Wat gebeurt er met de spieren na het sporten?

Waarom voelen we ons pijnlijk na een fysieke inspanning? Hoe werken onze spieren en wat zijn de fysiologische processen die de veel voorkomende spierpijn na de training veroorzaken? Of je nu af en toe sport of regelmatig beweegt, het komt vaak voor dat je 24 tot 48 uur na een intensieve fysieke inspanning spierstijfheid of een doffe pijn voelt. Deze beruchte pijnen, die vaak ten onrechte worden toegeschreven aan melkzuur, houden eigenlijk verband met een complexe keten van metabolische reacties en microtrauma in de spieren.

Om de oorsprong van spierpijn volledig te begrijpen en hoe je het kunt voorkomen of effectief kunt verlichten, is het essentieel om te onderzoeken hoe de spier functioneert, de mechanismen voor energieproductie (ATP) en de interne factoren – hormonaal, zenuwstelsel, voeding – die de spierprestaties beïnvloeden. Dit artikel geeft een uitgebreid overzicht van de fysiologische basis van spierpijn: van de definitie tot het verband met het energiemetabolisme, via de spierstructuur en de sleutels tot spieradaptatie. Het is nuttig leesvoer voor een beter begrip van de reacties van je lichaam na een fysieke inspanning.

Wat is het verband tussen metabolisme en spierpijn?

Het metabolisme speelt een fundamentele rol in de manier waarop ons lichaam reageert op lichamelijke inspanning. Wanneer het zwaar wordt belast, kan het resten produceren die verantwoordelijk zijn voor de spierpijn die je voelt na het sporten.

Wat is het doel van de energiestofwisseling tijdens het sporten?

De energiestofwisseling is essentieel voor het functioneren van het lichaam en levert de energie die nodig is voor beweging, regulering van de lichaamstemperatuur en interne stofwisselingsprocessen. De macronutriënten – koolhydraten, vetten en eiwitten – in voeding dienen als energiebronnen. Ongeveer 60% van deze energie wordt omgezet in warmte om de lichaamstemperatuur op peil te houden, terwijl de rest wordt gebruikt voor stofwisselingsprocessen en spierarbeid.

Adenosinetrifosfaat (ATP) is de belangrijkste brandstof voor de spieren en wordt tijdens het samentrekken van de spieren afgebroken in adenosinedifosfaat (ADP) en een vrij fosfaat, waarbij energie vrijkomt. Het ADP wordt vervolgens weer omgezet in ATP, waardoor een constante toevoer van energie wordt gegarandeerd. ATP kan op verschillende manieren worden geresynthetiseerd, afhankelijk van de intensiteit en duur van de inspanning.

Er zijn vier hoofdtypen van energieproductie: creatinekinase, anaerobe glycolyse, aerobe glycolyse en lipolyse. Elk gebruikt verschillende energiebronnen en is afhankelijk van de beschikbaarheid van zuurstof. Fosfocreatine, een snelle energiebron, wordt als eerste gebruikt tijdens fysieke inspanning, gevolgd door koolhydraten en lipiden.

Anaerobe glycolyse produceert snel energie zonder zuurstof, maar genereert lactaat, wat kan leiden tot spiervermoeidheid. Aërobe glycolyse is langzamer en gebruikt zuurstof om glucose volledig af te breken. Lipolyse breekt vetten aeroob af tot vetzuren, wat een bijna onuitputtelijke maar langzame energiebron oplevert.

Eiwitten dienen ook als energiebron, vooral bij tekorten. Bij sport varieert het type energiemetabolisme naargelang de beoefende sport en de intensiteit en duur van de inspanning. Rode spiervezels zijn het meest geschikt voor duurinspanningen, terwijl witte vezels optimaal zijn voor korte, krachtige bewegingen. Training kan de samenstelling en prestaties van spiervezels beïnvloeden.

Hoe werkt een menselijke spier?

Spieren bestaan uit spierweefsel, bindweefsel, bloedvaten en zenuwen. Spiercellen, met hun actine- en myosinefilamenten, trekken samen om de lengte en vorm van de cel te veranderen, waardoor kracht en beweging ontstaan. Ze spelen een essentiële rol in het handhaven van lichaamshouding, voortbeweging en het functioneren van interne organen, zoals het samentrekken van het hart.

Er zijn drie soorten spierweefsel, afkomstig van het embryonale mesoderm: skeletspieren, hartspieren en gladde spieren. Skeletspieren trekken vrijwillig samen, terwijl hartspieren en gladde spieren onvrijwillig zijn. Skeletspiervezels zijn onderverdeeld in fast en slow twitch vezels.

Spieren halen hun energie uit de oxidatie van lipiden en koolhydraten in aërobe omstandigheden en uit chemische reacties in anaërobe omstandigheden. Deze reacties produceren adenosinetrifosfaat (ATP), de energiebron voor spierbeweging.

