Vraag trainen met extra zuurstof

Kort antwoord

Sinds de Olympische Spelen van 1968 in Mexico is veel onderzoek uitgevoerd naar de effecten van hoogte op de fysieke prestatie. Veel minder is bekend over de effecten van het inademen van lucht met een hoger percentage zuurstof dan normaal (20,9% O2). De fysiologische processen achter het ademen van zuurstofrijke lucht zijn tot op heden dan ook nog niet volledig doorgrond. Duidelijk is in ieder geval dat de zuurstofsaturatie van het arteriële bloed stijgt. Als gevolg hiervan lijkt de spieraansturing te verbeteren. Ondanks dat de fysiologische processen dus nog niet helder zijn, blijkt dat vooral het inademen van zuurstofrijke lucht tijdens duurtrainingen er toe kan leiden dat met een (iets) hoger vermogen getraind kan worden. Hoewel er op basis van het beschikbare onderzoek geen dosis-responsrelatie is aan te tonen tussen het zuurstofpercentage en een prestatieverbetering, lijkt een prestatieverbetering mogelijk bij een zuurstofpercentage vanaf 26 procent. Wanneer dit gekoppeld wordt aan het gegeven dat veel topatleten een plateau bereikt hebben in hun prestaties en dat er in de literatuur geen risico’s beschreven staan, kan het inademen van zuurstofrijke lucht wellicht van toegevoegde waarde zijn als trainingsmethode.

Uitgebreid antwoord

Het effect van het inademen van zuurstofrijke lucht (normale lucht bevat 20,9% O2) op de fysieke prestatie en de ervaren zwaarte van inspanning (RPE) is op verschillende wijzen onderzocht. Hierbij verschilt vooral het moment waarop de zuurstofrijke lucht door de proefpersonen werd ingeademd. Vandaar dat in de onderstaande beschrijving onderscheid wordt gemaakt in de effecten voorafgaand aan de inspanning, tijdens de inspanning en tijdens het herstel.

Wanneer goedgetrainde wielrenners voorafgaand aan een vijftien seconden durende sprintprestatie zuurstofrijke lucht (60%) inademen, blijkt dat ze geen hoger vermogen kunnen leveren ^[7]. Matig getrainde proefpersonen kunnen een hoger vermogen leveren (+18 Watt) wanneer zij tijdens een hoogintensieve intervaltraining zuurstofrijke lucht (60%) inademen ^[4,5]. Dit hogere vermogen resulteerde in het ene geval niet ^[5] en in het andere geval wel ^[4] in een langere volhoudtijd op een uitputtingstest. Goedgetrainde wielrenners kunnen met een hoger vermogen bij hun maximale steady state trainen wanneer zij tijdens deze trainingen zuurstofrijke lucht (26%) inademen ^[1]. Deze hogere trainingsintensiteit resulteerde ook in een betere fysieke prestatie. Ook wanneer goedgetrainde wielrenners tijdens een 20 kilometer durende tijdrit zuurstofrijke lucht (40%) inademen kunnen zij een hoger vermogen leveren (292 Watt vs 277 Watt) ^[9]. Bij niet-goedgetrainde proefpersonen leidt het inademen van zuurstofrijke lucht (31%) er ook toe dat zij een hoger vermogen kunnen leveren tijdens een opklimmende maximaaltest (271 Watt vs 259 Watt) ^[6].

Topkajakkers kunnen niet een hoger vermogen leveren of beter presteren wanneer zij tijdens de herstelperiode bij een intervaltraining zuurstofrijke lucht (99,5%) inademen ^[3]. Wanneer topzwemmers tijdens de herstelperiode van een hoogintensieve intervaltraining zuurstofrijke lucht inademen (100%) leidt dit tot een verminderde afname van het maximale en gemiddelde vermogen van het bovenlichaam ^[8].

Al met al blijkt het inademen van zuurstofrijke lucht er alleen tijdens duurtrainingen toe te leiden dat met een hoger vermogen getraind kan worden, hetgeen ook in een betere prestatie kan resulteren.

