Top

2023 | Boek

hoofdstuk lezen eerste hoofdstuk lezen

Inspannings- en sportfysiologie

Auteurs: Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

Uitgeverij: Bohn Stafleu van Loghum

Over dit boek

NIEUW - de verklarende woordenlijst is aangepast na verschijnen van het boek en kan hier worden gedownload.

Inspanningsfysiologie is dé basis voor het begeleiden van bewegen, bijvoorbeeld voor training, bewegingsonderwijs en oefentherapie. Dit boek is het wereldwijde standaardwerk voor de inspannings- en sportfysiologie. De auteurs van de Amerikaanse uitgave, Larry Kenney, Jack Wilmore en David Costill, zijn absolute topwetenschappers op dit vakgebied.

Deze vierde, geheel geactualiseerde, Nederlandse editie van Inspannings- en sportfysiologie biedt toegankelijke, goed leesbare, wetenschappelijk onderbouwde, up-to-date kennis. Dit bijzonder complete boek besteedt veel aandacht aan de basisinspanningsfysiologie: Hoe werkt het menselijke lichaam tijdens inspanning? Daarnaast kijkt het uitgebreid naar de invloed van de omgeving op ons lichaam (hoogte, warmte, kou) en naar de invloed van leeftijd en sekse bij inspanning en sport. Verder wordt ingegaan op trainen voor prestaties, en de invloed daarop van voeding en lichaamssamenstelling. Ook de aanpak en effecten van bewegen gericht op gezondheid komen uitgebreid aan de orde. Deze editie is uitgebreid met nieuwe informatie over uiteenlopende onderwerpen als moleculaire adaptaties, obesitas, diabetes type II, bioinformatica, eiwitsynthese en spierkramp. De uitgave is rijk geïllustreerd en bevat tal van praktische en aansprekende voorbeelden en zelfstudievragen aan het eind van elk hoofdstuk. Online zijn Engelstalige videofragmenten en animaties beschikbaar

Gedegen kennis van inspannings- en sportfysiologie is onmisbaar voor (aankomende) bewegingswetenschappers, docenten lichamelijke opvoeding, fysiotherapeuten, coaches, trainers en andere professionals op het gebied van bewegen. Met de kennis van Inspannings- en sportfysiologie, zowel een handboek als een compleet naslagwerk, is het mogelijk uit te groeien tot een professionele begeleider.

De vertaler, drs. Gerard van der Poel, is bewegingswetenschapper (VU, 1989) en werkt sinds 1993 als zelfstandig inspanningsfysioloog. Gerard is een zeer ervaren docent, trainer, adviseur en auteur. Hij verzorgt onder meer nascholingen voor fysiotherapeuten en trainers. Gerard van der Poel is (mede)auteur van zes boeken en vele artikelen in vaktijdschriften.

Inhoudsopgave

Voorwerk

0. Inleiding: Een kennismaking met de inspannings- en sportfysiologie

Introductie

Veel van de historie van inspanningsfysiologie in de Verenigde Staten kan worden herleid naar de verdiensten van een boerenzoon, David Bruce (D.B.) Dill. Zijn interesse in fysiologie bracht hem tot het bestuderen van de samenstelling van krokodillenbloed. Gelukkig voor wat later het vak inspanningsfysiologie zou worden, verlegde deze jonge wetenschapper zijn onderzoek naar de mens toen hij, in 1927, de eerste wetenschappelijk directeur werd van het Harvard Fatigue-Laboratorium. Gedurende zijn gehele leven werd hij gefascineerd door de fysiologie en het aanpassingsvermogen van dieren die kunnen overleven in extreme leefomstandigheden. Maar Dill is het meest bekend door zijn onderzoek naar menselijke reacties op inspanning, hitte, hoogte en andere omgevingsfactoren. Dr. Dill heeft in deze studies altijd zelf als een van de ‘proefkonijnen’ gefungeerd. Gedurende het twintigjarige bestaan van het Harvard Fatigue-laboratorium hebben Dill en zijn medewerkers ongeveer 350 wetenschappelijke publicaties en een klassiek boek getiteld Life, heat, and altitude geproduceerd.⁸

Nadat het Harvard Fatigue-laboratorium in 1947 zijn deuren sloot, begon Dill een tweede carrière, als assistent-directeur medisch onderzoek van het Army Chemical Corps. Deze positie bekleedde hij tot zijn pensionering in 1961. Dr. Dill was toen 70 jaar, een leeftijd die hijzelf te jong vond om te stoppen met werken. Dus verplaatste hij zijn inspanningsonderzoek naar Indiana University, waar hij tot 1966 als senior fysioloog werkte. In 1967 verwierf hij fondsen om het Desert Research-laboratorium te stichten aan de University of Nevada in Las Vegas. Dr. Dill gebruikte dit laboratorium als basis voor zijn onderzoek naar het menselijk vermogen om zich in te spannen in de woestijn en op grote hoogte. Tot aan zijn definitieve pensionering deed hij nog onderzoek en publiceerde hij. Zijn laatste publicatie was een boek getiteld The hot life of man and beast.⁹ D.B. Dill was toen 93 jaar.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

Spieren en beweging

Voorwerk

1. Bouw en functie van skeletspieren

Introductie

Liam Hoekstra heeft een lichaam als een topsporter: strakke buikspieren, kracht genoeg om oefeningen als ‘het ijzeren kruis’ in de ringen of ‘inverted sit-ups’ te doen, en een verbazingwekkende snelheid en behendigheid. Niet verkeerd als je weet dat Liam toen 19 maanden oud was en 10 kilo woog! Liam heeft een zeldzame erfelijke afwijking: myostatinegerelateerde spierhypertrofie. Een afwijking die het eerst is beschreven bij een abnormaal gespierd koeienras eind jaren negentig. Myostatine is een eiwit dat de groei van skeletspieren afremt. Myostatinegerelateerde spierhypertrofie is een genetische mutatie waarbij de productie van deze rem op de spiergroei wordt geblokkeerd en de snelle groei en ontwikkeling van skeletspieren dus wordt bevorderd.

