NLT 5H - Duurzaam en niet duur

NLT 5H - Duurzaam en niet duur

Inleiding

Deze module gaat over duurzaamheid en besparen op energie. De hoofdvragen zijn:

  • Wat is duurzaamheid precies?
  • Waarom is duurzaamheid zo belangrijk?
  • Wat zijn de gevolgen van de klimaatverandering?
  • Hoe kun je jouw ecologische voetafdruk kleiner maken?
  • Welke energiebronnen zijn duurzaam, en welke niet?
  • Hoe maak je het verwarmen duurzamer, hoe kun je besparen op energie?
  • Welke elektrische apparaten in huis kosten veel energie? Hoe kun je energie besparen?

 

Naast de theoretische onderbouwing zijn er in deze module vier kleine praktische opdrachten:

PO1 - Soortelijke warmte

PO2 - Isoleren

PO3 - Energiegebruik

PO4 - Rendement waterkoker

 

1. Duurzaamheid

1.1 - Wat is duurzaam?

Deze module gaat over duurzaamheid en besparen op energie. Bij het woord duurzaam denk je waarschijnlijk aan iets dat lang meegaat. Bijvoorbeeld aan verf die bestand is tegen slecht weer of een terreinwagen die tegen een stootje kan. Duurzaam heeft de laatste jaren echter een bredere betekenis gekregen.

Opgave 1:       Definitie duurzaamheid

  • Geef je eigen omschrijving van het begrip duurzaamheid.
  • Geef de betekenis van het begrip duurzaamheid zoals deze is vastgelegd door de VN-commissie Brundtland in 1987.
  • Leg uit wat de ‘Sustainable Development Goals’ zijn https://www.sdgnederland.nl/de-17-sdgs/

1.2 - Waarom is duurzaamheid belangrijk?

Opgave 2:       De 3 P’s - Mensen, Aarde en Welvaart

  • Leg uit wat wordt bedoeld met het begrip ‘people, planet, prosperity’ in relatie tot duurzaamheid.
  • Leg met een voorbeeld uit hoe een verbetering in 1 van deze drie factoren een verslechtering in 1 van de andere factoren kan opleveren.

De temperaturen op aarde gaan onmiskenbaar omhoog. Je ziet dat aan de trend in het diagram. Volgens de verschillende modellen die wetenschappers hanteren stijgt de temperatuur in deze eeuw met 2,5 ºC tot 4,1 ºC.

 

1.3 - Gevolgen van klimaatverandering

De temperaturen op aarde gaan onmiskenbaar omhoog. Je ziet dat aan de trend in het diagram. Volgens de verschillende modellen die wetenschappers hanteren stijgt de temperatuur in deze eeuw met 2,5 ºC tot 4,1 ºC.

Opgave 3:       Gevolgen klimaatverandering

  • Welke veranderingen in het weer zijn merkbaar als gevolg van klimaatverandering.
  • Welke gevolgen van klimaatverandering treden voor Noordwest-Europa op?
  • Welke veranderingen treden voor gebieden rondom de evenaar op?                       

Opgave 4:       Het broeikaseffect

  • Leg duidelijk uit hoe door toedoen van de mens de aarde opwarmt. Gebruik in je antwoord in ieder geval de begrippen fossiele brandstoffen, infrarode straling, het versterkte broeikaseffect en industriële revolutie (geef de bron of bronnen die je hebt gebruikt).
  • Een deel van de verklaring van het broeikaseffect die iemand geeft is: ‘De zonnestraling die het aardoppervlak bereikt, wordt voor een groot deel door de aarde opgenomen. Daardoor stijgt de aarde in temperatuur en gaat .....’  Maak de redenering verder af.

Opgave 5:       Bijdrage aan broeikaseffect

  • Wat zijn de belangrijkste drie broeikasgassen?
  • Welke sectoren dragen het meeste bij aan de uitstoot van broeikasgassen?
  • Welke landen hebben wereldwijd de hoogste bijdrage aan de uitstoot van broeikasgassen? Op welke plaats staat Nederland binnen Europa?
  • Wat wordt er in Nederland gedaan om klimaatverandering tegen te gaan? Gebruik de volgende bron: https://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/klimaatverandering/voortgang-klimaatdoelen

1.4 - Verklein je ecologische voetafdruk

De Ecologische Voetafdruk geeft aan hoeveel land (mondiale hectares) per persoon nodig is voor onze consumptie. De grootte van je voetafdruk hangt dus af van je leefgewoonten.

