Spring naar content

Vraag relatie heart rate reserve en lactaatconcentratie

Kort antwoord

Er zijn twee onderzoeken – één bij hardlopers en één bij wielrenners – die de lactaatconcentraties in het bloed en de inspanningsintensiteit volgens de hartslagreserve hebben vergeleken. Weltman en collega’s (1990) vonden dat de lactaatconcentratie in het bloed van hardlopers pas voorzichtig begon te stijgen bij een inspanningsintensiteit van 80-85% van de hartslagreserve. Morán-Navarro en collega’s (2016) vonden dat wielrenners bij ongeveer dezelfde inspanningsintensiteit volgens de hartslagreserve (76-84%) bijna op het omslagpunt zaten, waarboven de lactaatconcentratie in het bloed snel zou gaan oplopen.

Niet alleen komen de uitkomsten van deze onderzoeken niet met elkaar overeen, ook de spreiding ervan is relatief groot. Dit is niet verwonderlijk: de samenhang tussen verschillende variabelen om de inspanningsintensiteit weer te geven, zoals de maximale zuurstofopname, maximale hartslag, hartslagreserve en de lactaatdrempels hangt af van een flink aantal factoren. Denk hierbij aan het type inspanning en de hoeveelheid actieve spiermassa, maar ook individuele verschillen tussen sporters, zoals hun getraindheid en genetische aanleg.

Het is daarom aan te raden om bovenstaande variabelen zoveel mogelijk individueel te bepalen, en op basis van deze metingen de relatie tussen verschillende variabelen (bijvoorbeeld de hartslagreserve en de lactaatdrempel) per sporter vast te stellen.

Uitgebreid antwoord

Lactaat

Lactaat is een stofwisselingsproduct dat ontstaat als het lichaam zonder zuurstof energie vrijmaakt uit glucose (anaerobe glycolyse). Naarmate de inspanningsintensiteit toeneemt, neemt ook de concentratie lactaat in het bloed en de spieren toe. Als de lactaatconcentratie de individuele drempelwaarde passeert, loopt hij daarna snel op, en is een sporter niet meer in staat om de intensiteit lang vol te houden. De lactaatconcentratie in het bloed is daardoor een belangrijke indicator voor sportprestaties, met name in duursporten.[1] 

De afgelopen decennia zijn er verschillende ‘lactaatdrempels’ gedefinieerd. Zo is er de eerste lactaatdrempel of de aerobe drempel, die verwijst naar het moment waarop de concentratie lactaat in het bloed begint te stijgen. De tweede drempel (de anaerobe drempel) markeert het moment waarop de lactaatconcentratie snel begint toe te nemen. Net voor de tweede lactaatdrempel bevindt zich ook nog de maximal lactate steady state (MLSS): de hoogste inspanningsintensiteit waarop aanmaak en afbraak van lactaat in evenwicht zijn.[1]

Praktische nadelen

Het gebruik van de lactaatconcentratie in het bloed als maat voor de inspanningsintensiteit heeft een aantal praktische nadelen: in de eerste plaats variëren lactaatmetingen meer dan metingen van de maximale hartslag (Hfmax) of maximale zuurstofopname (VO2max). Om de individuele lactaatdrempel(s) betrouwbaar te bepalen, moet een sporter meerdere keren een inspanningstest onder gestandaardiseerde (laboratorium)omstandigheden doen – dit is niet makkelijk in te passen in een druk topsportprogramma. Daarnaast neemt de onderzoeker tijdens de inspanningstest een aantal keer bloed af om de lactaatconcentratie te meten; sommige sporters vinden dit onprettig. Veel coaches en wetenschappers kiezen daarom voor een afgeleide of percentage van de Hfmax of VO2max om de inspanningsintensiteit aan te duiden.[2]

Hartslagreserve 

De hartslagreserve (heart rate reserve, HRR) is hier een voorbeeld van. De inspanningsintensiteit wordt dan berekend door een percentage te nemen van het verschil tussen Hfmax en de rusthartslag. Deze manier om de intensiteit aan te duiden is preciezer dan alleen een percentage van de Hfmax, omdat ook de rusthartslag wordt ingecalculeerd.[2] De meest recente richtlijnen van het American College of Sports Medicine geven zeer globale bandbreedtes voor de HRR bij lichte, matig-intensieve, intensieve en bijna maximale inspanning.[3] Dit zijn echter gemiddelden voor de algemene populatie, en dus niet van toepassing op topsporters. Er zijn bovendien verschillende onderzoeken die deze percentages en de manier waarop ze tot stand zijn gekomen in twijfel trekken.[4,5]

