2.1 De leerlingen leggen transportfysiologie bij de mens uit aan de hand van structuur en werking van hart, bloedvaten, longen en lymfevaten.

Wenk: Volgende aspecten breng je aan bod:

• Soorten bloedcellen en hun functie

• Gasuitwisseling: diffusie van gassen

• Functie van lymfe

• Transport van voedingsstoffen

Wenk: Je vindt inspiratie in de cursusmodule van VTS (fysiologie en sportfysiologie)

• De gasuitwisseling ter hoogte van longcapillairen en weefsels (systeem Hb/oxyHb) komt aan bod.

• De rol van de lymfe komt aan bod in verband met het vervoer van immuuncellen, lymfocyten, afvalstoffen en eiwitten en het regelen van de hoeveelheid weefselvocht.

• Het transport van voedingsstoffen wordt aangebracht vanuit de resorptie van enkelvoudige suikers, aminozuren, glycerol, vetzuren, mono-en diglyceriden via de villi in de dunne darm.

• Je kan de betekenis duiden van hoogtestage, sporten op extreme hoogte, hyperventilatie …

• Het gebruik van epo in kankertherapie en als dopingproduct kan aan bod komen. school.

2.2 De leerlingen illustreren/verklaren de aerobe en anaerobe energielevering bij sportinspanningen. (LPD B17 oud leerplan biologie SW)

Wenk: Het gebruik van de celademhalingssystemen kan in verband gebracht worden met:

• de snelheid waarmee de energie nodig is

• de aard van de gebruikte brandstof (het substraat)

• de beschikbaarheid van zuurstofgas

• de aard van de cel (vb. type 1- en type 2-spiervezels)

Wenk: Vergelijking met de factoren die de reactiesnelheid beïnvloeden kan hier aan bod komen. In de trainingsleer zijn 2 dingen van belang: capaciteit (benzinetank) en vermogen (versnellingsbak).

Deze omstandigheden en noden kunnen gekoppeld worden aan verschillende types van inspanning in de verschillende sporttakken. Vb.: Spurters trainen anders dan lange afstandslopers.

Wenk: Suggesties voor onderzoeksonderwerpen

• Het rendement en respiratorisch quotiënt uit cijfergegevens afleiden.

• Bepalen van de energiebehoefte bij verschillende activiteiten en in verschillende situaties.

• Vanuit een concreet onderzoeksprobleem kan er onderzocht worden hoeveel energie er nodig is, hoeveel energie er wordt verbruikt, hoeveel energie en op welke wijze er energie moet aangevuld worden na of tijdens de inspanning (MET). Men kan bijvoorbeeld vertrekken van de energiebehoefte bij duurloop van 1 uur.

• Waarom kunnen we een maximale inspanning maar een beperkte tijd volhouden? Welke mechanismen spelen hierbij een rol?

• Steady state grens bespreken: hoe, waar en wanneer moet men tijdens de training hiermee rekening houden.

• Waarom hijgen we soms na een inspanning? Hoe kunnen we dit beïnvloeden door training?

• Op welke manier kunnen we vanuit de biochemische principes een link leggen naar het belang van opwarming en cooling-down, naar intervaltraining of een duurtraining, naar een recuperatietraining...

• Kunnen voedingssupplementen de buffercapaciteit (verzuring) van spieren beïnvloeden? Welke voedingssupplementen kunnen dat?.

2.3 De leerlingen meten en interpreteren fysiologische parameters in functie van een evenwicht tussen sportprestaties, fysieke conditie en gezondheid. (LPD B24 oud leerplan biologie SW)

Wenk: Suggesties voor practicum

• onderzoek naar aerobe en anaerobe drempelwaarde via hartslag en
  lactaatmetingen;

• bepalen van BMI waarde, hip-waist ratio;

• uitvoeren van de Eurofittestbatterij.

Wenk: Suggesties voor onderzoeksonderwerpen

• vergelijking van testen die de fysieke conditie in kaart brengen.

• Onderzoek naar de fitheid van jongeren (Eurofittest).

Meten

• Meten van fysieke activiteit zoals hartslagmeter, stappenteller, accelerometers, …

• Schatting van de VO_{2 max} < 30 zuurstofopname.

2.4 De leerlingen lichten de trainingsprincipes toe aan de hand van wetenschappelijke aspecten van fysieke fitheid en het fysiek prestatievermogen. (LPD B23 oud leerplan biologie SW)

Wenk: Binnen de kinesiologie (kennis van de functie van spieren en gewrichten) wordt fysieke fitheid omschreven als de mogelijkheid van de mens om fysieke activiteiten te kunnen uitvoeren die nodig zijn om te voorzien in zelfredzaamheid, zelfexpressie, werk, opvoeding, vrije tijd, gezondheid en competitie.

Wenk: Fysieke fitheid veronderstelt de aanwezigheid van een aantal conditionele eigenschappen zoals kracht, lenigheid, snelheid, uithouding en coördinatie. Aangepaste trainingen zullen zorgen dat de fysieke fitheid optimaal (maximaal) bereikt wordt.