Waar komt de Voetafdruk vandaan?
Het begrip ‘ecologische voetafdruk’ bestaat al ruim 15 jaar en werd geïntroduceerd aan de Canadese Universiteit van British Colombia door Mathis Wackernagel. De ecologische voetafdruk is een soort meetinstrument waarmee het ruimtebeslag van een mens op de Aarde bepaald kan worden aan de hand van iemands leefstijl. De ruimte die iemands leefstijl inneemt wordt uitgedrukt in hectares. Hoe groot deze voetafdruk is hangt met name af van het consumptiegedrag. De berekening neemt onder andere de oppervlakte mee welke nodig is voor het gebruik van energie en grondstoffen en de productie van voedsel. In Nederland is de ecologische voetafdruk in 1995 geïntroduceerd door milieuorganisatie De Kleine Aarde.

Leven op te grote voet
Per mens is op basis van een eerlijke verdeling 1,63 mondiale hectare beschikbaar. Wereldwijd gebruiken we nu per mens 2,7. Een gemiddelde Nederlander gebruikt zelfs 4,9 hectare! Op dit moment hebben we anderhalve Aarde nodig om te produceren wat we in één jaar gebruiken. We vragen dus meer van de Aarde dan ze kan bieden. Hierdoor komen ook de natuur en soortenrijkdom onder druk te staan en erven volgende generaties een Aarde die steeds minder leefbaar wordt.

Je voetafdruk en CO2
Het broeikasgas koolstofdioxide (CO2) beslaat maar liefst de helft van de Ecologische Voetafdruk. Het gas komt vrij bij verbranding van fossiele brandstoffen zoals aardolie, gas en steenkool, bijvoorbeeld voor elektriciteitsopwekking, verwarming en vervoer. CO2 draagt bij aan de opwarming van de Aarde en klimaatverandering. Gelukkig zijn bomen in staat om CO2 uit de lucht te halen en op te slaan. Daarmee leveren ze een belangrijke bijdrage aan het tegengaan van klimaatverandering. Je CO2-uitstoot wordt doorberekend in je Ecologische Voetafdruk door uit te rekenen hoeveel hectare bos er nodig is om je CO2 weer uit de lucht te halen.(bron; https://voetafdruknederland.nl/over-de-voetafdruk/)

1.5 - Verslag ecologische voetafdruk

Opgave 8:       Ecologische voetafdruk

Ga naar de website:Ecologische Voetafdruk Nederland)

  • Zoek uit wat bedoeld wordt met de ecologische voetafdruk of footprint.
  • Bereken je eigen footprint met behulp van de scan op de website. Geef hier de uitslag van jouw footprint.
  • Hoe groot is je voetafdruk in vergelijking met de gemiddelde Utrechter?
  • Wat is overshoot day? Op welke datum valt die dag dit jaar?

Er zijn verschillende manieren om je voetafdruk te verkleinen, bekijk op de website de verschillende tips om jouw afdruk te verkleinen. Geef bij elk onderwerp aan welke tip jij het beste vindt en waarom

  • Voedsel
  • Energie
  • Afval
  • Vervoer
  • Vakantie
  • Bedenk zelf ook nog een om je voetafdruk te verkleinen.

 

2. Verwarmen en isoleren

2.1 - Welke energiebronnen zijn duurzaam?

Sprinter of marathonloper?
Sprinter versus marathonloper: Zie jij verschil?

 

Sporters zijn veel met hun spieren bezig. Niet alleen bodybuilders, ook alle topsporters zoals tennissers en voetballers zijn voortdurend bezig hun spieren te trainen. Topsporters hebben niet méér spieren dan normale mensen, maar beschikken over anders ontwikkelde spieren.