Soorten spierweefsel zijn onder andere skeletspieren, verantwoordelijk voor vrijwillige beweging, gladde spieren, te vinden in organen, en hartspieren, uniek voor het hart. De skelet- en hartspier bevatten sarcomeren, belangrijke structurele eenheden, terwijl gladde spieren dat niet hebben.

De structuur van de skeletspier bestaat uit verschillende niveaus van bindweefsel: het epimysium, het perimysium en het endomysium. De spiervezels, bestaande uit myofibrillen, bevatten sarcomeren, die de spieren hun gestreepte uiterlijk geven.

In de fysiologie trekken de sarcomeren van skeletspieren snel samen en laten ze weer los, terwijl gladde spieren langzamere maar continue samentrekkingen hebben.

De spierfunctie hangt af van de plaats en de aanhechtingen van de spier. De doorsnede bepaalt de gegenereerde kracht en de myofibrillen, ketens van sarcomeren, verkorten tijdens contractie, waardoor de lengte van de spiervezel verandert.

Wat zijn de verschillende soorten spieren in het lichaam?

Spieren, die 30 tot 40% van ons lichaamsgewicht uitmaken, bestaan voornamelijk uit water (80%), eiwitten (17%), glycogeen, lipiden en minerale zouten (elk 1%). Ze hebben zuurstof en ATP (Adenosine TriPhosphate) nodig, dat wordt gegenereerd uit koolhydraten in de voeding, om efficiënt te kunnen functioneren.

We hebben drie soorten spieren met verschillende functies:

1. Gestreepte skeletspieren: verantwoordelijk voor vrijwillige en reflexmatige bewegingen (lopen, een been optillen, voorwerpen vastpakken, etc.).
2. Gestreepte hartspieren: essentieel voor de hartfunctie en de bloedsomloop.
3. Gladde spieren: werken autonoom bij processen zoals ademhaling, spijsvertering en het functioneren van de ingewanden.

Spieren spelen ook een rol bij schokbescherming, lichamelijk evenwicht en warmteproductie.

De belangrijkste eigenschappen van spieren zijn :

• Prikkelbaarheid: reactie op stimulatie.
• Contractiliteit: vermogen om samen te trekken en terug te keren naar de uitgangstoestand.
• Toniciteit: kracht in rust of tijdens activiteit.
• Elasticiteit: vermogen om uit te rekken en terug te keren naar de oorspronkelijke vorm.

Deze eigenschappen variëren afhankelijk van leeftijd, geslacht, lichaamsbouw en niveau van lichamelijke activiteit.

Om een goede gezondheid van de spieren te behouden, zijn regelmatige lichaamsbeweging en sport essentieel, samen met een goede warming-up vóór de training en rekoefeningen erna. Opwarmen bereidt het lichaam voor op de training, verbetert de prestaties en voorkomt blessures. Rekken na het sporten bevordert het herstel, houdt de spierelasticiteit in stand en vermindert het risico op kramp.

Welke factoren beïnvloeden spierprestaties en spierpijn?

Metabole factoren spelen een cruciale rol bij spiercontractie, wat leidt tot een verlaging van de intramusculaire energiebelasting en een verhoging van de AMP/ATP-verhouding.AMP kinase (AMPK), een sensor van de cellulaire energiestatus, beïnvloedt de spiereiwitsynthese. Activering van AMPK stimuleert de expressie van genen die verband houden met spieradaptatie, in het bijzonder die genen die coderen voor mitochondriale eiwitten. Verhoogde AMPK-activiteit tijdens inspanning remt de eiwitsynthese door de activiteit van mTOR, een translatieregulator, te verminderen. Tijdens het herstel is er een opleving in activiteit, wat de spiereiwitsynthese bevordert.

Hypoxic Inducible Factor (HIF) en Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), gereguleerd door spierhypoxie, beïnvloeden ook de spierontwikkeling. HIF bevordert mitochondriale biogenese, terwijl VEGF de ontwikkeling van het capillaire netwerk stimuleert.

Zenuwfactoren omvatten de zenuwcontrole van motriciteit, waarbij calcium de spiercel binnendringt en calcineurines geactiveerd worden. Calcineurines beïnvloeden door het activeren van de transcriptiefactor NFAT de metabole en structurele differentiatie van spieren. Myogeninen, die de genexpressie van spiereiwitten reguleren, spelen een rol in de spierrespons op training.

Hormonen spelen ook een doorslaggevende rol. Steroïde hormonen, de somatotrope as en insuline coördineren de ontwikkeling van spiermassa.IGF-1 stimuleert de proliferatie van satellietcellen, wat bijdraagt aan spierhypertrofie. Schildklierhormonen beïnvloeden de spiervezeltypologie.

Tot slot is voeding essentieel voor spiergroei. Voldoende eiwit- en calorie-inname is noodzakelijk. Koolhydraten spelen een rol bij de eiwitbinding, terwijl insuline een anabool effect heeft op spiereiwitten. Adequate voeding, rijk aan eiwitten en koolhydraten, is cruciaal om het effect van fysieke training te optimaliseren.