KOOLHYDRATEN TLG-cursus 5-2-08 Pieter de Heer René Schoen Hillebrand Verkroost Het onderwerp dat wij, Pieter, Rene en ik, hebben opgekregen is koolhydraten en de vragen die daarbij horen zijn

Vragen Functie van koolhydraten in het lichaam Gevolgen van te weinig of teveel koolhydraten Belang van koolhydraten in relatie tot inspanning Koolhydraten in voedsel Wat is de functie ervan in ons lichaam Welke gevolgen heeft het als we teveel of te weinig van koolhydraten binnenkrijgen Welke relatie is er tussen die stof en de inspanningen die we moeten leveren bij het hardlopen En waar komt het allemaal in voor. 19-11-2018 TLG-cursus 2007-2008

Wat zijn koolhydraten? Koolhydraten is een verzamelnaam voor: Chemische verbindingen van C, O en H Plantaardige herkomst Zonlicht + CO2 + water (fotosynthese) zetmeel, (amylose) o.a. in: brood, aardappelen, rijst, peulvruchten, deegwaren melksuiker, (lactose) o.a. in: melk, karnemelk, yoghurt, kwark vruchtensuiker, (fructose) o.a. in: fruit, vruchten(sappen) suiker, (glucose) o.a. in: kristalsuiker (sacharose), druivensuiker, honing, stroop Voordat ik op die vragen inga eerst maar even een overzicht van wat koolhydraten nu eigenlijk zijn. Het zijn chemische verbindingen van de elementen C (koolstof), O (zuurstof) en H (waterstof). Ik zal zo dadelijk wat van die verbindingen laten zien zonder al te ingewikkelde formules. Voor zover ik het heb kunnen bekijken en mij nog herinner uit de tijd dat ik scheikunde studeerde hebben alle koolhydraten een plantaardige herkomst. Die verbindingen, waarvan ik er straks dus een paar zal laten zien, ontstaan uit CO2 (kooldioxide of koolzuurgas) en H2O (water) waarbij zonlicht de energie levert om die verbindingen tot stand te brengen. De soorten koolhydraten zie je hier opgesomd: zetmeel, melksuiker, vruchtensuiker, en andere suikers, en daarachter kun je lezen waar die koolhydraten in voorkomen 19-11-2018 TLG-cursus 2007-2008

Formules 1 19-11-2018 TLG-cursus 2007-2008 - Hier zie je de chemische formules of moleculen van de koolhydraten amylose en glycogeen. Ik ga hier natuurlijk niet diepgaand op in, maar een paar dingen zijn misschien wel aardig om even aandacht aan te besteden. Na deze dia laat ik je ook de formule zien voor glucose en dan zul je zien dat een belangrijk verschil tussen een molecuul glucose en een molecuul glycogeen of amylose (dat is trouwens zetmeel) de grootte is van dat molecuul. Dat verklaart meteen waarom ons lichaam veel minder moeite hoeft te doen en veel minder tijd nodig heeft om glucose op te nemen dan bijvoorbeeld zetmeel of glycogeen. Die grote moleculen moeten namelijk eerst in stukjes worden gehakt om daarvan glucosemoleculen te maken. Vergelijk het maar met een groot blok haardhout en spaanders. Een blok haardhout is veel moeilijker om te laten verbranden dan spaanders: die branden veel eerder. 19-11-2018 TLG-cursus 2007-2008

Formules 2 Glucose Fructose 19-11-2018 TLG-cursus 2007-2008 En dit zijn dan de wat kleinere moleculen zoals glucose en fructose Onderaan zie je nog een molecule maltose 19-11-2018 TLG-cursus 2007-2008

