Tijdens sport en inspanning neemt de energiebehoefte van de actieve spieren toe. De spieren hebben immers energie in de vorm van ATP nodig om te kunnen samentrekken. Een groot deel van deze ATP wordt geleverd door de aerobe energiesystemen die koolhydraten en vetten verbranden. Bij deze verbranding zijn zuurstof en voedingsstoffen nodig en worden warmte, afvalstoffen en koolstofdioxide afgegeven. De circulatie zorgt ervoor dat zuurstof en voedingsstoffen bij de actieve weefsels komt en afvalstoffen, warmte en koolstofdioxide worden afgevoerd. Lokale weefselfactoren, het hogere hartminuutvolume en bloeddruk en hormonale factoren (noradrenaline en adrenaline) zorgen voor een betere doorbloeding van de actieve spieren.
Bouw van arteriolen en capillairen (haarvaten)
De aorta vertakt zich in steeds kleiner wordende arteriën. De arteriën vertakken zich in steeds kleinere arteriolen. De arteriolen vertakken zich uiteindelijk in metarteriolen en uiteindelijk de kleinste bloedvaten de capillairen. Waar de arteriën uit meerdere lagen bestaan, zoals de binnenste endotheelwand, een gespierde (musculaire) laag en bindweefsellaag, bevatten de metarteriolen vaak maar een enkele vaatwand die maar uit een enkele laag bestaat. Vaak omringt een kringspier de metarteriool. Deze kringspier regelt de bloedtoevoer naar het achterliggende capillaire vaatbed.
De vaatwand van capillairen bestaan maar uit een cellaag. Omdat de capillairen zo’n dunne vaatwand hebben, zijn ze niet met het blote oog te zien, maar alleen met een microscoop zichtbaar. Tevens is het lumen (vaatholte) van de capillairen zeer klein. Het lumen van capillairen is net groot genoeg dat er een rode bloedcel door heen past. Ook sluiten de cellen van deze vaatwand niet perfect op elkaar aan. Dit is gunstig want hierdoor kunnen zuurstof, koolstofdioxide, voedingsstoffen en afvalstoffen goed uitwisselen tussen de capillairen en weefsels.
Doorbloeding van weefsels tijdens sport en inspanning
De capillairen van het lichaam bevatten doorgaans het grootste gedeelte van de totale hoeveelheid bloed van het lichaam. De capillaire doorbloeding van een bepaald weefsel wordt beïnvloed door het metarteriool. Zoals eerder beschreven heeft het metarteriool een kringspier. Wanneer deze kringspier ontspannen is, worden de capillairen achter het metarteriool meer doorbloed. Wanneer deze kringspier contraheert is, worden de capillairen achter het metarteriool minder doorbloed.
Of de kringspier van het metarteriool ontspant en dus voor een grotere doorbloeding van het weefsel zorgt, of juist contraheert en dus voor een slechtere doorbloeding van het weefsel zorgt, is afhankelijk van centrale en lokale weefselomstandigheden.
Tijdens sport en inspanning vinden er grote veranderingen plaats in de stofwisseling van bepaalde spieren. Ook neemt de (nor)adrenalineconcentratie, bloeddruk en het hartminuutvolume (HMV; hoeveelheid bloed die het hart per minuut wegpompt) toe. Genoemde factoren beïnvloeden de doorbloeding van weefsels en worden hieronder verder beschreven.
De stofwisseling van samentrekkende spieren verandert de doorbloeding van spieren
Wanneer je beweegt, trekken je spieren samen. Om samentrekking van spieren mogelijk te maken, hebben zij energie nodig. Deze energie wordt mede geleverd door het verbranden van koolhydraten en vetten door de spieren. Voor verbranding is zuurstof nodig en komt warmte en koolstofdioxide vrij. Wanneer er onvoldoende zuurstof aanwezig is, verzuurt de spier. Zowel de verzuring, de hogere weefseltemperatuur en de hogere concentratie koolstofdioxide zorgen ervoor dat de kringspier van de metarteriool ontspant en de doorbloeding van de spier toeneemt.
(Nor)adrenaline vergroot de doorbloeding van samentrekkende spieren
Noradrenaline en adrenaline zijn twee hormonen die bij sporten vrijkomen. Deze hormonen zorgen voor samentrekking van metarteriolen van inactieve weefsels en ontspanning van metartiolen van actieve weefsels. Hierdoor komt er bloed vrij uit inactieve weefsels ten behoeve van de doorbloeding van actieve weefsels.
Een hogere bloeddruk en HMV zorgen voor een betere doorbloeding van samentrekkende spieren
Samen met lokale factoren in de samentrekkende spieren en de hogere (nor)adrenalineconcentratie zorgen de hogere met name systolische bloeddruk en HMV voor een betere doorbloeding van actieve weefsels. Door de hogere bloeddruk en HMV wordt immers het bloed beter door de actieve weefsels geperst en is er mee bloed beschikbaar voor de actieve spier.
Bronnen:
William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human Performance, LWW Philadelphia
