Het ademhalingsstelsel zorgt ervoor dat het bloed wat in de capillairen (fijnste haarvaten) van de longen terecht komt, wordt verzadigd met zuurstof en dat het bloed koolstofdioxide kan afgeven. Het bloed verzadigd met zuurstof stroomt naar alle weefsels van het lichaam. De weefsels onttrekken zuurstof aan het bloed. Het zuurstof wordt vervolgens door de weefsels gebruikt om energie vrij te maken door koolhydraten en vetten te verbranden. De energie die vrijkomt, wordt door de weefsels gebruikt om vitale processen goed te laten verlopen. Bij de verbranding van koolhydraten en vetten komt koolstofdioxide vrij wat weer aan het bloed wordt afgegeven. Echter de ademhaling vraagt zelf ook energie om goed zijn functie uit te kunnen voeren. Inspanning, bepaalde longziekten en roken verhogen de energievraag van het ademhalingsstelsel om goed zijn functie uit te kunnen voeren.
Tijdens inspanning kost ademen meer energie
Tijdens inspanning moeten de spieren meer energie vrijmaken om te kunnen samentrekken. Het ademhalingsstelsel moet samen met de circulatie ervoor zorgen dat er meer zuurstof bij de actieve spieren komt en de spieren goed koolstofdioxide af kunnen geven. Echter de spieren rond de borstkas die van groot belang zijn om te kunnen ademen tijdens inspanning hebben ook zuurstof nodig om samen te kunnen trekken.
Bij lichte tot matig intensieve inspanning gebruiken de spieren van het ademhalingsstelsel ongeveer 3 tot 5% van de totale zuurstofopname en dus 3 tot 5% van het totale energiegebruik.
Bij zware inspanning wordt de ademhaling steeds inefficiënter en heeft relatief steeds meer zuurstof en dus energie nodig om zijn functie goed uit te kunnen voeren. Bij zware inspanning gebruikt het ademhalingsstelsel 8 tot 11% van de totale zuurstofopname en dus energiegebruik.
Bij zeer goed getrainde duuratleten die per minuut meer dan 150 liter lucht in en uit ademen (dit wordt ademminuutvolume genoemd), is de ademhaling nog inefficiënter. Bij zulk hoog ademminuutvolume gebruikt de ademhaling 15% van het totale energiegebruik. Bij een lager ademminuutvolume van de duursporter werkt de ademhaling echter efficiënter, dan bij ongetrainde mensen en heeft juist minder zuurstof en dus energie nodig om goed zijn functie uit te kunnen voeren.
COPD en andere longziekten zorgen ervoor dat ademen meer energie kost
Chronic Obstructive Lung Diseases (COPD) zorgt ervoor dat de luchtweerstand in de luchtwegen toeneemt. Deze toegenomen luchtweerstand heeft als gevolg dat de ademhalingsspieren meer arbeid moeten verrichten om lucht in en uit te ademen. Hierdoor kost het ademen drie keer zoveel energie, als wanneer er geen sprake zou zijn van COPD. Door onder andere de vergrote energievraag van de ademhalingsspieren in rust bij COPD is ook de energiebehoefte bij COPD’ers hoger.
Wanneer de COPD’er gaat sporten, trainen, of bewegen, neemt de zuurstofvraag van de actief bewegende spieren toe. Het ademhalingsstelsel moet ervoor zorgen dat er voldoende lucht wordt ingeademd en dit belast de ademhalingsspieren nog meer en gebruiken dus nog meer energie. Tijdens inspanning kost het ademen bij de COPD’er 40% van het totale energiegebruik.
Wat hierboven beschreven staat zou de indruk kunnen wekken dat bewegen niet goed is voor de COPD’er. Dit is niet het geval. Bewegen is uitermate goed voor de COPD’er. Bewegen zorgt er namelijk voor dat de ademhaling na een bepaalde trainingsperiode efficiënter gaat werken en ademen minder moeite kost. Ook lukt het de spieren na een bepaalde trainingsperiode om beter zuurstof uit het bloed te onttrekken. Door deze trainingsaanpassingen voelt de COPD’er zich fitter.
Roken zorgt ervoor dat ademen meer energie kost
Naast dat roken de belangrijkste oorzaak is voor COPD en longkanker, zorgt roken ook direct voor negatieve effecten. Door roken vernauwen de luchtwegen, waardoor de luchtwegweerstand toeneemt en het meer energie kost om goed te kunnen ademen. Dit effect treedt al direct op na 15 sigarettenrookinhalaties. De luchtwegen worden drie keer zo nauw na 15 sigarettenrookinhalaties. Verder reageert het hart minder goed op inspanning als men rookt. De hartslagfrequentie past zich minder snel aan als men rookt, waardoor de roker sneller vermoeid is.
Bronnen:
William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human Performance, LWW Philadelphia