Functie koolhydraten Brandstof  energieleverancier Koolhydraten  opslag als glycogeen  gebruik als glucose  ATP  “snelle energie” Anaerobe verbranding glucose (cytoplasma cel, glycolyse)  lactaat (melkzuur) Aerobe verbranding glucose (mitochondrie)  “langzame energie” Eerst opgeslagen glycogeen  glucose en dan over op vetten en eiwitten: 10% minder zuurstof nodig dan bij de omzetting van vetten naar energie goed, gaan we over tot beantwoording van de 1e vraag: wat is de functie van koolhydraten, waarbij we onze aandacht richten op de sport die wij beoefenen. De belangrijkste functie is dan leverancier van energie. Het is dus eigenlijk een brandstof dat we moeten innemen en opslaan om op het moment dat we energie moeten leveren daarvan gebruik te kunnen maken. Het voedsel dat we eten bevat in veel gevallen koolhydraten, en vooral die grote moleculen worden onder meer m.b.v. enzymen omgezet in glycogeen, opgeslagen, en indien we arbeid verrichten omgezet in glucose. Voor snelle energie, dus energie die we meteen nodig hebben, vaak bij explosieve, intensieve arbeid, maken we gebruik van ATP. Dan wordt in het cytoplasma van de cel glucose zonder zuurstof (anaeroob) verbrand om ATP te maken (het glycolyse-proces) en komt naast de benodigde energie ook melkzuur vrij Voor de langzame energie, bijvoorbeeld in duurlopen, wordt in de energiecentrale van de cel (het mitochondrie) met behulp van zuurstof (aeroob) glucose verbrand Ik breng nog even in de herinnering dat koolhydraten worden gevormd uit zonlicht, CO2 en H2O. Bij het proces dat ik hier beschrijf komen die stoffen uiteindelijk weer vrij. Een mooie cyclus dus. Bij duurlopen en lange afstandlopers wordt eerst de voorraad glycogeen aangesproken en in glucose omgezet, en daarna begint de vetverbranding en tenslotte de eiwitten, eigenlijk onder meer de spieren. Maar daar zal in andere presentaties aandacht aan worden besteed. Dat het lichaam eerst glycogeenvoorraden aanspreekt om energie te leveren heeft te maken met het feit dat er 10% minder zuurstof nodig is om glycogeen om te zetten dan voor vetten en eiwitten. En dat heeft volgens mij ook weer te maken met de ingewikkelde chemische vorm van vetten en eiwitten. Dat zijn veel grotere moleculen. 19-11-2018 TLG-cursus 2007-2008

Koolhydraten in het lichaam Inname door voeding en toename opslag glycogeen door training Opname glucose in het bloed (bloedsuiker) M.b.v. hormoon insuline in spiercellen Direct gebruik Opslag als glycogeen Normale waarde 4 - 6,4 mmol/l Opslag in lever en spieren als glycogeen Leverglycogeen: bloedsuikergehalte Spierglycogeen: directe energie, beperkte voorraad  vetverbranding, eiwitten Voorraad glycogeen bij getrainde mensen 1000 gram Voorraad glycogeen bij ongetrainde mensen ± 400 gram Met 1000 gram glycogeen 45 á 90 min afhankelijk van sport 1 gram koolhydraten = 17 KJ = 4 kcal Omzetting in enkelvoudige suikers In dit overzicht is geprobeerd om een idee te geven van hoe de koolhydraten in het lichaam zitten en wat er dan verder mee gebeurt. Het zal duidelijk zijn dat de belangrijkste ingang voor de koolhydraten onze monden zijn en daar begint eigenlijk al meteen het omzettingsproces naar wat kleinere moleculen, want in ons speeksel zitten ook enzymen die voor omzetting zorgen. Dus goed kauwen. De glucose-vorm wordt opgenomen in het bloed en m.b.v. het hormoon insuline in spiercellen afgeleverd voor direct gebruik of opgeslagen als glycogeen in de lever en de spiercellen. Een normale concentratie van glucose in het bloed is 4-6,4 mmol per liter bloed De hoogste concentratie glycogeen zit in de lever (ik geloof iets rond de 80 gram). Dit orgaan regelt onder veel meer het bloedsuikergehalte, dus de hoeveelheid glucose in het bloed. De grootste voorraad (300-900 gram) ligt echter opgeslagen in spieren en dient voor direct gebruik. Er zit ook nog een beetje glycogeen in extracellulair vocht (10 gram) Nog wat cijfertjes vind je in de rest van dit verhaal. Tenslotte is het belangrijk om te weten dat, weer denkend aan bijvoorbeeld die grote moleculen zetmeel, het lichaam efficiënter kan omgaan met kleinere moleculen. Dus vindt omzetting plaats naar die kleine moleculen, oftewel enkelvoudige suikers. 19-11-2018 TLG-cursus 2007-2008