Liams aandoening is extreem zeldzaam bij mensen. Er zijn wereldwijd minder dan honderd gevallen bekend. Maar het bestuderen van deze genetische aandoening heeft wetenschappers wel geholpen te begrijpen hoe skeletspieren groeien of afgebroken worden. Onderzoek naar Liams aandoening kan leiden tot nieuwe behandelmethoden voor degeneratieve spierziekten zoals musculaire dystrofie. Aan de andere kant zal het wellicht kunnen leiden tot een heel nieuwe tak van misbruik door sporters die op zoek zijn naar spiermassa en -kracht. Vergelijkbaar met het illegale en gevaarlijke gebruik van anabole steroïden.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

2. Brandstof voor de spieren: bio-energetica en metabolisme

Introductie

'De man met de hamer’ is een veelgebruikte uitspraak bij marathonlopers. Meer dan de helft van alle recreatieve marathonlopers zegt de ‘man met de hamer’ tijdens een marathon te hebben ervaren, onafhankelijk van hoe hard ze hadden getraind. Het gebeurt meestal rond de 32e tot 35e kilometer. Het tempo van de loper neemt aanzienlijk af en de benen voelen als lood. Vaak worden in benen en armen tintelingen of een verdoofd gevoel waargenomen. Het denken wordt vaak diffuus en warrig. De oorzaak van deze toestand is de uitputting van beschikbare energie.

De primaire brandstofbronnen van een loper tijdens duurarbeid zijn koolhydraten en vetten. Vetten lijken de logische eerste brandstofkeuze voor duurprestaties; ze bezitten een zeer hoge energiedichtheid en de voorraden zijn bijna onuitputtelijk. Helaas is er voor het metabolisme van vetten een constante toevoer van zuurstof nodig, en energielevering uit vetten is langzamer dan via het metabolisme van koolhydraten.

De meeste lopers kunnen 2.000–2.200 kilocalorieën aan glycogeen opslaan in spieren en lever, wat voldoende energie oplevert om ongeveer 32 km te lopen in een matig intensief tempo. Aangezien het lichaam veel minder snel is in het afbreken van energie uit vetten, zakt het looptempo en heeft de loper last van vermoeidheid. Verder zijn koolhydraten de enige brandstof voor de hersenen. Het is dus fysiologie, en geen toeval, dat zoveel marathonlopers het moeilijk krijgen rond de 32e kilometer.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

3. Neurale sturing van beweging

Introductie

Josh Harding was acht jaar lang keeper in de beste professionele ijshockeycompetitie van de wereld, de National Hockey League (NHL). Hij stopte in 2015, na zestig gewonnen wedstrijden in de NHL. Tijdens de warming-up van een wedstrijd voelde Harding iets trekken in zijn nek, gevolgd door duizeligheid, het zien van zwarte vlekken, en verlies van gevoel in zijn rechterbeen. In december 2012, net vóór het begin van het NHL-seizoen, werd duidelijk dat Harding multipele sclerose (MS) had, een ziekte die het centrale zenuwstelsel aanvalt en zorgt voor verlies van balans en coördinatie, onscherp zien, dehydratie, spierkrampen en spierzwakheid. Zijn team, de Minnesota Wild, werd op de hoogte gesteld en Harding maakte de diagnose later ook openbaar. Ondanks de uitdagingen die deze ziekte betekent voor een NHL-keeper, bleef Harding spelen, en dat deed hij een periode ook nog heel goed. Maar in 2014, werd hij na het spelen van twee perioden in de het minor-league team Iowa Wild, per ambulance naar het ziekenhuis vervoerd vanwege ernstige dehydratie, een vaak voorkomend effect van MS.

In zijn eerste volledige seizoen na de diagnose, speelde hij 29 wedstrijden met een record van 18-7-3, met gemiddeld 1,65 goals-tegen, en een percentage ‘reddingen’ van 0.933. Harding ontving de Bill Masterson Memorial Trophy vanwege zijn doorzettingsvermogen en toewijding aan zijn sport. Met de voor hem juiste combinatie van medicatie en een passend slaapschema werkt hij nu als coach van ijshockeykeepers op een middelbare school en is hij vader van drie jonge kinderen.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

4. Hormonale regulatie tijdens inspanning

Introductie

Geeft méér testosteron een voordeel bij presteren? De androgene of anabole hormonen (testosteron en zijn chemische afgeleiden) worden gezien als de mannelijke geslachtshormonen. Maar ze zijn van nature zowel bij mannen als bij vrouwen aanwezig. Vanwege hun prestatiebevorderende effecten (op fysiek presteren, duurvermogen en herstel) zijn en worden anabolen door sporters gebruikt ondanks de vooruitgang in de testen die het gebruik ervan aantonen. Nog steeds zijn androgenen het meest gebruikte prestatiebevorderende middel bij vrouwelijke sporters. Maar sommige vrouwen hebben van nature meer circulerende androgenen, en er is veel controverse en debat of deze vrouwen wel mee mogen doen aan wedstrijden omdat ze daardoor voordeel hebben. De betrokken sportorganisaties zijn, ook door de grote aandacht hiervoor, erg geïnteresseerd in wetenschappelijk bewijs voor de relatie tussen circulerende natuurlijke androgenen en sportprestaties.

