Voetbal en fysiologie

Voetbal en fysiologie
1. Het zenuwstelsel
Is de basis van het bewegen. De spieren zijn een hulpmiddel om de handelingen uit te
voeren. Het oplossen van voetbalproblemen geschiedt dus door de hersenen.
1.1. het centrale en perifere zenuwstelsel
CZS bestaat uit de hersenen en het ruggenmerg
PZS wordt gevormd door zenuwvezels die sensoren en spieren verbinden met het
CZS. Sensoren (verantwoordelijk voor gezichtsvermogen, gevoel, reuk, smaak,
evenwicht en gehoor) bevinden zich in de huid, spieren, organen en vezels en
sturen informatie via het ruggenmerg naar en bepaald deel van de hersenen. In de
hersenen worden de prikkels omgezet in handelingopdrachten aan de spieren. Via
het ruggenmerg en de zenuwvezels zullen de hersenen informatie terugsturen naar
de spieren. Op het moment dat het signaal ( reactie op een prikkel) vertrekt trekt
de spier samen en wordt de handeling uitgevoerd. Als men reageert op een prikkel
zonder dat deze de hersenen bereikt spreekt men over een reflex (onbewust).
1.2. de rol van het zenuwstelsel in voetbal
het zenuwstelsel is een prikkelverwerkend (sensoriek) en een prikkelverwekkend
(motoriek) orgaan.
Sensoriek is het waarnemen van voetbalsituaties ( via het zicht, gehoor, gevoel,
evenwicht ). Men noemt dit sensorische informatie.
Motoriek: op het moment dat de handeling moet worden uitgevoerd wordt het
motorisch deel van het zenuwstelsel actief. De signalen die van de hersenen naar
de spieren worden gestuurd zijn vaak complexe signalen. Ze bevatten informatie
over welke spier wanneer, hoe lang en met welke kracht moet samentrekken. Bij
een voetbalactie kunnen wel 5 tot 10 spieren betrokken zijn. Op elk moment van
de voetbalactie vindt een specifieke combinatie van spieracties plaats. Dit hele
proces wordt gecoördineerd door het zenuwstelsel. Deze coördinatie kan getraind
worden met als doel het samenspel tussen spieren te verfijnen zodat meer sprake
is van een harmonie. Acties zullen soepeler, efficiënter en sneller worden
uitgevoerd waardoor ze minder kracht kosten.
2. Het zuurstoftransportsysteem
Bestaat uit het hart, de ademhaling en het bloed. Belangrijkste taak: het verplaatsen
van zuurstof naar de spieren. Het bloed transporteert daarnaast ook voedingstoffen
naar de spieren. Zonder zuurstof en voedsel zijn spieren niet in staat veel arbeid te
verrichten.
2.1. het hart is de motor van het zuurstoftransportsysteem. Het bloed verzamelt zich
steeds weer in het rechterdeel van het hart. Dan wordt het naar de longen gestuurd
waar het weer voorzien wordt van nieuwe zuurstof; Dan gaat het bloed naar het
linkerdeel van het hart van waaruit het naar de verschillende lichaamsdelen (en
dus ook spieren) wordt gestuurd. Het hart pompt ongeveer 5 liter bloed per minuut
door het lichaam. Maar dit volume neemt tijdens de inspanning snel toe (als
reactie op grotere zuurstofbehoefte) tot 25 liter per minuut.
2.2. de ademhaling
lucht bevat ongeveer 21% zuurstof. Een deel van de zuurstof (het andere deel
wordt uitgeademd) wordt in de longen door het bloed opgenomen. Tijdens
inspanning hebben de spieren meer zuurstof nodig en zal de ademhaling
toenemen. De hoeveelheid lucht die wordt ingeademd kan dan oplopen (bij
getrainde volwassenen) tot 200 liter per minuut.
2.3. het bloedvolume van een volwassen persoon in ongeveer 5 liter. 40% bestaat uit
rode bloedcellen (de rest zijn witte bloedcellen en plasma). In de rode bloedcellen
bevindt zich hemoglobine. Als het bloed langs de longen stroomt bindt de
hemoglobine zuurstof aan zich. De spier haalt de zuurstof en voedingstoffen
(eiwitten, vetten, koolhydraten) uit het bloed. In de spier worden alle
voedingsstoffen omgezet in energie. Één van de afvalproducten van dit proces is
kooldioxide (CO2). Deze CO2 verdwijnt via de ademhaling terug in de natuur. De
actieve spier produceert warmte welke door het bloedtransport naar de huid wordt
gestuurd. Zo voorkomt men oververhitting in het lichaam.
3. de energiesystemen
voor spierarbeid is veel energie nodig. In het lichaam ligt maar een kleine hoeveelheid
energie opgeslagen. Daarom is voedsel noodzakelijk om aan de nodige energie te
komen. Koolhydraten, vetten en eiwitten kunnen niet direct gebruikt worden voor het
verrichten van arbeid. Deze voedingsstoffen moeten eerst nog omgezet worden in een
energievorm ATP (adenosine tri fosfaat). Voor dit omzettingsproces beschikken we
over drie energiesystemen: zuurstofsysteem, fosfaatsysteem en melkzuursysteem.