Wenk: Basisprincipes van training en inspanning zijn: overload, supercompensatie, specificiteit van de oefeneffecten, individualiteit en omkeerbaarheid.

• Overload: De intensiteit van een training moet voldoende hoog zijn om een oefeneffect te verkrijgen. Het trainingseffect wordt echter kleiner naarmate het niveau hoger wordt (verminderde meeropbrengst).

• Supercompensatie: Tijdens de recuperatiefase neemt het prestatieniveau tijdelijk toe en komt boven het beginniveau te liggen.

• Specificiteit: Afhankelijk van het type training zullen de fysiologische en neuromusculaire aanpassingen anders verlopen.

• Individualiteit: de reactie op eenzelfde trainingsprikkel verschilt individueel.

• Omkeerbaarheid: Zonder nieuwe trainingsprikkel daalt het prestatieniveau terug tot op het oorspronkelijke niveau. De manier waarop de trainingswinst verkregen is, bepaalt ook de snelheid van prestatieverlies bij stop zetten van training.

3.1 De leerlingen illustreren de verandering van positie van het zwaartepunt van een lichaam in verschillende sport- of bewegingssituaties.

Wenk: De leerlingen onderzoeken effecten van verschillende lichaamszwaartepuntposities van een lichaam in verschillende sport- of bewegingssituaties.

Concrete voorbeelden:

Je kan de leerlingen de ligging van het zwaartepunt van een lichaam laten bepalen en de verandering van positie van het zwaartepunt van een lichaam in verschillende sport- of bewegingssituaties. Een lichaam kan een voorwerp (bv. een speer) of een persoon zijn. Voorbeelden:

• de ligging van het zwaartepunt bij een rechtstaande persoon
  • met gestrekte armen langs het lichaam;
  • met gespreide armen;
  • met opgestoken armen.

• de ligging van het zwaartepunt bij voorovergebogen en liggende houding (bv. bij het schaatsen);

• de ligging van het zwaartepunt t.o.v. het steunvlak in stabiele en onstabiele sport- of bewegingssituaties. Bv. hoe kan de stabiliteit verbeterd worden door verlaging van het zwaartepunt of door vergroting van het steunvlak? (bv. bij het overschrijden van een hoogspringlat bij de Fosbury-flop komt het zwaartepunt lager te liggen in vergelijking met een schaarsprong).

• Via eenvoudige proefjes kan je nagaan dat het zwaartepunt bij meisjes doorgaans lager ligt dan bij jongens.

3.2 De leerlingen onderscheiden lineaire, angulaire en samengestelde bewegingen in sportsituaties.

Wenk: Zie cursusmodule bewegingsanalyse (VTS).

3.3 De leerlingen herkennen de wetten van Newton in sport- of bewegingssituaties:

Traagheidswet

Versnellingswet

Reactiewet.

Wenk: Zie cursusmodule bewegingsanalyse (VTS).

Wenk: Je kan voor de traagheidswet een onderscheid maken tussen situaties waarbij de resulterende kracht op een voorwerp nul is en situaties waarbij dat niet zo is. Voorbeelden:

• wat gebeurt er met je lichaam als je op een autobus zit die hard remt, heel snel optrekt of een snelle bocht naar links neemt?

• bij spurt: hoe lang duurt het om tot op topsnelheid te komen?

• bij fietsen: bochten nemen, versnellen, vertragen, blijven bollen …

3.4 De leerlingen tonen de werking van het krachtmoment aan in verschillende sport- en bewegingssituaties.

Wenk: Je kan het krachtmoment t.o.v. een punt bepalen vanuit experimentele waarnemingen.

Wenk: Je kan het resulterende krachtmoment bepalen in verschillende sport- en bewegingssituaties. Voorbeelden die je aan bod kan laten komen:

• het dode punt bij fietsen als de trapstangen verticaal staan;

• krachtmoment bij de roeiriemen van een gewone roeiboot en een wedstrijdroeiboot.

Wenk: Je kan soorten hefbomen aan bod laten komen. Voorbeelden:

• hefboomwerking van spieren in het menselijk lichaam. (je kan dit in functie van LPD 1 behandelen);

• tiltechnieken om belasting van de onderrug te voorkomen bij het optillen van zware voorwerpen.

3.5 De leerlingen passen de begrippen hoeveelheid van beweging en krachtstoot toe in bewegings- en sportsituaties.

Wenk: Uit F = m.a kan je makkelijk het verband tussen krachtstoot en bewegingshoeveelheid afleiden.