Een studie uit 2017 naar de meer dan 2.000 topatleten die deelnamen aan de IAAF Wereldkampioenschappen in 2011 en 2013 verschafte veel van de benodigde data over dit onderwerp.¹ De vrouwelijke atletes (maar de mannen niet) met de hoogste concentraties testosteron presteerden beter op de 400 m, 400 m horden, 800 m, het hamerslingeren en het polsstokhoogspringen vergeleken met vrouwen met de laagste testosteronwaarden. Deze studie concludeerde dat vrouwelijke atletes met van nature hogere testosteronconcentraties een voordeel kunnen hebben ten opzichte van vrouwen met lage testosteronwaarden in specifieke atletiekdisciplines, en waarschijnlijk ook in andere sporten.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

Energie voor spieren

Voorwerk

5. Energiegebruik

Introductie

Een van de historische bezienswaardigheden van de Penn State University is de Armsby Calorimeter, die werd opgenomen in het National Register of Historic Places in 1979. Deze geïsoleerde, luchtdichte kamer werd in 1902 gebouwd door Henry P. Armsby, professor dierenvoeding, om experimenten uit te kunnen voeren op het metabolisme van boerderijdieren, in het begin van de 20e eeuw een sterk opkomend studiegebied op Penn State.

Een calorimeter is een instrument dat warmteoverdracht meet, waarmee het energiegebruik in calorieën kan worden vastgesteld. Met behulp van dit apparaat was Armsby in staat om de netto energiewaarde van voeding te meten, of het deel van de voedingsenergie dat door een dier werd gebruikt om melk of vlees te produceren. Met deze informatie konden dan de optimale voedingsratio’s voor koeien en andere dieren worden berekend op basis van de voedingswaarden van een specifieke voeding. Deze calorimeter werd in de jaren vijftig ook gebruikt om voedings- en energiemetabolisme te bestuderen bij mensen.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

6. Vermoeidheid, spierpijn en spierkramp

Introductie

De oorzaken en locaties van ‘vermoeidheid’ tijdens of net na inspanning, zijn net zo talrijk als de sensaties die erbij ontstaan. Hoewel er vaak termen worden gebruikt voor hoe het in verschillende lichaamsdelen aanvoelt – brandende longen, zware benen, onwrikbare vermoeidheid – zijn onderzoekers zich ook gaan richten op de rol van het brein bij vermoeidheid. Want het brein verzamelt alle sensorische feedback vanuit het lichaam en bepaalt wanneer fysieke inspanning niet meer kan worden volgehouden. Recent onderzoek heeft laten zien dat een vermoeid brein sportprestaties net zo kan beperken als vermoeide spieren dat kunnen. Een artikel van dr. Samuele Marcora getiteld ‘Mental fatigue impairs physical performance in humans’, in het Journal of Applied Physiology, geeft aan dat de waarneming van vermoeidheid zorgt voor het bereiken van onze fysieke grenzen, voordat het lichaam zelf zijn grenzen bereikt. Een groep rugbyers spande zich tijdens een test voor uithoudingsvermogen in tot het moment van uitputting, maar was vervolgens wel in staat om een sprint van 5 seconden uit te voeren. Dus de waarnemingen van het brein over de vermoeidheid zorgden voor het stoppen van de duurarbeid voordat de sporters hun lichamelijke grens hadden bereikt. Het brein werkt mogelijk als een rem op activiteiten vóórdat een somatische grens is bereikt. Dit betekent niet dat vermoeidheid alleen maar ‘tussen de oren zit’. Vermoeidheid is complex, met meerdere oorzaken. Zo zijn zowel de spieren als de hersenen afhankelijk van glucose en glycogeen als brandstof.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

Cardiovasculaire en respiratoire functie

Voorwerk

7. Werking en regulatie van het cardiovasculaire systeem

Introductie

Rod Williams was een 17-jarige high school junior, en American-Footballspeler. Op 22 september 2015, raakte Williams plots onwel op het speelveld, waarbij zijn ademhaling en hartslag geheel wegvielen. Ondanks succesvolle reanimatie en snelle ziekenhuisopname, overleed hij twee weken later. Zoals bij veel andere overlijdensgevallen door plotse hartaanvallen bij jonge sporters, liet een autopsie zien dat Williams een bestaande hartafwijking had die daarvoor niet bekend was. Hartaanvallen zijn trouwens doodsoorzaak nummer 1 bij wedstrijdsporters op high schools, omdat de onderliggende anomalieën van het hart alleen opgewekt worden tijdens intensieve lichamelijke activiteit. De meest voorkomende vorm is de hypertrofische cardiomyopathie, een erfelijke aandoening van de hartspier, maar er zijn vele andere hartziekten, zoals het lange-QT-intervalsyndroom, een elektrische afwijking. De meeste jongeren met dit soort afwijkingen merken hier niets van. Helaas is de eerste manifestatie ervan dan een plotse hartaanval. Regelmatige intensieve screening lijkt een logische oplossing, maar dit type geavanceerde screening is duur, aangezien er elk jaar méér dan een miljoen high school football players wedstrijden spelen in de Verenigde Staten. Verder beperkt, vanwege de lage incidentie van deze afwijkingen in deze jonge en gezonde populatie, het optreden van vals-positieve (de test zegt dat er een aandoening is, maar die is er niet) en vals-negatieve (de test is negatief, maar er is in werkelijk wél een aandoening aanwezig) uitslagen de voorspellende waarde van dit soort testen. Hopelijk worden er nauwkeurigere en goedkopere screeningsmogelijkheden ontwikkeld.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