Directe vergelijking

In twee studies keken onderzoekers naar de directe relatie tussen de concentratie lactaat in het bloed en de inspanningsintensiteit volgens de HRR: de onderzoeksgroep van Weltman (1990) onderzocht de relatie tussen de Hfmax, HRR, de VO2max en lactaatconcentratie bij 31 mannen die op recreatief niveau meer dan 40 kilometer per week hardliepen.[6] Morán-Navarro en collega’s (2016) bepaalden de MLSS, ventilatoire drempels en het maximale aerobe vermogen van 33 goedgetrainde mannelijke wielrenners (gemiddelde VO2max: 62,1 ml-1kg-1min-1) en vergeleken dit met de intensiteit volgens de HRR.[7] Beide onderzoeken gebruikten hiervoor een maximale inspanningstest, op respectievelijk een loopband (Weltman) en een fietsergometer (Morán-Navarro).[6,7] 

Op de loopband begon de lactaatconcentratie in het bloed te stijgen rond een gemiddelde inspanningsintensiteit van 80-85% van de HRR. Een lactaatconcentratie van 2,0 millimol (mmol) kwam overeen met 85-90% van de HRR en een concentratie van 2,5 mmol met 90-95% van de HRR. De hardlopers bereikten een lactaatconcentratie van 4,0 mmol bij >95% van de HRR. De MLSS en het daarmee corresponderende percentage van de HRR vermeldden zij niet.[6] De onderzoeksgroep van Morán-Navarro vond dat de wielrenners hun MLSS al op een inspanningsintensiteit tussen 76 en 84% van de HRR bereikten.[7] In beide onderzoeken is de spreiding van percentages van de HRR relatief groot, en hun bevindingen komen bovendien niet met elkaar overeen: waar de lactaatconcentratie van de hardlopers rond 80-85% van de HRR pas begon te stijgen, fietsen de wielrenners bij een intensiteit van 76-84% van de HRR al op hun MLSS. 

Kanttekening

Behalve dat er slechts twee onderzoeken zijn met weinig deelnemers en bevindingen die niet met elkaar stroken, kan ook een algemene kanttekening geplaatst worden bij het gebruiken van de waardes uit deze onderzoeken. De verschillende variabelen om de inspanningsintensiteit weer te geven zijn namelijk niet zomaar voor elkaar in te wisselen. Ten eerste wordt de samenhang tussen deze variabelen sterk beïnvloed door het type inspanning en de hoeveelheid actieve spiermassa.[4] Met andere woorden: de lactaatdrempel kan tijdens hardlopen op een ander percentage van de HRR liggen dan tijdens fietsen. Daarnaast kunnen de Hfmax, VO2max en de aanmaak en buffering van lactaat per individuele sporter verschillen en speelt getraindheid hierbij ook een rol.[8,9] Het verdient daarom de voorkeur om deze variabelen en hun onderlinge samenhang voor iedere sporter individueel te bepalen.[1]

Bronnen

  1. Faude O, Kindermann W, Meyer T. Lactate threshold concepts: how valid are they? Sports Med. 2009; 39(6): 469-490.
  2. Mann T, Lamberts RP, Lambert MI. Methods of prescribing relative exercise intensity: physiological and practical considerations. Sports Med. 2013 Jul; 43(7): 613-625. 
  3. Garber CE, Blissmer B, Deschenes MR, Franklin BA, Lamonte MJ, Lee I-M, et al. American College of Sports Medicine position stand. Quantity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory, musculoskeletal, and neuromotor fitness in apparently healthy adults: guidance for prescribing exercise. Med Sci Sports Exerc. 2011 Jul; 43(7): 1334-1359.
  4. Guimarães G, Farinatti PTV, Midgley AW, Vasconcellos F, Vigário P, Cunha FA. Relationship between percentages of heart rate reserve and oxygen uptake reserve during cycling and running: a validation study. J Strength Cond Res. 2019 Jul; 33(7): 1954-1962.
  5. Lounana J, Campion F, Noakes TD, Medelli J. Relationship between %HRmax, %HRreserve, %VO2max, and %VO2 reserve in elite cyclists. Med Sci Sports Exerc. 2007 Feb; 39(2): 350-357.
  6. Weltman A, Snead D, Seip R, Schurrer R, Weltman J, Rutt R, et al. Percentages of maximal heart rate, heart rate reserve and VO2max for determining endurance training intensity in male runners. Int J Sports Med. 1990 Jun; 11(3): 218-222.
  7. Morán-Navarro R, Mora-Rodríguez R, Rodríguez-Rielves V, De la Fuente-Pérez P, Pallarés JG. Heart rate reserve at ventilatory thresholds, maximal lactate steady state and maximal aerobic power in well-trained cyclists: training application. Eur J Human Mov. 2016; 36: 150-162.
  8. Reis VM, Van den Tillaar R, Marques MC. Higher precision of heart rate compared with VO2 to predict exercise intensity in endurance-trained runners. J Sports Sci Med. 2011 Mar; 10(1): 164-168.
  9. Achten J & Jeukendrup AE. Heart rate monitoring: applications and limitations. Sports Med. 2003; 33(7): 517-538.