3.1. zuurstofsysteem
de meest gunstige manier om ATP te produceren is met behulp van zuurstof
(aëroob). Dit systeem zet de voedingsstoffen om in ATP. Hierbij ontstaat CO2 en
warmte. De capaciteit om zuurstof op te nemen is echter beperkt tot de hartslag
zijn maximale waarde (220 hartslagen per minuut min de leeftijd) heeft bereikt. In
voetbaltermen praat men over cyclisch en a-cyclisch aëroob
uithoudingsvermogen. Voetballers moeten het vooral hebben van a-cyclisch
aëroob uithoudingsvermogen. Cyclisch betekent dat men langdurig één beweging
(hardlopen, fietsen, schaatsen) kan aanhouden. De intensiteit blijft vrijwel
constant. Alle energie wordt geproduceerd met behulp van zuurstof. Tijdens
cyclische inspanningen zijn vooral de langzame (rode) spervezels actief. Het acyclische aërobe uithoudingsvermogen biedt de sporter de mogelijkheid
gedurende langere tijd alle mogelijke korte explosieve acties (sprinten, springen,
schieten, draaien) achter elkaar uit te voeren. De intensiteit is steeds verschillend.
De inspanning heeft een duidelijk intervalkarakter. Tijdens korte explosieve acties
wordt gebruik gemaakt van energie die in het lichaam ligt opgeslagen ( ATP en
creatine fosfaat). Deze energie hoeft niet eerst met behulp van zuurstof
geproduceerd te worden. Daar is ook geen tijd voor. Tijdens explosieve acties
moet direct energie beschikbaar zijn. Ne een sprint is de ATP en creatine fosfaat
voorraad gedeeltelijk uitgeput. Het creatine fosfaat wordt zonder zuurstof weer
aangemaakt. Voor het aanvullen van de ATP is er wel zuurstof nodig. Zuurstof is
voor a-cyclische uithouding dus meer een indirecte brandstof. Hoe belangrijk het
zuurstofsysteem ook is, tijdens piekbelasting schiet het systeem te kort. De extra
energie voor plotselinge sprints kan geleverd worden door het fosfaatsysteem en
het melkzuursysteem. Deze systemen produceren ATP zonder dat daar zuurstof
aan te pas komt. Dit zijn dus anaërobe energiesystemen.
3.2. het fosfaatsysteem
In dit systeem ligt een kleine hoeveelheid ATP opgeslagen. Hiermee kan met b1
tot 2 seconden maximale arbeid leveren. Daarnaast beschikt het systeem nog over
creatine fosfaat dat zeer snel in ATP kan worden omgezet. Hiermee kan men nog
eens enkele seconden maximale arbeid leveren. Na volledige uitputting kan men
in 60 tot 90 seconden de voorrad weer aanvullen. Bij korte sprints wordt de ATP
voorraad aangesproken. De grootte van deze voorraad is mede bepalend voor de
startsnelheid. Bij wat langere sprints wordt ook het creatine fosfaat verbruikt. De
grootte van deze voorraad is bepalend voor het herhaald kort sprintvermogen en
het snelheidsuithoudingsvermogen. Tijdens een piekbelasting kan het
zuurstofsysteem niet voldoende energie leveren (zuurstoftekort), dan “leent” het
ATP van het fosfaatsysteem. Na de piekbelasting wordt deze schuld aan het
fosfaatsysteem terugbetaald. Men noemt dit het inlossen van de zuurstofschuld.
Dus hoe beter het zuurstofsysteem is getraind (extensieve en intensieve acyclische aërobe trainingen en intervaltrainingen) hoe sneller de zuurstofschuld
kan worden terugbetaald en hoe sneller het fosfaatsysteem is hersteld. Dit maakt
duidelijk dat duurlopen voor een voetballer geen zin hebben. Tijdens duurlopen
wordt de voetballer niet met zuurstofschuld geconfronteerd. Het lichaam leert dan
niet om snel het fosfaatsysteem te herstellen. Daarvoor is alleen interval
duurtraining geschikt, dit is duurtraining met veel tempowisselingen.
3.3. het melkzuursysteem
als men langer dan 10 seconden na elkaar intensieve arbeid moet leveren schiet
ook het fosfaatsysteem tekort. Dan wordt het melkzuursysteem actief. Het
principe van dit systeem is dat koolhydraten worden omgezet in ATP zonder dat
zuurstof wordt gebruikt. Het nadeel is dat er dan melkzuur (als afvalproduct)
wordt gevormd. Melkzuurophoping veroorzaakt vermoeidheid. Hier nte veelop
trainen is niet zo gezond. Melkzuur is agressief en maakt de wanden van de
spiercellen stuk.