8. Werking en regulatie van het respiratoire systeem

Introductie

Beijing, de hoofdstad van China, is een van de meest vervuilde steden op aarde. Bij de voorbereidingen op de Olympische Spelen van 2008 is er bijna 17 miljard dollar uitgegeven om de luchtkwaliteit tijdelijk te verbeteren, inclusief het verzadigen van wolken om de kans op nachtelijke lokale regen in het gebied te verhogen. Fabrieken werden gesloten, autoverkeer beperkt en bouwactiviteiten werden opgeschort voor de duur van de Spelen. Maar toch was de luchtvervuiling tijdens de Olympische Spelen nog ongeveer twee tot vier keer hoger dan in Los Angeles op een gemiddelde dag. Daarmee werden de niveaus overschreden die door de Wereldgezondheidsorganisatie als veilig worden beschouwd. Verscheidene sporters deden uiteindelijk niet mee wegens ademhalingsproblemen of uit voorzorg voor hun gezondheid: onder anderen de Ethiopische marathonloper en recordhouder Haile Gebreselassie en wielrenner en zilverenmedaillewinnaar in 2004 Sergio Paulinho uit Portugal. Sporters met astma mochten inhalers gebruiken, en voor het eerst ooit werden voetbalwedstrijden tussentijds onderbroken om de spelers tijd te geven om van de verontreinigende stoffen, de smog, de hitte en de vochtigheid te herstellen. De sporters en de toeschouwers ondergingen deze omstandigheden gedurende een paar weken, en er zijn geen meldingen geweest van gezondheidsproblemen op lange termijn onder sporters of toeschouwers door blootstelling aan de lucht van Beijing. De bewoners van Beijing hebben echter elke dag te maken met deze voor de ademhaling ongunstige omstandigheden.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

9. Cardiorespiratoire reacties op acute inspanning

Introductie

Het volbrengen van een hele marathon (42,2 km) is een grote prestatie, zelfs als je jong en topfit bent. Op 5 mei 2002 voltooide Greg Osterman de Cincinnati Flying Pig Marathon, zijn zesde hele marathon, waarbij hij finishte in een tijd van 5 uur en 16 minuten. Dit is zeker geen wereldtijd, of zelfs maar een redelijke tijd voor een getrainde loper. Maar Greg had in 1990, op 35-jarige leeftijd, een virale infectie opgelopen die direct aansloeg op de rechterzijde van zijn hart en die verergerde tot een hartinfarct. In 1992 kreeg hij een harttransplantatie. In 1993 begon zijn lichaam het nieuwe hart af te stoten en kreeg hij ook leukemie, wat vaker voorkomt in reactie op de medicatie die transplantatiepatiënten krijgen tegen afstoting. Hij herstelde wonderwel en begon aan het verbeteren van zijn lichamelijke fitheid. Hij liep zijn eerste wedstrijd van 15 km in 1994, gevolgd door vijf marathons in Bermuda, San Diego, New York en Cincinnati (2x) in 1999 en 2001. Greg is een geweldig voorbeeld van menselijk doorzettingsvermogen en fysiologisch aanpassingsvermogen.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

Training

Voorwerk

10. Trainingsprincipes

Introductie

De Amerikaan Ashton Eaton won zijn tweede gouden medaille bij de tienkamp tijdens de Olympische Spelen in Rio de Janeiro in 2016, waarbij hij 9.045 punten verzamelde in de twee dagen durende zware wedstrijd. Bij de olympische kwalificatiewedstrijden in de Verenigde Staten in juni 2012 brak Eaton door de grens van 9.000 punten en werd hij houder van het wereldrecord, dat elf jaar lang op naam had gestaan van de Tsjech Roman Šebrle. In 2018 werd de Fransman Kevin Mayer de derde tienkamper die de 9.000 punten passeerde en hij is houder van het huidige record met 9.126 punten. Tienkampers worden door velen beschouwd als de ‘ultieme’ atleten, aangezien zij deelnemen aan een wedstrijd die zowel hun snelheid, kracht, vermogen, wendbaarheid, coördinatie als uithoudingsvermogen test. De tienkamp is een tweedaagse wedstrijd, bestaand uit de 100 m-sprint, verspringen, kogelstoten, hoogspringen en 400 m op dag 1. En de 110 m-horden, discuswerpen, polsstokhoogspringen, speerwerpen en de 1.500 m op dag 2. Omdat training zeer specifiek is voor een bepaalde sport of bewegingsvorm, zal training op hoog vermogen om de afstand te vergroten waarover een kogel (ca. 7 kg) weggestoten kan worden weinig tot geen effect hebben op de tijd op de 1.500 m. Tienkampers trainen vele uren specifiek op elk van de tien onderdelen om hun prestatie op elk onderdeel te maximaliseren.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

11. Effecten van krachttraining

Introductie

Toen hij op 13 september 2013 op 84-jarige leeftijd overleed, hadden heel weinig sportfans ooit gehoord van Jim Bradford. Bradford, een Afro-Amerikaan, bracht een groot deel van zijn leven stilletjes werkend door achter de schermen van de Library of Congres in Washington, als onderzoeker en boekbinder. Maar op de Olympische Spelen van 1952 in Helsinki en opnieuw op de Spelen van 1960 in Rome won Bradford wel zilveren medailles bij het gewichtheffen in de zwaargewichtsklasse. Desondanks was hij in die periode nauwelijks bekend in zijn eigen stad Washington, laat staan landelijk. Hoewel dit moeilijk voor te stellen is in de huidige wereld van de professionele sport, moest Bradford onbetaald verlof nemen op zijn werk om aan de Olympische Spelen mee te kunnen doen. ‘Ik kwam terug en ging weer aan het werk. Dat was het.’²

