InfoNu.nl > Wetenschap > Diversen > Inspanningsfysiologie; energie voor sport en bewegen

Inspanningsfysiologie; energie voor sport en bewegen

Volgens de eerste wet van de thermodynamica gaat energie nooit verloren. Er zijn echter verschillende vormen van energie en energie kan van de ene vorm in de andere vorm worden omgezet. De zes vormen van energie zijn: nucleair, chemisch, warmte, licht, mechanisch en elektrisch. De totale hoeveelheid die een bepaalde stof of situatie bevat, wordt potentiële energie genoemd. Kinetische energie komt vrij, wanneer energie gaat stromen. Wanneer mensen gaan sporten, of bewegen wordt de chemische energie uit voeding omgezet in mechanische energie.

Wat is energie?

De energieproductie toenemen wanneer de hoeveelheid arbeid toeneemt. Met andere woorden wanneer de spieren sneller en krachtiger samentrekken, moet ook de energie-omzetting toenemen. Biologische arbeid wordt uitgedrukt in termen van de mechanica. In de bio-energetica wordt beschreven hoe energie stroomt, hoe energie wordt omgezet en hoe energie-uitwisseling binnen een organisme plaatsvindt.

Energie gaat nooit verloren

Volgens de eerste wet van de thermodynamica gaat energie nooit verloren. Energie kan niet worden vernietigd, of worden gevormd. Energie kan echter wel van de ene vorm in de andere vorm worden omgezet. De totale energie-inhoud wordt bepaald door de potentiële en kinetische energie. Potentiële energie is de hoeveelheid energie die een bepaalde stof, of situatie kan bevatten. Een gram koolhydraten bevat bijvoorbeeld 4 kCal (17 kJoules) aan potentiële energie. Wanneer de energie uit deze gram koolhydraten wordt vrijgemaakt waarbij onder andere warmte ontstaat spreekt men kinetische energie.
In biosyntheseprocessen kan de potentiële energie worden opgebouwd. In de biosynthese kunnen grote moleculen worden gevormd uit kleinere moleculen. Het grote molecuul bevat daarbij meer potentiële energie dan de kleine moleculen. Bij de opbouw van bijvoorbeeld glycogeen uit glucose neemt de hoeveelheid potentiële energie van glycogeen toe wanneer het glycogeenmolecuul groter wordt. Wanneer het glycogeenmolecuul wordt afgebroken tot glucose neemt de hoeveelheid kinetische energie toe en de hoeveelheid potentiële energie neemt af.

Exergone en endergone processen

Binnen de bio-energetica kunnen exergone en endergone processen worden onderscheiden. Exergone processen zijn processen waarbij energie vrijkomt. De hoeveelheid potentiële energie neemt af en de kinetische energie neemt toe bij exergone processen. Bij endergone processen neemt de hoeveelheid potentiële energie toe en de hoeveelheid kinetische energie af. Volgens de tweede wet van de thermodynamica zal altijd de hoeveelheid potentiële energie afnemen en de hoeveelheid kinetische energie toenemen.

Vormen van energie

Er zijn zes verschillende vormen van energie. De zes vormen van energie zijn:
  1. Nucleaire
  2. Chemische
  3. Elektrische
  4. Mechanische
  5. Licht
  6. Warmte
Deze zes vormen van energie kunnen in elkaar worden omgezet. Nucleaire energie kan bijvoorbeeld worden gebruikt om warmte en elektriciteit te genereren. Chemische energie uit bijvoorbeeld onze voeding kan verbrand worden en de energie die hierbij vrijkomt, kan gebruikt worden om spieren te laten samentrekken (mechanische energie). Lichtenergie van de zon kunnen planten gebruiken om uit koolstofdioxide en water glucose te maken.

Energie om te bewegen

Om te kunnen bewegen, worden met name de macronutriënten koolhydraten en vetten gebruikt om energie te leveren aan de spieren die samentrekken (contraheren). Hiervoor wordt de chemische energie van koolhydraten en vetten via een aantal tussenstappen omgezet in een andere vorm van chemische energie, namelijk in adenosinetrifosfaat (ATP) en warmte-energie. Bij de splitsing van ATP in adenosinedifosfaat (ADP) en fosfaat (P) komt chemische energie vrij die de spieren gebruiken om samen te trekken (contraheren; mechanische energie).
Wanneer de snelheid van spiersamentrekkingen (contracties) en contractiekracht toeneemt, moet ook de omzetting van koolhydraten en vetten in ATP toenemen. Het totale energiegebruik zal hierdoor ook toenemen. Als gevolg hiervan zal ook de energiebehoefte en daardoor de voedingsbehoefte toenemen. Met andere woorden: iemand die intensief sport gebruikt veel mechanische energie en moet daardoor meer chemische energie (voeding) innemen.

Lees verder

© 2014 - 2017 Wieschrijft, het auteursrecht van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Energie, arbeid en vermogenEnergie is het vermogen om arbeid te verrichten. Alleen door arbeid kunnen er, waar dan ook in het heelal, veranderingen…
Vijf soorten groene energie: Stap over op schone stroomVijf soorten groene energie: Stap over op schone stroomIn dit artikel worden alle vijf soorten groene energie besproken die op dit moment beschikbaar zijn. Dat zijn wind energ…
Thermodynamica eerste hoofdwetThermodynamica eerste hoofdwetDe wet van behoud van energie is iets waar we dagelijks mee te maken hebben. Er kan geen energie uit niets ontstaan, en…
Duurzame zonne-energieDuurzame zonne-energieZonne-energie is een duurzame vorm van energie. Andere duurzame energiebronnen zijn windenergie, waterenergie en Bio ene…
Het meten van energieHet meten van energieEr bestaan vele verschillende vormen van energie. Denk aan mechanische, chemische en warmte-energie. Energie wordt opges…
Bronnen en referenties
  • William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human Performance, LWW Philadelphia

Reageer op het artikel "Inspanningsfysiologie; energie voor sport en bewegen"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Infoteur: Wieschrijft
Gepubliceerd: 29-10-2014
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Diversen
Special: Sport en voeding
Bronnen en referenties: 1
Schrijf mee!