Gevolgen van teveel of te weinig koolhydraten overschot glycogeen  vet hyperglycemie = te hoge bloedsuikerspiegel maag-darmklachten dorst, vermoeidheid, sufheid belemmert vochtopname in het lichaam Te weinig: stimuleert vetverbranding hypoglycemie = te lage bloedsuikerspiegel Man met de hamer, hongerklop snelle en krachtige hartslag, trillen, transpireren, slap gevoel slechte adem, vermoeidheid en concentratiestoornissen Een andere vraag is wat de gevolgen zijn als je teveel of als je te weinig koolhydraten binnenkrijgt Hier links een overzicht van wat volgens ons de gevolgen zijn van een teveel aan koolhydraten. Het zijn, en dat geldt ook voor te weinig koolhydraten, meestal lange-termijn effecten. Zoals eerder al gezegd worden koolhydraten door het lichaam omgezet in glycogeen en opgeslagen in de lever en in de spieren. Als het lichaam voldoende glycogeen heeft opgeslagen worden koolhydraten omgezet in vetten. Een ander gevolg van teveel koolhydraten is dat er teveel glucose in het bloed komt. Dan zegt men dat de bloedsuikerspiegel te hoog is en noemt men hyperglycemie: het lichaam produceert te weinig insuline om dat teveel aan koolhydraten of beter glucose te verwerken (insuline maakt het mogelijk voor cellen om glucose binnen te laten). De gevolgen daarvan zijn onder meer de laatste 2 punten. Te weinig koolhydraten betekent dat je voorraad glycogeen op is en dat wordt overgegaan op vetverbranding. Het zal duidelijk zijn dat er nu te weinig glucose in het bloed zit en dat noem je dan een te lage bloedsuikerspiegel of hypoglycemie. De verschijnselen zie je hier rechts bij de laatste 3 punten. 19-11-2018 TLG-cursus 2007-2008

Koolhydraten en inspanning 1 Vooral nodig bij duursport Voldoende voorraad opbouwen 8-10 gram per kg lichaamsgewicht per dag Efficiënter gebruik door training Verhoogde oxidatieve capaciteit spier <glycogeen; <melkzuur; spaart glycogeenvoorraad De derde vraag betreft het verband tussen koolhydraten en inspanning. Het is al eerder gezegd: Koolhydraten is de brandstof voor ons lichaam, niet alleen m.b.t. hardlopen maar ook allerlei andere functies in ons lichaam. Het is eenvoudigweg een brandstof nodig om het lichaam arbeid te laten verrichten, welke arbeid dan ook. M.b.t. sport las ik ergens dat het de ruggengraat is van sportvoeding. Het speelt bij ons recreantlopers, vooral een rol in de duursport en het is dus belangrijk dat we voldoende koolhydraten binnenkrijgen om daaruit maximaal een voorraad glycogeen op te bouwen. Voor normale mensen, dat zijn dus mensen die niet hardlopen is 5 gram per kg lichaamsgewicht per dag voldoende. Mensen die wat actiever zijn hebben baat bij 8-10 gram. Training is natuurlijk ook belangrijk, want daarmee schijn je de oxidatieve capaciteit van de spier te vergroten. In normale termen: training van het uhv zorgt er voor dat voor eenzelfde inspanning minder glycogeen nodig is en er minder melkzuur wordt gevormd. Het spaart dus de glycogeenvoorraad. 19-11-2018 TLG-cursus 2007-2008