Zoals hij het zelf omschreef, was Bradford op de middelbare school ‘een vetzak’, toen hij begon met trainen met gewichten na het lezen van inspirerende verhalen in een tijdschrift over krachttraining. Hij begon met een set dumbbells thuis in zijn slaapkamer op de tweede verdieping. Op verzoek van zijn ouders verplaatste hij zijn trainingen later naar een nabijgelegen YMCA. Daar ontwikkelde hij een unieke stijl van gewichtheffen, hij hield zijn benen bij elkaar en boog zijn rug pas als hij de halter boven zijn hoofd tilde. Hij deed dit omdat hij bang was om het gewicht te laten vallen, de vloer te beschadigen en vervolgens uit de trainingszaal te worden gezet!²

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

12. Effecten van aerobe en anaerobe training

Introductie

Op 12 oktober 2019 werd voor de 43e keer de Ironman, het wereldkampioenschap triatlon, gehouden op Kona, het grootste eiland van Hawaï. Georganiseerd door de World Triathlon Corporation, kwalificeerden de professionele triatleten zich voor deze race via een puntensysteem, waarbij in totaal $650.000 aan prijzengeld was te winnen. De Duitser Jan Frodeno voltooide deze gruwelijk zware wedstrijd in de recordtijd van 7 uur, 51 minuten en 13 seconden. Hij werd voor de derde keer wereldkampioen en zwom de 3,9 km door zware oceaangolven in net onder de 47 minuten, fietste de 180 km door hete lavavelden in 4,16 uur, waarna hij 42 km hardliep in 2:42:43. Anne Haug uit Duitsland won haar eerste Ironman-titel met een tijd van 8:40:10, in een veld waarbij acht vrouwen onder de 9 uur eindigden. Viermalig winnaar Daniela Ryf uit Zwitserland is houdster van het damesrecord met een tijd van 8:26:18. Hoe kunnen deze atleten zulke prestaties leveren? Er is geen twijfel dat zij een genetische aanleg hebben voor een hoge ${\dot{\text{V}}\text{O}}_\text{2max}$, maar er is ook veel zware training nodig om hun cardiorespiratoire uithoudingsvermogen specifiek te ontwikkelen.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

13. Beweegrichtlijnen - Het opstellen van bewegingsprogramma’s

Introductie

De statistieken over de gezondheid en fysieke activiteit van de gemiddelde Amerikaan zien er niet goed uit. De President’s Council on Sports, Fitness & Nutrition¹⁵ geeft de volgende cijfers:

Slechts één op de drie kinderen is dagelijks fysiek actief.
Minder dan 5 % van de volwassenen is elke dag 30 minuten fysiek actief.
Slechts één op de drie volwassenen haalt elke week de aanbevolen hoeveelheid fysieke activiteit.
In de Verenigde Staten zijn er 80,2 miljoen mensen boven de 6 jaar fysiek inactief.
Slechts 35 % tot 44 % van de 75+’ers en 28 % tot 34 % van de 65- tot 74-jarigen is fysiek actief.
Meer dan 80 % van de adolescenten en volwassenen haalt niet de richtlijnen voor zowel aerobe als spierversterkende activiteiten.
Kinderen zitten méér dan 7,5 uur per dag voor tv-, video- of computerschermen.
Bijna één derde van de middelbare scholieren speelt gemiddeld ≥ 3 uur games per gemiddelde schooldag.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

De invloed van de omgeving op het presteren

Voorwerk

14. Inspanning onder warme en koude omstandigheden

Introductie

De organisatie van de Australian Open van 2014 kreeg kritiek voor het laten spelen van de tenniswedstrijden in intense hitte, met temperaturen in Melbourne van 42 °C op 13 januari. Deze piektemperatuur van 42 °C lag dicht bij het record voor januari in Melbourne van 45,6 °C, in 1936. De medische code van de Olympische Spelen zegt: ‘In elke sportdiscipline dienen minimale veiligheidsvoorschriften te worden geformuleerd en toegepast om de gezondheid van de deelnemers en het publiek te beschermen tijdens trainingen en wedstrijden. Afhankelijk van de sport en het wedstrijdniveau dienen specifieke maatregelen met betrekking tot de sportaccommodaties en veilige omgevingsomstandigheden te worden genomen.’⁴ Alle belangrijke sportorganisaties volgen deze code en hebben maatregelen vastgelegd. Maar de Extreme Heat Policy (EHP) van het Australian Open wordt alleen toegepast na een beslissing van de scheidsrechter, en er werden slechts minimale maatregelen genomen om de spelers in Melbourne te beschermen.

