Het gezonde menselijk lichaam bestaat voor een groot deel uit skeletspieren. De skeletspieren verbinden verschillende beenderen van het skelet met elkaar. Naast warmteproductie en een hormonale functie, is de belangrijkste functie van de skeletspieren het bewegen van de beenderen, waardoor mobiliteit mogelijk is. De skeletspieren staan onder invloed van de wil. De skeletspieren bestaan uit spiervezels. Deze spiervezels zijn grofweg te verdelen in type 1 en type 2 spiervezels. Type 2 spiervezels kunnen kortstondig zeer veel kracht leveren, maar zijn doorgaans snel vermoeid. Type 1 spiervezels kunnen door chemische, structurele en metabole eigenschappen langdurig arbeid leveren zonder vermoeid te raken.
Chemische eigenschappen van type 1 spiervezels
Type 1 spiervezels kunnen zeer goed langdurig arbeid leveren zonder vermoeid te raken door een aantal chemische eigenschappen. Deze chemische eigenschappen zijn:
- Een minder actief myosine-ATPase. Myosine-ATPase is het enzym van de spiervezel wat er voor zorgt dat adenosinetrifosfaat (ATP) afbreekt in adenosinedifosfaat (ADP) en fosfaat (P). Bij deze afbraakreactie komt energie vrij om de spiervezel te laten samentrekken
- Type 1 spiervezel gebruiken het vrijgekomen calcium trager. Calcium is in de spiervezel nodig om te kunnen samentrekken. Wanneer het calcium trager gebruikt wordt, wordt ook minder snel energie gebruikt en ontstaat daardoor minder snel melkzuur
Structurele eigenschappen
Door een aantal structurele (cel)eigenschappen van type 1 spiervezels zijn deze spiervezels zeer goed in staat om langdurig arbeid te leveren. Deze structurele eigenschappen zijn:
- Zeer goed doorbloeding
- Veel, grote en sterk geplooide mitochondriën
- Veel myoglobine
- Bevatten veel IntraMusculaire TriGlyceriden (vet in de spieren; IMTG)
Op welke wijze deze structurele eigenschappen bijdragen aan het vermogen van type 1 spiervezels om langdurig arbeid te leveren zonder vermoeid te raken, wordt hieronder verder toegelicht.
Type 1 spiervezels zijn zeer goed doorbloed
Type 1 spiervezels bevatten zeer veel capillairen (haarvaten). Het bloed levert zuurstof aan de type 1 spiervezel en zorgt ervoor dat snel afvalstoffen en warmte afgevoerd kan worden. Door de goede doorbloeding wordt veel zuurstof aangeleverd en kan de type 1 spiervezel met zuurstof (aeroob) energie (ATP) maken en zal dus geen gebruik maken van anaerobe energievrijmaking en daardoor niet verzuren.
Type 1 spiervezels hebben veel, grote en sterk geplooide mitochondriën
Mitochondriën zijn de energiecentrales van vele cellen en zo ook van de type 1 spiervezels. Mitochondriën maken met behulp van zuurstof energie vrij uit vetten en koolhydraten. Mitochondriën maken verbranding mogelijk.
Type 1 spiervezels bevatten veel myoglobine
Myoglobine is een transporteiwit dat erg lijkt op hemoglobine. Waar hemoglobine zuurstof bindt in de rode bloedcel, bindt en transporteert myoglobine zuurstof in de spiervezel naar de mitochondriën.
Type 1 spiervezels bevatten veel IntraMusculairTriglyceriden (vet in de spieren; IMTG)
Vetten zijn de belangrijkste brandstof bij langdurige energieproductie. Deze IMTG liggen dicht bij de mitochondriën opgeslagen, zodat de mitochondrie direct de beschikking heeft over deze brandstof.
Metabole eigenschappen van type 1 spiervezels
Zoals wellicht nu duidelijk is geworden, zijn type 1 spiervezels door zowel chemische, als structurele eigenschappen zeer goed in staat om met zuurstof ATP vrij te maken. Deze wijze van ATP vrijmaken, wordt aerobe energievoorziening genoemd. Spieren kunnen ook zonder zuurstof ATP vrijmaken. Deze wijze van ATP vrijmaking wordt anaerobe energievoorziening genoemd. Hoewel de anaerobe energievrijmaking veel sneller verloopt, dan aerobe energievoorziening wordt er ook melkzuur gevormd bij anaerobe energievoorziening. Melkzuur zorgt ervoor dat de spier niet meer kan samentrekken.
Bronnen:
William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human Performance, LWW Philadelphia