Alle mensen hebben evenveel spieren, namelijk ruim 600. Bijna de helft van je lichaamsgewicht bestaat uit spieren. Als je loopt gebruik je meer dan 200 spieren. Hoe werkt een spier? Welke verschillende spierweefsels er zijn?

Voor info kun je gebruik maken van biologieboeken en het internet. Verdeel de opdrachten en wissel de antwoorden uit.

 

Wat weet je al van de verschillen tussen een duursporter en een sprinter?

  • Welke fysiologische of anatomische aanpassingen kun je waarnemen in het lichaam van een duursporter of sprinter?

Doe de voorkennistest: TEST - verschillen tussen sprinters en duursporters

Hoeveel vragen had je goed? Maak een korte samenvatting.

2.2 - Verwarmen van water

Bekijk het filmpje: Samentrekking van spieren: Actine en Myosine - YouTube

Bij het samentrekken van spieren staan de volgende vragen centraal:

  • Wat is het verband tussen het zenuwstelsel en spieren?
  • Hoe loopt het proces van de hersenen tot de uiteindelijke samentrekking van een spier?
  • Wat is een spierpees?
  • Hoe trekt een spier samen?

 

Vragen over het samentrekken van spieren

PO1 - Warmte om te douchen

2.3 - Woning verwarmen

Er zijn drie soorten spierweefsel in het menselijk lichaam: skeletspierweefsel, glad spierweefsel en hartspierweefsel.

  • Benoem van iedere spiersoort de kenmerken.

9.5.1 Spieren - Toelatingsexamen Arts-Tandarts

1. Skeletspierweefsel (of dwarsgestreept spierweefsel):

  • Dit type spierweefsel is verbonden met het skelet en maakt bewuste bewegingen mogelijk, zoals het bewegen van armen en benen.
  • Skeletspiervezels zijn lang, cilindrisch en hebben een dwarsgestreept uiterlijk door de georganiseerde rangschikking van eiwitfilamenten.
  • Deze vezels zijn gevormd door de fusie van meerdere cellen, en bevatten dus meerdere celkernen.

2. Glad spierweefsel:

  • Glad spierweefsel bevindt zich in de wanden van holle organen zoals de maag, darmen, bloedvaten en blaas.
  • Het is niet dwarsgestreept en de samentrekkingen zijn onwillekeurig (niet bewust aangestuurd).
  • Gladde spiercellen hebben één kern.

3. Hartspierweefsel:

  • Hartspierweefsel is uniek voor het hart en zorgt voor de onwillekeurige samentrekkingen die nodig zijn om bloed door het lichaam te pompen.
  • Hartspierweefsel is dwarsgestreept, maar de cellen zijn korter en vertakken zich, waardoor een netwerk ontstaat.
  • Hartspiercellen hebben één kern en zijn met elkaar verbonden zodat het hart als een eenheid kan samentrekken.

 

Vragen over spierweefsels

2.4 - Woning isoleren

Dit onderdeel gaat over hoe energie wordt opgeslagen in het lichaam, en hoe het lichaam die energie gebruikt. Daarbij gaat het om de volgende vragen:

  • Wat is het verschil tussen aerobe en anaerobe dissimilatie?
  • Wat is melkzuur en wat voor functie heeft het?
  • Bij welke sporten komt vooral anaerobe dissimilatie voor en hoe past het lichaam zich daaraan aan?
  • Bij welke sporten komt vooral aerobe dissimilatie voor en hoe past het lichaam zich daaraan aan?
  • Bij het trainen van topsporters wordt vaak getraind rond het omslagpunt. Wat wordt bedoeld met het omslagpunt?

 

Hoe wordt energie uit voeding opgeslagen in het lichaam?

Planten gebruiken energie van de zon om glucose te produceren via fotosynthese (assimilatie). Daaruit ontstaan vervolgens eiwitten, vetten en koolhydraten, waarin chemische energie is opgeslagen.