Verscheidene prominente spelers, inclusief de Schot Andy Murray, riepen de organisatoren van de Australian Open op om hun besluit om spelers wedstrijden te laten spelen bij dergelijke temperaturen opnieuw in overweging te nemen, zonder succes. De Canadees Frank Dancevic viel flauw tijdens de tweede set van zijn wedstrijd in de eerste ronde tegen de Fransman Benoît Paire op een baan zonder schaduw, net als een ballenjongen. Het was zo heet dat de plastic waterfles van de Deense Caroline Wozniacki smolt en de Servische Jelena Janković brandde haar billen en hamstrings op een zitting van een onbeschermde stoel, en later viel ze tijdens haar gewonnen wedstrijd in de eerste ronde toen haar rubber schoenzool aan de baan bleef plakken. Maar toch gingen de wedstrijden door.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

15. Hoogte, hyperbare omstandigheden en lagere zwaartekracht

Introductie

Op 14 oktober 2012 vestigde de Oostenrijker Felix Baumgartner verschillende wereldrecords voor skydiving. Op die dag ging Baumgartner met een heliumballon de stratosfeer in naar een hoogte van 39 km (een hoogterecord voor ballons), waarna hij de ballon verliet en vanaf die hoogte naar de aarde sprong (een hoogterecord voor parachutespringen). Daarbij werd hij de eerste mens die de geluidsbarrière doorbrak buiten een voertuig, door een snelheid van 1.343 km/u te bereiken tijdens een vrije val van 4 minuten en 19 seconden.

Op zulke hoogten zou, zonder een drukpak en ademhalingsapparatuur, Baumgartners lichaam niet in staat zijn geweest om zuurstof te leveren aan zijn weefsels en zou hij het bewustzijn snel hebben verloren. Zijn speciale pak was ook gemaakt om hem te beschermen tegen de lage omgevingsdruk, de extreme kou (−52 °C), wrijving en andere gevaren. Had het pak niet goed gewerkt, dan zou hij boven de 19,2 km de fatale aandoening gasembolie hebben gekregen, de vorming van gasbellen in zijn lichaamsvloeistoffen.

Maar alles ging volgens plan en hij opende zonder problemen zijn parachute en landde veilig in de woestijn van New Mexico. Felix Baumgartner liet bij het overwinnen van de gevaren van deze grote hoogte niet alleen een bijzondere menselijke prestatie zien, maar ook de kracht van technologie.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

Het optimaliseren van sportprestaties

Voorwerk

16. Sporttraining

Introductie

Victoria trainde op de universiteit drie jaar lang elke dag vier uur in het zwembad. Zij legde per dag soms ruim 13 km zwemmend af. Ondanks deze inspanningen lukte het haar niet haar prestaties uit haar eerste studiejaar op de 200 yards (± 183 m) vlinderslag te verbeteren. Met haar beste tijd van 2 minuten 7 seconden op dit onderdeel kreeg zij maar zelden de kans om aan wedstrijden mee te doen, omdat verschillende van haar teamgenoten deze discipline in minder dan 2 minuten 5 seconden konden zwemmen. In Victoria’s vierde jaar besloot de trainer de trainingsaanpak van het team te veranderen. De zwemmers trainden nog maar twee uur per dag en ze zwommen gemiddeld 4,5-4,8 km per dag. Ze zwommen wel met hogere snelheden, en met meer rust tussen de oefeningen. Victoria’s prestaties begonnen te verbeteren. In drie maanden verbeterde zij haar beste tijd tot 2 minuten 4 seconden. Nog steeds niet genoeg om haar als mogelijke medaillewinnaar te zien, maar als beloning voor haar vorderingen mocht Victoria meedoen aan de 200 yards vlinderslag bij de regionale kampioenschappen. Voorafgaand aan de wedstrijd werd de training drie weken lang teruggebracht tot slechts 1,6 km per dag. Victoria kwalificeerde zich voor de finale in 1 minuut 59 seconden. In de finale verbeterde zij zichzelf nogmaals en behaalde zij een derde plaats met een tijd van 1 minuut 58 seconden. Een indrukwekkende prestatie die aangaf dat zij beter ging presteren door te trainen met een lager volume maar met betere kwaliteit.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

17. Voeding, lichaamssamenstelling en obesitas

Introductie

Verdedigers in de American National Football League zijn grote kerels, vooral diegenen die in het midden van de verdedigingslijn staan. Vanwege hun rol moeten deze grote mannen moeilijk van hun plaats zijn af te duwen, maar ze moeten ook wendbaar genoeg zijn om looproutes af te kunnen sluiten en de spelverdeler van de tegensstanders te kunnen bestormen. Dontari Poe is een van de allerbeste op deze positie en hij tekende in 2017 een eenjarig contract van $ 8 miljoen bij de Atlanta Falcons. Maar er was wel één voorwaarde, vijfhonderdduizend dollar van dat bedrag was verbonden aan een gewichtsclausule, die alleen verdiend kon worden als hij niet méér woog dan 149,7 kg, een gewicht waarbij hij fysiek waarschijnlijk optimaal presteert. Gedurende het seizoen 2016 woog Poe, bij zijn vorige team de Chiefs, 157,3 kg, dus hij moest wel wat doen om dit doel te bereiken. Vergelijkbare gewichtsclausules stonden in zijn contract van $ 27 miljoen in 2018 met de Carolina Panthers, waarin kwartaalbonussen waren opgenomen voor het halen van gewichtsdoelen. Hoewel hij een verdediger is, is hij een zeer goede atleet, Poe is houder van de records voor de zwaarste NFL-speler die een touchdown heeft gelopen én een touchdown heeft gegooid! Vele sporters doen wedstrijden waarbij gewichtsmanagement – en lichaamssamenstelling – belangrijk is, zoals bij worstelen, boxen, turnen en langeafstandlopen. Maar grote veranderingen kunnen slecht zijn voor de prestaties en algemene gezondheid van een sporter. Het bereiken van een optimaal lichaamsgewicht en een optimale lichaamssamenstelling is een kritische component van succesvolle sportprestaties.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

18. Prestatiebevorderende middelen in de sport

Introductie

Sporters, soldaten en arbeiders zoeken altijd naar manieren om hun lichamelijke en mentale prestaties nog méér te verbeteren dan door training alléén. De sterke aantrekkingskracht van prestatiebevorderende middelen, die een boost beloven in lichamelijke capaciteit en mentale focus, is te begrijpen gezien de zéér competitieve natuur van de sport en de extremen lichamelijke eisen die gesteld worden aan soldaten en aan sommige arbeiders.