Koolhydraten en inspanning 2 ‘’Man met de hamer’’; hongerklop; hypoglycemie Glycogeen laden (koolhydraten stapelen) Scandinavisch koolhydraatdieet Tapering Aanvulling glycogeen na inspanning het snelst binnen circa 2 uur hoeveelheid, soort, tijdstip cursusboek, hfst. 8, tabel p. 5 Vooral bij lange afstanden kan het voorkomen dat de voorraad glycogeen onvoldoende is en dat men onderweg niet op tijd heeft bijgetankt. Dan ontmoet men de man met de hamer. In wielertermen noemt men het vaak hongerklop en wij, ingewijden kunnen het benoemen als hypoglycemie of een te lage bloedsuikerspiegel. Het tempo moet omlaag en het lichaam moet de tijd krijgen om over te schakelen op vetverbranding. Glycogeenloading: extra koolhydraten stapelen voor een belangrijke (duur)wedstrijd). Enkele dagen voor een intensieve duurinspanning, zoals een wedstrijd, moeten de glycogeenreserves optimaal worden aangevuld omdat grotere glycogeenreserves de atleet in staat gaan stellen langer aan een bepaalde intensiteit te sporten en de vermoeidheid uit te stellen. Na een wedstrijd, maar ook na een training, is het verstandig om binnen 2 uur de glycogeenvoorraad weer aan te vullen, omdat het lichaam dan blijkbaar het snelst de koolhydraten opneemt en verwerkt. Daarbij is het natuurlijk belangrijk dat je een goede keuze maakt uit de soort koolhydraten die je naar binnenwerkt, de hoeveelheid moet nauwkeurig worden bepaald en hangt mede af van het soort voedsel (daar zijn op internet uitgebreide tabellen over te vinden, zie de laatste dia) en dus ook het tijdstip waarop je de koolhydraten inneemt. 19-11-2018 TLG-cursus 2007-2008

Koolhydratenmetabolisme Inspanning en interacties tussen lever, spier, darm en bloed 19-11-2018 TLG-cursus 2007-2008

Koolhydraten in voedsel Zit “overal” in Dagelijks voedsel 40-60% koolhydraten Meestal licht verteerbaar Glycemische index: maat voor snelheid opname Langzaam (complexe koolhydraten): Havermout, granen Volkoren brood Aardappelen, Zoete aardappelen Pasta, rijst Snel (simpele koolhydraten): Snoep, cake, gebak Frisdrank (calorierijk), vruchtensap, energiedrankjes Suikers Fruit (vezels, vitaminen, mineralen) Zie voor meer details en producten de sites op de laatste dia Dit is de laatste vraag: waar zitten koolhydraten in? Je kunt beter vragen waar zit het niet in, want er zijn nogal wat producten waarin je koolhydraten kunt vinden. Alleen hebben we inmiddels geleerd dat het niet altijd in dezelfde vorm voorkomt. Er zijn koolhydraten in de vorm van kleine moleculen en grote moleculen. Een paar voorbeelden van de grote, oftewel de complexe koolhydraten (zetmeel) vind je hier. Deze leveren niet de snelle energie en worden bijvoorbeeld gebruikt om te stapelen De simpele koolhydraten dus de kleine moleculen (glucose, fructose) vind je in drankjes en zoete dingen. 19-11-2018 TLG-cursus 2007-2008

Koolhydraatproducten - Naast voedsel kun je natuurlijk ook allerlei preparaten, pilletjes, drankjes, etc. innemen, maar ik zou het maar bij het rechtse plaatje houden de schijf van vijf. 19-11-2018 TLG-cursus 2007-2008

Internet www.dekoolhydratenlijst.nl/ www.koolhydratentabel.nl/ en www.koolhydraten.com/ 3 sites die voor veel producten het aantal grammen koolhydraten berekenen nl.wikipedia.org/wiki/Koolhydraat encyclopedische informatie over koolhydraten www.runnersweb.nl/Gezondheid/EtenEnDrinken/Basislessen/Koolhydraten.htm www.chivo.nl/modules/news/article.php?storyid=293 Lactaat verzuurt niet, maar beschermt juist tegen verzuren en is bovendien een belangrijke leverancier van energie koolhydraten.startkabel.nl/ www.voedingscentrum.nl/voedingscentrum/Public/Dynamisch/hoe+eet+ik+gezond/sport+en+voeding/ www.cjsm.vlaanderen.be/gezondsporten/voeding/theorie/koolhydraten.htm Onuitputtelijke bron En voor wie nog meer wil weten. Hier een paar interessante sites over koolhydraten. Rest mij nog te melden dat Pieter ook, in tekstvorm, een uitgebreid en zeer gedetailleerd verhaal heeft gemaakt met mooie plaatjes erbij en dat zal samen met deze presentatie op de site van Fons worden gezet. 19-11-2018 TLG-cursus 2007-2008