  • Na consumptie en vertering ontstaat glucose dat via het bloed bij de cellen terechtkomt. Daar wordt het omgezet in ATP. Dat ATP wordt gebruikt bij alle processen in het lichaam waarvoor energie nodig is.
  • Glucose dat niet direct gebruikt wordt, wordt opgeslagen als glycogeen in lever en spieren. Glycogeen is een vorm van glucose, een reserve voor snelle energie wanneer dat nodig is.
  • Als de glycogeenopslag vol zit wordt het teveel aan energie opgeslagen als vet in het vetweefsel.
  • In de lever wordt uit glucose ook creatinefosfaat gemaakt. Dat wordt via het bloed naar de cellen getransporteerd, maar niet direct gebruikt. Het creatine in de spieren is een snelle energievoorraad.
  • Creatinefosfaat kan in de spieren snel omgezet wordt in ATP. Daarbij is geen zuurstof nodig. Het levert de energie voor een korte sprint.
  • Energie wordt dus op drie manieren opgeslagen: ATP en creatine (in de spiercellen), glycogeen (in de lever en spieren) en vet (in het vetweefsel)

 

Hoe wordt de opgeslagen energie gebruikt?

  • Bij matige inspanning gebruikt het lichaam vooral vetverbranding. De gebeurt in de mitochondriën en daarvoor is veel zuurstof nodig. Voor duursporters betekent dit dat de zuurstofopname van de longen belangrijk is.
  • De voorraad vet in het lichaam is vrijwel onuitputtelijk, maar de verbranding verloopt traag
  • Bij intensievere inspanning schakelt het lichaam over op koolhydraatverbranding (glycogeen). Dat levert sneller energie, maar de voorraad is na anderhalf uur intensief sporten op.
  • Er is dan sprake van aerobe dissimilatie (volledige verbranding). De glucose wordt samen met zuurstof volledig omgezet in water, CO2 en energie.
  • Bij nog intensievere inspanning treedt anaerobe dissimilatie op. Dan is er meer zuurstof nodig dan het lichaam kan opnemen. Er ontstaat zuurstofschuld in het lichaam. 
  • Voor anaerobe dissimilatie is geen zuurstof nodig, maar er komt ook minder energie vrij. Daarnaast ontstaat bij anaerobe dissimilatie melkzuur dat voor spierschade zorgt.
  • Het omslagpunt is het inspanningsniveau (hartslag) waarbij de hoeveelheid melkzuur nog constant blijft. Die inspanning kun je dus nog net lang volhouden.
  • Bij zeer intensieve inspanningen van enkele seconden (zoals een sprint) gebruikt het lichaam het fosfaat systeem (ATP en creatine) als energiebron. Dat levert snel veel energie zonder dat er zuurstof nodig is.
  • Direct na die sprint zal het lichaam de voorraad creatine aanvullen. Dat gebeurt via aerobe verbranding van glycogeen en vetzuren. Daarom zie je een sprinter nog even uithijgen na de sprint.

Bekijk het filmpje: Biologieles - Aerobe en anaerobe dissimilatie

 

Wat gebeurt er met de warmte?

  • Het rendement van spieren is ongeveer 25%. De rest van de energie wordt omgezet in warmte.
  • Via het bloed kan de geproduceerde warmte door het gehele lichaam heen worden getransporteerd.
  • Een deel van de geproduceerde warmte wordt gebruikt  om het lichaam op de juiste temperatuur te houden.
  • Een teveel aan warmte moet worden afgevoerd uit het lichaam. De bloedvaten in de huid verwijden en ontvangen extra veel warm bloed. Je huid kleurt rood.
  • Gelijktijdig gaan de zweetklieren zweet produceren. Als het zweet op de huid verdampt wordt hierdoor gelijk warmte aan het bloed onttrokken. Het lichaam raakt zijn overtollige warmte kwijt.

 

Vragen over brandstoffen voor spieren

 

PO2 - Isoleren

3. Besparen op elektrische energie

3.1 - Vermogen, energiegebruik en tijd

We eten teveel, we zitten teveel en we bewegen te weinig. Daardoor heeft bijna de helft van de Nederlanders overgewicht.

Een bekend gezond eetpatroon is gebaseerd op de schijf van vijf.