Enkele enquête-studies geven aan dat 100 % van de bevraagde topsporters in bepaalde sporten voedingssupplementen gebruikten, zelfs in sporten waar er regelmatig wordt getest op dopinggeduide prestatiebevorderende middelen.²¹ Hoewel onderzoek laat zien dat sommige voedingssupplementen effectief zijn in het bevorderen van prestaties, zijn de meeste dat niet, en sommige supplementen zijn verontreinigd met verboden stoffen zoals anabole stoffen en stimulantia. In de Verenigde Staten wordt de productie en verkoop van voedingssupplementen gecontroleerd door de Food and Drug Administration, waarbij de wettelijke regels de producenten in staat stellen om ingrediënten te gebruiken en effecten te claimen die niet zijn toegestaan bij ‘gewone’ voeding en dranken. Deze regels geven producenten veel vrijheid bij de marketing van producten die geweldige toename bevolen in kracht, vermogen, spiermassa, uithoudingsvermogen en prestaties, die niet onderbouwd hoeven te zijn door goed wetenschappelijk onderzoek.

Wat de situatie voor sporters nog moeilijker maakt, is dat de producenten zich niet altijd bewust zijn dat de ingrediënten die ze overal ter wereld inkopen verontreinigd kunnen zijn met verboden stoffen.

Deze verboden stoffen zijn vaak medicijnen die officieel alleen op recept zijn te krijgen of aangepaste versies daarvan. Sommige supplementen hebben zelfs verboden stoffen als ingrediënten op het etiket van het product staan. Naast de niet-opzettelijke verontreiniging van supplementen heeft de nooit eindigende zoektocht naar prestatieverbetering, gewichtsverlies of het veranderen van het uiterlijk sommige sporters gebracht tot het doelbewust gebruiken van verboden middelen of technieken. Decennia van opzettelijk vals spelen hebben geleid tot de implementatie van geavanceerde dopingtests door het World Anti-Doping Agency (WADA), om sporters op te sporen die pogen een oneerlijk voordeel te verkrijgen ten opzichte van hun concurrenten. Helaas testen sommige sporters positief op dopingtests omdat ze supplementen gebruiken die, buiten hun medeweten, verboden ingrediënten bevatten. Hoewel zij niet de bedoeling hadden om vals te spelen, lopen deze sporters ook het risico op lange schorsingen, hoge juridische kosten en verlies van hun goede reputatie.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

Speciale aandachtspunten bij inspanning, sport en lichamelijke activiteit

Voorwerk

19. Kinderen en tieners tijdens sport en inspanning

Introductie

De snelste man en de snelste vrouw ter wereld komen uit hetzelfde kleine land Jamaica met slechts 2,8 miljoen mensen. Zowel Usain Bolt als Shelly-Ann Fraser wonnen gouden medailles op de 100 m-sprint in Peking in 2008 en in London in 2012. In 2016 won Elaine Thompson het goud op zowel de 100 m als de 200 m in Rio, en Bolt won opnieuw de 100 m- en 200 m-sprints bij de mannen. Hoe kan zo’n klein eiland dat bekendstaat vanwege zijn zon, stranden en reggaemuziek zoveel sprintkampioenen voortbrengen? Terwijl er veel theorieën zijn, is er één ding dat zeker anders is voor Jamaicaanse atleten. In hun vroege kinderjaren is er namelijk al veel aandacht besteed aan atletiek, gevoed door een cultuur die inspanning en sport bij kinderen bevordert, steunt en beloont.

In een tijd waarin het handhaven van programma’s van regelmatige lichaamsbeweging en sport op scholen in de VS en in andere landen onder druk staat, is dit anders in Jamaica. Het Jamaicaanse onderwijs bevat een stevig onderwijspakket aan sport en bewegen en heeft toegewijde docenten bewegingsonderwijs. Dit heeft de weg gebaand voor de olympische sprinttraditie van het eiland. Inspanning, en hardlopen in het bijzonder, is ingebed in de cultuur en wordt grootschalig bevorderd onder de kinderen van het eiland.

Wedstrijden stimuleren kinderen om regelmatig actief te blijven, regelmatig te sporten, en om hun atletische vaardigheden te testen tegen hun schoolgenoten. Al vanaf 3 jaar, als de kinderen op de kleuterschool zitten, beginnen zij met training en het voorbereiden op een van de dagen waar het meest naar wordt uitgekeken op elke school, de Dag van de sport. Deze Dag van de sport wordt op vrijwel elke school gehouden tot en met de middelbare school en de universiteit. De beste jongens en meisjes kunnen meedoen aan nationale wedstrijden vanaf een leeftijd van 5 jaar. Tegen de tijd dat zij tieners zijn, zijn er voor hen elk jaar tijdens de eerste week van april sprintwedstrijden met veel publiek in het nationale stadion bij de Inter Secondary School Sports Association (ISSA) voor jongens en het Girls Athletic Championship (Champs) voor meisjes.