F = m.a => F = m.∆v/∆t => F.∆t = m.∆v = m.v – m.v0 => F.∆t = p – p0 => F.∆t = ∆p

Wenk: De leerlingen hoeven niet te rekenen, maar wel in te zien dat het effect van kracht (∆v) niet alleen afhankelijk is van de grootte van de kracht maar ook van de stootduur ∆t. Voorbeelden:

• bij een veiligheidsgordel vergroot de stootduur, waardoor de kracht op je lichaam bij een botsing kleiner is. Dat gebeurt ook bij de kreukelzone achter de bumper bij een auto;

• een vrachtwagen bij dezelfde snelheid heeft een grotere bewegingshoeveelheid dan een personenwagen. Een bewegend voorwerp met een grote massa heeft een grotere bewegingshoeveelheid dan een voorwerp met een kleine massa.

Wenk: Voorbeelden van sport- of bewegingssituaties die je kan behandelen:

• botsingssituaties: biljart (snooker), gebruik van beschermingsmiddelen om de impacttijd bij botsingen te vergroten (helm, veiligheidsgordel, airbag …);

• werpnummers: kogelstoten, speerwerpen, discuswerpen; startsituaties: sprinten, bobsleeën, afstoten bij verspringen; klapschaats: vergroten van de stootduur.

3.6 De leerlingen beschrijven de rechtlijnige beweging in bewegings- en sportsituaties.

Wenk: Je kan een analyse maken van de snelheid bij de 100 m sprint.
(bv. Usain Bolt Peking 2008).

Wenk: Je kan met grafieken werken (snelheidsgrafieken zijn het eenvoudigst).

Wenk: Je kan het verschil duiden tussen gemiddelde en ogenblikkelijke snelheid. Een wielertoerist die een gemiddelde haalt van 25 km/h is al een goede fietser vermits je in het verkeer soms moet vertragen, even stilstaan …

3.7 De leerlingen beschrijven de horizontale en de schuine worp kwalitatief met als doel de sportprestaties te verhogen.

Wenk: De maximum dracht van een schuine worp kan je vanuit een sportcontext aanbrengen. Je kan bijvoorbeeld onderzoeken wat de ideale werphoek van de kogel moet zijn om een maximale dracht te hebben. Dat kan experimenteel bepaald worden met een NERF-pistooltje.

Wenk: Je kan ook animaties van de schuine worp gebruiken.

3.8 De leerlingen beschrijven de cirkelvormige beweging in bewegings- en sportsituaties.

Wenk: Volgende begrippen kan je aan bod laten komen:

• baan- of omtreksnelheid;

• periode;

• frequentie;

• hoeksnelheid;

• centripetale kracht en centripetale versnelling.

Wenk: Ook bewegingen langs een deel van een cirkel kan je aan bod laten komen (bv. nemen van bochten) waarbij je de grootte van de snelheid als constant beschouwt. De centripetale kracht die nodig is om in de cirkelbeweging te blijven wordt geleverd door de wrijvingskracht van het wegdek op de banden van een wagen die een bocht neemt.

Wenk: Het verschil tussen baan- en hoeksnelheid kan je illustreren via de verschillende tandwielen vooraan en achteraan bij een racefiets. Het verzet van een fiets (bv. 52x13) kan ter sprake komen.

Wenk: g-krachten in bv. formule-1 races kunnen aan bod komen.

4.1 De leerlingen leggen de stofwisselingsfysiologie en secretie bij de mens uit in samenhang met de structuur en werking van de betrokken organen.

Wenk: Betrokken organen in functie van vertering en secretie komen aan bod: mond, slokdarm, maag, dunne darm, twaalfvingerige darm, dikke darm, pancreas, lever, nieren.

Wenk: Je kan de energiebehoefte om het basaal metabolisme te onderhouden aan bod brengen in samenhang met de grotere energiebehoefte tijdens intensieve activiteiten als sporten en bewegen. Het is belangrijk dat leerlingen inzien dat de cellen anaërobe en aërobe energiesystemen combineren om aan de ATP-vraag te voldoen.

Wenk: Je kan de aandacht vestigen op de verzuring van spieren die tijdens het sporten de enzymwerking beïnvloedt; een verminderde enzymwerking heeft op haar beurt weer een effect op de werking van de spieren.

Wenk: De term darmmicrobiota of darmbiota verwijst naar de micro-organismen (bacteriën, schimmels, gisten, protisten en protozoa) van onze spijsvertering en vervangt de verouderde term ‘darmflora’ of ‘flora’. Het meeste onderzoek naar de relatie tussen micro-organismen en gezondheid spitst zich toe op bacteriën.

Wenk: Het nut van pre- en probiotica in samenhang met gezonde voedingsgewoontes kan aan bod komen.

4.2 De leerlingen beschrijven de basisprincipes van gezonde voeding voor de sporter tijdens recreatief en intensief sporten.

4.3 De leerlingen illustreren aan de hand van voorbeelden de behoefte aan specifieke voedingsstoffen voor, tijdens en na sportinspanning. (LPD 18 oud leerplan biologie SW)

4.4 De leerlingen illustreren voor- en nadelen van voedingssupplementen bij sporters op basis van actuele wetenschappelijke inzichten.

Wenk: Bij LPD 16, 17 en 18

Cursusmateriaal Rudi Stinkens.