  • Uit welke onderdelen bestaat de schijf van vijf?  Voedingscentrum - Schijf van vijf
  • Geef bij elk onderdeel van de schijf aan hoe jij je voedingspatroon kunt verbeteren.

 

 

Heb jij een beetje een gezond eetpatroon denk je? Leg uit: Waarvan eet jij te veel of te weinig?

 

BMI betekent Body Mass Index.

De BMI kun je berekenen door je gewicht (in kilogram) te delen door je lengte (in meter) in het kwadraat:

\(BMI = {m \over l^2}\)

Hierin is m je massa (kg) en ℓ je lengte (m)

Bereken je BMI

 

Alternatieven voor BMI

Afgelopen jaren zijn er een paar alternatieve methoden geïntroduceerd om te berekenen of je een gezond gewicht hebt. Een paar voorbeelden:

  • Opmeten van de buikomvang. Een dikke buik is ongezonder dan dikke billen, omdat buikvet ook rond de organen zit. De buikomtrek is dan ook een goede manier om te meten of je gezondheid gevaar loopt. Voor mannen geldt: 94 cm of meer is te dik, voor vrouwen is dit 80.
  • Opmeten van de huidplooidikte. Door op verschillende plaatsen de dikte van de huidplooi op te meten, kunnen artsen een inschatting maken van de gezondheidsrisico’s.
  • Opmeten van de Middel-heupratio (MHR). Door buikomvang te delen door de heupomvang, krijg je een globale inschatting van het risico op gezondheidsproblemen.

Deze BMI-alternatieven zijn echter nooit ingeburgerd geraakt. Invloedrijke instanties als de Wereldgezondheidsorganisatie WHO gebruiken nog altijd de BMI als richtlijn voor een gezond gewicht, en dat voorbeeld wordt gevolgd door de meeste artsen.

 

ABSI (A Body Shape Index)

Het belangrijkste verschil met de BMI is dat de ABSI wel rekening houdt met de vorm van je lichaam. Met de ABSI meet je behalve lichaamsgewicht, lengte, leeftijd en geslacht, ook de tailleomtrek.

Met de online calculator kun je je ABSI bepalen: Bereken je ABSI (body shape index)

In deze opdracht onderzoek je of je een gezond eetpatroon hebt.

Gebruik de app Mijn Eetmeter op je smartphone: Voedingscentrum - Mijn Eetmeter

 

  • Houd in de Eetmeter deze week van minimaal 3 dagen bij wat je allemaal eet.
  • Noteer precies wat je neemt, dus ook de hoeveelheid in aantal of grammen.
  • Bedenk zelf wat je moet opschrijven om succesvol een eigen analyse te maken.

Het handigste is dat meteen te noteren. Ook is het belangrijk dat je aangeeft welke extra fysieke inspanningen je in deze dagen verricht hebt.

Geef het algemene resultaat van de eetmeter:

  • Eet je teveel of te weinig (calorieën)
  • Heb je ernstige tekorten of juist teveel van iets?
  • Ga je iets veranderen nu je inzicht hebt in je eetpatroon?

 

Zoek het uitgebreide resultaat op in de eetmeter en beantwoord opnieuw de volgende vragen van 2 (andere) vitaminen en mineralen waarvan je teveel of juist te weinig binnenkrijgt.

  • Waar zit de vitamine of mineraal in/hoe krijg je het binnen?
  • Waarvoor is de vitamine of mineraal belangrijk/wat is de functie?
  • Wat gebeurt er per vitamine of mineraal als je een tekort of een overschot binnen krijgt?

Het vermogen is hoeveel arbeid (energie) een sporter per seconde levert.

Op fitnessapparatuur wordt het vermogen aangegeven in watt.

  • Wat is het verschil tussen het piekvermogen van een sporter en het duurvermogen?
  • Leg uit dat een lichte wielrenner met een iets lager duurvermogen dan een zwaardere renner, toch een bergrit kan winnen.
  • Bepaal je eigen piekvermogen op de hometrainer door zo snel mogelijk een paar honderd meter te fietsen.
  • Vergelijk jouw waarde met die van de waardes van een profrenner uit het filmpje: kom je in de buurt?