Niet ieder kind zal de volgende Elaine Thompson of Usain Bolt worden, maar wij kunnen vanuit de Jamaicaanse ervaring het volgende leren: regelmatige lichaamsbeweging is goed voor alle kinderen, of zij tot atleten van wereldklasse uitgroeien of eenvoudigweg gezonde en fitte volwassenen worden.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

20. Sport, inspanning en ouder worden

Introductie

Dara Torres is de eerste en enige Amerikaanse zwemster die aan vijf verschillende Olympische Spelen meedeed (in 1984, 1988, 1992, 2000 en 2008). Nog indrukwekkender is dat Torres de eerste zwemster was die op een leeftijd van boven de 40 jaar aan de Olympische Spelen meedeed! Op 17 augustus 2008, op een leeftijd van 41 jaar en 125 dagen, won zij de zilveren medaille op de 50 m vrije slag bij de vrouwen, in een nieuwe Amerikaanse recordtijd van 24,07 seconden (en net 0,01 s achter de winnares). Nog geen halfuur later won zij nog een zilveren medaille als lid van de Amerikaanse ploeg op 4 × 100-wisselslag. Daarbij zwom ze de snelste 100 m vrije slag (52,27 s) in de geschiedenis van de estafette tot dan toe. Daarna volgde nog een derde zilveren medaille, dit keer bij de 4 × 100 m-estafette vrije slag, waarbij ze als laatste zwemster voor de Verenigde Staten zwom.

De jaren van training op een dergelijk hoog niveau eisten echter hun tol, haar pijnlijke schouders en artrotische knieën ondergingen reconstructieve kniechirurgie en revalidatie. In 2010 begon Torres echter weer te trainen met als doel om mee te doen aan de Olympische Spelen van Londen in 2012. Bij de Amerikaanse olympische plaatsingswedstrijden in 2012 werd ze, op 45-jarige leeftijd, vierde op haar afstand, de 50 m vrije slag. Zij kwam slechts 0,09 seconden tekort om zich te kwalificeren voor haar zesde Olympische Spelen. Dat was het einde van de zeer bijzondere olympische carrière van Dara Torres.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

21. Geslachtsverschillen bij sport en inspanning

Introductie

Amber Miller verrichtte twee verbazingwekkende kunststukjes tijdens één weekend in oktober 2011. De 27-jarige marathonloopster liep de marathon van Chicago terwijl ze bijna 39 weken zwanger was, waarna ze enkele uren later beviel van een meisje! Vanwege haar trainings- en wedstrijdgeschiedenis kreeg Miller van haar arts goedkeuring om deel te nemen aan de wedstrijd, mits ze afwisselend zou rennen en wandelen en veel zou drinken en eten tijdens de loop. Ze finishte net binnen de 6,5 uur. Miller had zich voorgenomen halverwege te stoppen, maar toen zij en haar man eenmaal begonnen te rennen zijn ze gewoon doorgegaan. Na afloop nam ze wat te eten en daarna ging ze naar het ziekenhuis.

In 2014 en 2015 liep Olympier Alysia Montaño een 800 m-race en voltooide Amy Keil de wedstijdvariant van de Boston Marathon, terwijl beiden bijna acht maanden zwanger waren. Hoewel dit nogal extreem lijkt en dit door de meeste zwangere vrouwen niet moet worden uitgeprobeerd, zijn artsen het er nu over het algemeen wel over eens dat als een vrouw gezond is en regelmatig hardloopt voordat ze zwanger is, dat hardlopen tijdens de zwangerschap prima is. De wereldrecordhoudster op de marathon Paula Radcliffe liep, terwijl ze zwanger was, zo’n 22,5 km per dag en ze begon enkele weken na de geboorte van haar eerste kind weer met trainen. Ze won de marathon van New York City in 2007 slechts tien maanden na de bevalling. Het is nu onbegrijpelijk dat meisjes en vrouwen vóór 1972 werd verboden om officieel deel te nemen aan de meeste bekende marathons!

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

22. Lichamelijke activiteit en cardiovasculaire aandoeningen

Introductie

In 2017 kwam er, voor het eerst in veertien jaar, een herziening van de definitie van hypertensie door het American College of Cardiology (ACC)/American Heart Association (AHA) Task Force on Clinical Practice Guidelines. Volgens hun nieuwe richtlijn, heeft iemand hypertensie als:

hij/zij een systolische bloedruk (SBD) heeft van 130 mmHg of hoger;
hij/zij een diastolische bloeddruk (DBD) heeft van 80 mmHg of hoger;
hij/zij bloeddrukverlagende medicatie gebruikt;
door een arts op twee momenten is geconstateerd dat er sprake is van hoge bloeddruk;
elke mogelijke combinatie van bovenstaand.

Volgens deze nieuwe criteria heeft bijna de helft van de Amerikaanse volwassenen (circa 46%) hypertensie! Voor inspanningsfysiologen is van belang dat de nieuwe ACC/AHA-richtlijnen ook stellen dat bijna iedereen met hypertensie kan en moet beginnen met aanpassingen in de leefstijl – inclusief het verminderen van sedentair gedrag en het vergroten van de hoeveelheid regelmatige inspanning – als onderdeel van het behandelplan.

Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

Nawerk

Titel: Inspannings- en sportfysiologie
Auteurs: Larry W. Kenney
Jack H. Wilmore
David L. Costill
Ramón Lindauer
Uitgeverij: Bohn Stafleu van Loghum
Elektronisch ISBN: 978-90-368-2921-2
Print ISBN: 978-90-368-2920-5
DOI: https://doi.org/10.1007/978-90-368-2921-2