Wat is verzuring van je spieren? (1/2)

Dat laatste stuk van die wedstrijd: je zet alles op alles om nog net een PR te halen maar het lijkt wel alsof je benen in brand staan. Niet zo gek als je bedenkt dat je een (bijna) maximale inspanning levert. Het branderige gevoel dat in je spieren ontstaat, dat is wat we verzuring noemen. Je techniek lijkt in één keer te zijn verdwenen, en het is haast onmogelijk om ook nog maar 1 meter langer door te lopen. Hoe ontstaat verzuring, wat is lactaat, en is het uitstellen van verzuring trainbaar?

De gemiddelde hardloper (iemand die een half uurtje tot een uur rustig hardloopt), weet niet hoe het voelt om ‘verzuurt te raken’. Verzuring ontstaat namelijk bij korte, heel intensieve inspanning. Dit hoeft niet alleen bij hardlopen te zijn, dit kan ook bij andere sporten zoals wielrennen, schaatsen, roeien of zwemmen.

Verzuring en lactaatzuur zijn allesbepalende factoren tijdens (sub)maximale inspanningen. Wellicht dat je dit branderige gevoel wel eens ervaren hebt, en je afvraagt waar dit vandaan komt. In dit blog lees je wat lactaat is, waardoor verzuring ontstaat en waarom lactaat geen afvalproduct is.

In het volgende blog gaan we in op de vraag of je door training verzuring kunt voorkomen of kunt uitstellen.

Wat is lactaat?

Verzuring wordt vaak in verband gebrachtmet lactaat. Lactaat is een lichaamseigen stof die in de spieren gevormd wordt nadat er onvoldoende zuurstof in de spieren is om nog goed te kunnen functioneren (samen te trekken). Lactaat is ook in rust in het bloed aanwezig, maar slechts in hele lage concentraties (ongeveer 1 tot 2 mMol/l). Hoewel lactaat in de spier gevormd wordt, worden de lactaatconcentraties uitgedrukt in milimol per liter bloed (mMol/l).

Verschillende energiesystemen

We halen onze energie uit de voedingsstoffen in ons voedsel, deze worden in het lichaam verbruikt en opgenomen. Als we op de bank zitten, boodschappen doen of rustig aan het sporten zijn kunnen we voldoende zuurstof in ademen om de voedingsstoffen te kunnen verbranden. In het geval er voldoende zuurstof is, wordt er dus nauwelijks lactaat gevormd. Je lichaam maakt dan energie (ATP) vrij via aerobe glycolyse.Dit wordt een ander verhaal wanneer je een (sub)maximale inspanning levert.

Hoe zwaarder de inspanning, hoe meer koolhydraten verbrand worden hoe kleiner (relatief gezien) het aandeel aan vetten dat verbrand
wordt. Een sprint, hard een lange
trap op lopen of inspanningen van
een vergelijkbaar niveau, ze zorgen er allemaal voor dat we niet voldoende zuurstof kunnen inademen om alle spieren van zuurstof te voorzien.
Dit is niet erg doordat het lichaam
ook energie kan omzetten zonder zuurstof. De anaerobe productie (anaeroob = zonder zuurstof) van koolhydraten noemen we
anaerobe glycolyse
(glycolyse = afbraak van glucose of de opgeslagen vorm glycogeen).

Complete en incomplete verbranding

Als glucose wordt afgebroken (verbrand) dan komt er niet alleen ATP (Adenosine triphosphate)vrij (de energie) maar ook lactaatzuur. Is er voldoende zuurstof aanwezig dan wordt het lactaatzuur weer keurig omgezet in glucose. In het geval er onvoldoende zuurstof aanwezig is, als gevolg van zware inspanning bijvoorbeeld, dan wordt er meer glucose verbrand dan in rust of matige inspanning. Dat is logisch, want je lichaam heeft meer energie nodig. Het gevolg is dat er meer lactaatzuur geproduceerd wordt, dan dat het lichaam kan afbreken.

Het lichaam is slim en zorgt ervoor dat het te veel geproduceerde lactaatzuur verplaatst wordt van de actieve, naar minder actieve spieren (of de lever), waar het vervolgens weer wordt afgebroken (tot glucose). Als we de concentratie lactaat meten, dan is het de verplaatsing van het lactaatzuur wat we meten.

Lactaatdrempel

Tijdens hevige inspanningen kan de concentratie lactaatzuur tot wel 20 mMol/l oplopen. Op dat moment zijn ook de minder actieve spieren niet meer in staat om lactaatzuur ‘te bufferen’ of ‘op te vreten’. Het niveau waarbij er geen lactaatzuur meer omgezet kan worden, wordt wel de anaerobe drempel of lactaatdrempel genoemd. Dit is grofweg het moment waarop de energievoorziening met zuurstof overgaat op de energievoorziening zonder zuurstof (ongeveer 2-6 mMol/l – afhankelijk van de getraindheid).

 Verzuring = lactaat?

Lactaatzuur, zoals de naam al doet vermoeden bevat ‘zuur’ oftewel waterstofionen. Als lactaatzuur zich splits, dan komen deze waterstofionen vrij, net als koolstofdioxide (CO₂), water (H₂0) en warmte. Het koolstofdioxide ademen we uit en het water verdampen we (zweet), maar de waterstofionen blijven in het bloed circuleren. Ze zorgen dat spiervezelcellen zich minder snel kunnen samentrekken en dat de elektrische geleiding tussen zenuwen belemmerd wordt – wat weer een negatief effect heeft op de snelheid waarmee onze spieren samentrekken.

Pyruvaat als buffer

Als het opgehoopte lactaatzuur niet meer kan worden weggewerkt (in andere delen van het lichaam) dan wordt het zuur (de H⁺ deeltjes) gebufferd door pyruvaat. Pyruvaat hecht zich aan de vrijgekomen H⁺ deeltjes en vormt daarmee lactaat. Lactaat is een stof die ervoor zorgt dat de PH-waarde – de zuurgraad in het bloed dus niet te vele toeneemt. Dit komt dus doordat pyruvaat met de H+ ionen bindt, waardoor deze uit het bloed gehaald worden.

Het is belangrijk dat de zuurgraad laag blijft doordat er dan voldoende energie geproduceerd kan worden. Lactaat is dus geen afvalproduct. Uiteindelijk zorgt de ophoping van de waterstofionen (het zuur) voor het brandende gevoel dat je in je spieren voelt.

Next time, is het uitstellen of voorkomen van verzuring trainbaar?