Bekijk het volgende filmpje over wattage: Sporza - trainen en wattage

 

Afvallen door te sporten

De energie die je bij een sportinspanning verbruikt hangt af van het vermogen, van de tijd dat je aan het sporten bent en van het rendement van je spieren. De spieren gebruiken namelijk meet energie dan de arbeid die je levert. Het rendement van de spieren is meestal 20-25%. Dat betekent dat driekwart van de energie verloren als warmte.

 

Rekenvoorbeeld:

Iemand sport 5 minuten met een gemiddeld vermogen van 100 watt. Het rendement is 24%.

  • Hoeveel energie gebruikt hij daarbij?
  • Hoeveel warmte wordt er in zijn spieren ontwikkeld?

Uitwerking:

  • De arbeid bereken je met: \(W = P \cdot t \)  (P = vermogen in watt, W = arbeid in joule, t = tijd in seconde)
  • Invullen: \(W = 100 \times 300 = 30.000 \) joule
  • Dit is de arbeid die de spieren leveren, en dat is 24% van de gebruikte energie.
  • De verbruikte energie is dan 100%. Dat is \(30.000 \div 24 \times 100=125.000 \) joule
  • De warmte is dan 100 - 24 = 76%. Dat is \(30.000 \div 24 \times 76=95.000 \) joule

 

Het lichaam werkt op twee energiedragers, vetten en koolhydraten.

  • Bij minder intensieve belasting wordt vooral gebruik gemaakt van vetverbranding.
  • Bij intensievere belasting schakelt het lichaam over op koolhydraatverbranding (glycogeen).

 

Een gemiddeld persoon kan gedurende langere tijd een vermogen van 3 watt/kg leveren. Bij dit vermogen traint hij onder zijn omslagpunt. Dan traint hij vooral op vetverbranding.

Voorbeeld: Iemand van 80 kg traint 40 minuten met een vermogen van 3 watt/kg. Bereken hoeveel kcal hij daarbij verbruikt. Neem voor het rendement 25% en gebruik 1 kcal = 4.180 joule

  • Een massa van 80 kg en een vermogen van 3,0 watt/kg betekent \(80 \times 3,0=240\) watt
  • Bereken de arbeid met  \(W = P \cdot t \)  Vul in: \(W = 240 \times 40 \times 60= 576.000 \) joule
  • Dit is de arbeid die de spieren leveren, en dat is 25% van de gebruikte energie.
  • De verbruikte energie is dan 100%. Dat is \(576.000 \div 25 \times 100=2.304.000 \) joule
  • Gebruik 1 kcal = 4.180 joule. Het aantal kcal is dan \(2.304.000 \div 4.180=551 \) kcal

 

Een reep Snickers levert per 100 gram 2.018 kJ (481 kcal). Dat is bijna evenveel is de energie voor 40 minuten intensief sporten. Daaruit blijkt al dat het niet zo makkelijk is om af te vallen door te sporten.

 

Je verbruikt veel energie als je veel uren per week traint op een matig intensief niveau. Maar na die training heb je vaak honger, en dan vraagt het zelfbeheersing om niet teveel te eten.

In dit filmpje Gewicht verliezen door oefeningen wordt uitgelegd waarom het moeilijk is om af te vallen doormiddel  van (gematigd) sporten.

Zoek op internet naar informatie over de volgende vragen:

  • Welke voedingstoffen heeft een topturnster vooral nodig en waarom? Wat moet zij dus vooral eten?
  • Hoeveel kcal moet een profwielrenner tijdens de tour de France binnen krijgen? Hoeveel keer zoveel is dat als een gemiddeld persoon?
  • Welke voedingstoffen heeft een topwielrenner vooral nodig en waarom? Wat moet hij dus vooral eten?

 

 

3.1     Een sprong onderzoeken (10 minuten)

3.2     IJken hoeksensor (10 minuten)

3.3     IJken krachtplaat (5 minuten)

3.4     Meting aan een sprong (15 minuten)

3.5     Verwerking van je meting (25 minuten)

3.6     Formule afleiden

Onderzoeksvraag: Wat is de invloed van de kniehoek (vóór de afzet) op de spronghoogte? De kniehoek is hierbij gedefinieerd als de hoek tussen het onderbeen en bovenbeen.

