Bijna alle cellen van het lichaam hebben zuurstof nodig om te kunnen functioneren. Het zuurstof wordt namelijk door de cellen gebruikt om vetten en koolhydraten te verbranden. Bij deze verbranding komt energie vrij die de cellen gebruiken om in leven te blijven en belangrijke processen te laten plaatsvinden. Het benodigde zuurstof wordt gebonden aan de rode bloedcellen door het bloed geleverd. In rust gebruiken de cellen ongeveer 25% van de hoeveelheid zuurstof die door het bloed geleverd wordt. Tijdens sport en fysiek zware arbeid neemt het zuurstofgebruik toe, omdat de spiercellen meer energie nodig hebben om krachtiger en sneller te kunnen samentrekken. Doordat de energiebehoefte van de spieren toeneemt, neemt ook het zuurstofgebruik van de spiercellen toe. Tijdens sporten en fysiek zware arbeid gebruiken de cellen ongeveer 80 tot 90% van de beschikbare zuurstof. Het arterioveneus zuurstofverschil neemt dus toe tijdens inspanning.
Arterioveneus zuurstofverschil van bloed in rust
Het bloed vervoert zuurstof gebonden aan hemoglobine in de rode bloedcellen (erythrocyten) naar alle cellen van het lichaam. De cellen onttrekken de hoeveelheid zuurstof die zij nodig hebben aan het bloed. Dit zuurstof gebruiken de cellen om vetten en koolhydraten te verbranden. De energie die vrijkomt bij de vetverbranding en koolhydraatverbranding gebruiken de cellen om te kunnen functioneren en in leven te blijven.
Per deciliter bloed die de aorta verlaat (arterieel bloed) bevat het bloed ongeveer 20 milliliter zuurstof. Nadat alle cellen van het lichaam de benodigde zuurstof aan het bloed hebben het onttrokken, blijkt het bloed (veneus bloed) nog 15 milliliter zuurstof te bevatten per deciliter bloed. Dit betekent dat de cellen maar 25% van de beschikbare zuurstof gebruiken. Dit betekent ook dat de zuurstoftransporterende capaciteit van het bloed een enorme reservecapaciteit heeft.
Het totale arterioveneus zuurstofverschil in rust per deciliter bloed is ongeveer 5 milliliter.
Arterioveneus zuurstofverschil van bloed tijdens inspanning
Tijdens fysieke inspanning, zoals sporten en zware fysieke arbeid gebruiken de spieren meer zuurstof. Dit zuurstof is immers nodig om vetten en koolhydraten in de spieren te verbranden. Bij deze verhoogde verbranding komt meer energie vrij tijdens inspanning waarmee de spieren krachtiger en sneller kunnen samentrekken.
Doordat de spieren tijdens inspanning meer zuurstof gebruiken, wordt het arterioveneus zuurstofverschil groter. Tijdens inspanning bevat het arterieel bloed ook ongeveer 20 milliliter zuurstof per deciliter bloed. Het veneus bloed (bloed wat de cellen verlaat) bevat tijdens inspanning ongeveer tussen de 2 en 4 milliliter zuurstof. Dit betekent dat het arterioveneus zuurstofverschil ongeveer tussen de 16 en 18 milliliter is. De cellen onttrekken tijdens inspanning tussen de 80 en 90% zuurstof aan het bloed.
De capaciteit van het bloed om zuurstof te vervoeren neemt iets toe tijdens inspanning
Tijdens inspanning neemt de zuurstoftransporterende capaciteit van het bloed iets toe. Dit komt omdat het bloed tijdens inspanning door hemoconcentratie relatief iets meer rode bloedcellen gaat bevatten en relatief iets minder bloedplasma gaat bevatten. De zuurstoftransporterende capaciteit is afhankelijk van de rode bloedcellen. De rode bloedcellen vervoeren namelijk het zuurstof. Hemoconcentratie ontstaat door drie processen die tijdens inspanning optreden.
Hemoconcentratie door een hogere bloeddruk
In de eerste plaats neemt de bloeddruk tijdens inspanning iets toe. Door deze stijging van de bloeddruk neemt ook de hydrostatische druk van het bloed iets toe. Door deze stijging van de hydrostatische druk wordt bloedplasma als het ware uit de bloed geperst, waardoor relatief meer vaste bestanddelen (met name rode bloedcellen) in het bloed achterblijven.
Hemoconcentratie door een hogere osmotische druk
In de tweede plaats trekken stoffen die de spiercellen tijdens inspanning produceren vocht aan. Dit vocht wordt onttrokken aan het bloed wat langs de spiercellen stroomt. Dit proces ontstaat door osmotische druk.
Hemoconcentratie door zweten
In de derde plaats neemt de lichaamstemperatuur tijdens inspanning toe. Om de lichaamstemperatuur niet te hoog te laten worden, moet het lichaam afkoelen. Het lichaam koelt af door te zweten. Het vocht dat nodig is om te zweten wordt geleverd door het bloedplasma.
Lees ook:
Schrijf ook voor de grootste online bibliotheek en verdien een extra inkomen
Maak je eigen geldmachine in 8 stappen en wordt financieel onafhankelijk
Zuurstofgebruik (VO2max) bij mannen, vrouwen en kinderen
De circulatie; aanpassingen op duursport
Hoe kan het hart buiten het lichaam blijven kloppen?
Wat is angina pectoris (pijn op de borst) en hartinfarct?
Inspanningsfysiologie; de bloeddruk tijdens sporten
Gezonde leefstijl en medicijnen bij hoge bloeddruk
De circulatie; regulatie van bloeddruk
De circulatie; soorten bloedvaten
Het hart; regelmechanismen van het hart
Het hart; systolische en diastolische bloeddruk
Bronnen:
William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human Performance, LWW Philadelphia