het lactaat aanzienlijk toeneemt. De LT en LTP van een individu zijn daarom krachtige voorspellers van duurprestaties. Weten welke trainingsintensiteit deze twee punten vertegenwoordigen, kan een waardevol hulpmiddel zijn bij de beoordeling van iemands huidige prestatievermogen. Daarnaast kan het ook helpen bij het opstellen van een effectief trainingsprogramma. Met de juiste soort training, d.w.z. het juiste volume, de juiste intensiteit en de juiste frequentie, zou een individu een verschuiving in zijn LT en LTP moeten zien, waarbij de trainingsintensiteit op deze twee punten hoger is. Dit zou dan tot uiting komen in verbeterde uithoudingsprestaties, omdat de beperkende effecten van lactaataccumulatie niet optreden bij de intensiteit of het tempo die vóór de training werden waargenomen. Het voorschrijven van trainingszones om dit type aanpassing te bereiken is gebaseerd op de hartslagbereiken die de oorspronkelijke LT en LTP van een individu vertegenwoordigen.
Met behulp van deze hartslagzones kan een specifiek trainingsprogramma worden gemaakt om ervoor te zorgen dat een passende hoeveelheid tijd wordt besteed aan training bij intensiteiten boven, onder of gelijk aan LT en LTP. Het belangrijkste doel is om de intensiteit te verhogen waarbij LT en LTP optreden en dit zou op zijn beurt worden weerspiegeld in een vermogen om langere perioden op hogere intensiteit te werken, d.w.z. dat de opruiming van lactaat overeenkomt met de productie bij een hogere intensiteit en dat spiervermoeidheid als gevolg van acidose wordt uitgesteld. Andere voordelen van het gebruik van deze specifieke hartslagzones zijn dat de training specifieker is voor een bepaald evenement, aangezien sommige evenementen meer werk in bepaalde zones vereisen dan andere. Het is ook mogelijk de glycogeenvoorraden te beschermen en daardoor een hoger trainingsvolume mogelijk te maken en toch te voorkomen dat men te hard van stapel loopt. Het tempo kan beter worden beoordeeld naarmate men beter in staat is de trainingsintensiteit vast te houden en de juiste hoeveelheid werk verrichten door een gericht programma te volgen kan een atleet vertrouwen geven en angst verminderen. Figuur 1. Laat zien hoe een bloedlactaatprofiel eruit kan zien voor en na een periode van geschikte training.
Het maken van een bloedlactaatcurve
Dankzij de ontwikkeling van apparatuur om bloedlactaat te testen, is het vaststellen van dit soort informatie relatief eenvoudig en kan het buiten een laboratorium worden gedaan met een hoge mate van nauwkeurigheid. Bloedmonsters kunnen op verschillende tijdstippen uit de oorlel worden genomen tijdens een korte submaximale incrementele testprocedure (gewoonlijk op een loopband, fiets of roeimachine). Tijdens de test kunnen onmiddellijke metingen van het lactaatgehalte in het bloed worden verkregen, die worden uitgezet tegen de intensiteit en gecorreleerd met de hartslag, en dat alles binnen een betrekkelijk kort tijdsbestek.
Dit is niet iets dat alleen is voorbehouden aan de elitebevolking. In feite hebben recreatieve lopers, fietsers en roeiers meer baat bij dit soort informatie, omdat ze potentieel meer ruimte voor verbetering hebben. Het is om deze reden dat Matt Roberts Personal Training deze vorm van testen heeft toegevoegd aan zijn batterij van trainingsgerichte diensten. Alle recreatieve duursporters kunnen met dit soort testen waardevolle en bruikbare inzichten krijgen in hun eigen fysiologie en wanneer ze worden gebruikt in combinatie met een goed gestructureerd trainingsprogramma zullen hun prestaties gegarandeerd verbeteren.