Hypothese: Geef een hypothese met daarbij een goed onderbouwde verwachting aan de hand van de theorie hierboven. Gebruik eventueel de volgende link: OPTIMAL KNEE ANGLE FOR MAXIMUM VERTICAL JUMP HEIGHT 

Uitvoering: Geef een zo volledig mogelijke beschrijving van jullie opstelling en uitvoering. Leg bv uit hoe je de spronghoogte zo nauwkeurig mogelijk meet en hoe je de krachtplaat en hoeksensor hebt geijkt. Aan de hand van jullie beschrijving moet iemand anders jullie metingen kunnen herhalen. Ga uit van tenminste 5 verschillende kniehoeken. En zorg voor tenminste 3 metingen per kniehoek. Analyseer de metingen met Coach7.

Metingen verwerken en presenteren: Geef complete tabellen en grafieken, het moet in een opslag duidelijk zijn wat er in een grafiek/tabel staat. Geef hier ook de berekeningen die je nodig hebt gehad. Doe een data-analyse met behulp van Excel en presenteer de uitkomst.

Conclusie: Reflecteer aan de hand van je resultaten op je onderzoeksvraag en hypothese. Kloppen je verwachtingen? Zo niet geef een alternatieve verklaring voor de gevonden resultaten. Gebruik hierbij bestaande theorie. Gebruik ook de diagrammen voor een verklaring. En wat valt je op aan de hoek-tijd en kracht-tijd diagrammen?

Evaluatie: Reflecteer op jullie onderzoek en geef aan op welke manier je je onderzoek kunt verbeteren en doe suggesties voor vervolg onderzoek.

PO3 - Energiegebruik meten

PO4 - Rendement water verwarmen

Bekijk de film over spieren van “Het klokhuis”:  Het Klokhuis - Spieren.

  • Wat is het verschil tussen de spieren van een marathonloper en een sprinter?

 

Rode en witte spiervezels

Kippenvlees is wit, rundvlees is rood van kleur. Waardoor wordt dat verschil veroorzaakt? Kippenvlees bestaat uit witte spierweefsels, rundvlees uit rode spierweefsels. Die twee spierweefsels verschillen in hun functie, doorbloeding, en energievoorziening.

  • Rode spiervezels, ook wel slow-twitch of type I vezels genoemd, zijn goed doorbloed. Ze bevatten veel mitochondriën (energiecentrales) en myoglobine (zuurstofbindend eiwit). Ze zijn geschikt voor langdurige, aërobe inspanningen.
  • De rode kleur wordt veroorzaakt door het eiwit myoglobine dat, net zoals hemaglobine in rode bloedcellen, zuurstof kan binden. Die eiwitten in de spiercellen zijn nodig bij de aërobe dissimilatie van glucose. Dat is belangrijk bij koolhydraatverbranding en vetverbranding.
  • Witte spiervezels, of fast-twitch of type II vezels, zijn minder doorbloed, hebben minder mitochondriën en myoglobine, en leveren snelle, krachtige contracties, maar zijn minder geschikt voor langdurige inspanning.
  • De witte kleur wordt dus veroorzaakt door minder of geen eiwitten die zuurstof kunnen binden. De witte spiervezels gebruiken vooral energie uit ATP en creatine, en uit anaërobe dissimilatie.

 

De volgende vragen staan centraal:

  • Op welke manier train je de spieren?
  • Wat is het effect van training op skeletspieren?
  • Hoe ontstaat spierpijn ?
  • Zoek uit wat de volgende termen betekenen: spieradaptatie, supercompensatie, overtraining, atrofie.

 

Training en spieren

Bij het trainen van spieren wordt onderscheid gemaakt tussen krachttraining en cardiotraining.

Bij krachttraining worden vaak gewichten gebruikt, waarbij je je spieren belast met weerstand. Dat is een effectieve manier om spieren te versterken en te laten groeien. Het is belangrijk om progressieve overbelasting toe te passen, wat betekent dat je de weerstand geleidelijk verhoogt naarmate je spieren sterker worden. Ook voldoende rust en een goed dieet met voldoende eiwitten zijn essentieel voor spierherstel en -groei. Dan passen de spieren zich aan aan de belasting (spieradaptatie). De spieren worden efficiënter, waardoor je sterker, sneller of meer uithoudingsvermogen krijgt.

Krachttraining veroorzaakt microscopische scheurtjes in de spiervezels. Het lichaam herstelt deze scheurtjes en bouwt de spieren tegelijkertijd sterker en dikker op, een proces dat bekend staat als hypertrofie. Door de scheurtjes in de spiervezels en/of een ophoping van melkzuur ontstaat spierpijn (pijn, stijfheid en een branderig gevoel).

Bij cardiotraining wordt niet de kracht maar de energie die de spieren leveren getraind. Minder kracht, meer snelheid. Daarbij train je vaak ook rond of boven het omslagpunt. Daarmee verhoog je de zuurstofopnamecapaciteit van je lichaam. Niet alleen de zuurstofopname in de longen maar ook de doorbloeding van je spieren. 

Bij High Intensity Interval Training wissel je korte periodes met inspanning boven het omslagpunt af met langere periodes herstel. Door HIIT neemt het aantal mitochondriën in de spiercellen toe. Dan kan elke cel meer zuurstof opnemen en meer energie gebruiken.

Bij sprinttraining en krachttraining wordt het fosfaat systeem geprikkeld (creatine en ATP). De voorraad creatine in de spiercellen kan vergroot worden door extra creatine in de voeding. Daarmee duurt het iets langer voordat de spieren overgaan op anaerobe verbranding, en er verzuring optreedt. 

 

Na een trainingsprikkel herstelt het lichaam zich meestal tot boven het oorspronkelijke niveau. Dat wordt supercompensatie genoemd. Simpel gezegd: na een training herstelt het lichaam niet alleen, maar wordt het ook sterker of fitter dan het was vóór de training.

Het duurt altijd enige dagen voordat supercompensatie optreedt.  Dan is het belangrijk om even te wachten met de volgende intensieve trainingsprikkel. Topsporters lassen daarom vaak een hersteltraining in: een langdurige training op lage intensiteit.

Als je te weinig tijd neemt om te herstellen van een intensieve training loop je het risico op overtraining. Je brengt dan opnieuw schade toe aan je spieren terwijl die nog niet hersteld waren. Dan ga je steeds slechter presteren, zowel fysiek als mentaal. Het is een langdurige verstoring van de balans tussen belasting (trainen) en belastbaarheid (herstel).

Daarnaast is het belangrijk om goed op je voeding te letten, zowel koolhydraten als vetten. Bij intensief sporten met te weinig voeding ontstaat afbraak van spierweefsel (spieratrofie). Het lichaam gebruikt dan de eiwitten in de spieren als energiebron.

 

Vragen over training en spieren

Maak nu nog een keer de voorkennistest en kijk of je nu de meer vragen goed hebt.

  • Welke fysiologische of anatomische aanpassingen kun je waarnemen in het lichaam van een duursporter of sprinter?

Doe de voorkennistest: TEST - verschillen tussen sprinters en duursporters

4. Energierapport

1. Onderzoeksvraag en hypoyhese

2. Plan opstellen en uitvoeren

3. Terugblik

  • Het arrangement NLT 5H - Duurzaam en niet duur is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    Kees Hooyman
    Laatst gewijzigd
    2025-10-11 17:27:00
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    Dit lesmateriaal hoort bij de NLT-module voor havo - Duurzaam en niet duur
    Leerniveau
    HAVO 5;
    Leerinhoud en doelen
    Natuur, leven en technologie; Gezondheid, bescherming en veiligheid;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld

    Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

    Hooyman, Kees. (2025).

    NLT 5H - Sportprestaties & metingen

    https://maken.wikiwijs.nl/218926/NLT_5H___Sportprestaties___metingen

  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    Voor developers

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.

  • Gebruik
    Weergave
  • Wikiwijs is een dienst van