Naast de effecten op de fysieke prestatie is ook het effect van het ademen van zuurstofrijke lucht op een subjectieve uitkomstmaat onderzocht, te weten de RPE. Uit een vergelijking van de resultaten van het verschillende onderzoek blijkt dat er tegenstrijdige bewijsvoering is. Zo is er in één studie een positief effect op de RPE gevonden ^[8], terwijl in twee andere studies geen effecten op de RPE zijn gevonden ^[3,9]. Op basis van de beschikbare literatuur kan dan ook geen conclusie getrokken worden over de effecten van het ademen van zuurstofrijke lucht op de ervaren vermoeidheid.

Nu duidelijk is wat de effecten zijn van het trainen met extra zuurstof op de fysieke prestatie en de RPE wordt beschreven welke fysiologische processen hieraan ten grondslag zouden kunnen liggen. Wanneer op zeeniveau normale lucht wordt ingeademd is de zuurstofsaturatie van het arteriële bloed 95-98%. Wanneer daarentegen zuurstofrijke lucht wordt ingeademd stijgt de saturatie naar nagenoeg honderd procent ^[7,8]. Tijdens inspanning daalt de saturatie als gevolg van het feit dat zuurstof wordt opgenomen in de spieren. Echter, wanneer zuurstofrijke lucht (40%) wordt ingeademd is deze daling van de saturatie minder of treedt deze in het geheel niet op ^[2]. Hoewel de saturatie van het bloed procentueel gezien dus slechts marginaal stijgt, kan het ademen van zuurstofrijke lucht tijdens intensieve inspanning wel degelijk een verschil maken in de absolute hoeveelheid zuurstof die extra opgenomen kan worden. Dit aangezien het bloed tijdens intensieve inspanning elke minuut vier tot zeven keer rondgepompt wordt. Als gevolg van de stijging van de zuurstofsaturatie wordt in het arteriële bloed ook een stijging van de zuurstofspanning gevonden ^[7,8]. Er zijn aanwijzingen dat het verhoogde aanbod van zuurstof aan de spier ook daadwerkelijk kan leiden tot een verhoogde spieractivatie ^[9]. Het fysiologische proces hierachter is echter onduidelijk. Ook van de VO2max wordt vaak verondersteld dat deze toeneemt onder invloed van het ademen van zuurstofrijke lucht. Er is echter geen sluitend bewijs of de VO2max inderdaad stijgt. Wel lijkt het erop dat het ademen van zuurstofrijke lucht geen invloed heeft op de hoeveelheid lactaat in het bloed ^[5-7]. Ten slotte lijken er voorzichtige aanwijzingen te zijn dat de hartfrequentie onder invloed van extra zuurstof tijdens de herstelperiode sneller daalt ^[2].

Hoewel er in sommige omstandigheden dus wel degelijk met een grotere trainingsprikkel kan worden getraind, zijn de fysiologische processen die dit mogelijk maken nog niet volledig doorgrond.

Ondanks de positieve effecten van het ademen van extra zuurstof tijdens duurinspanningen is er een aantal belangrijke aandachtspunten waarmee rekening gehouden moet worden bij de interpretatie van bovenstaande. De studies waarop het bovenstaande antwoord is gebaseerd zijn bij een sterk verschillende onderzoekspopulatie uitgevoerd. Hoewel er wel degelijk onderzoek is uitgevoerd bij goedgetrainde atleten ^{[2, 7-9]}, zijn verschillende resultaten ook verkregen tijdens onderzoek bij minder goedgetrainde atleten. Daarnaast is de meerderheid van het onderzoek uitgevoerd tijdens wielrennen, hoewel ook het effect op de zwemprestatie ^[8], de hardloopprestatie ^[2] en de kajakprestatie ^[3] is onderzocht. In hoeverre de resultaten te generaliseren zijn naar andere sporten en naar verschillende prestatieniveaus is onduidelijk. Er wordt in ieder geval gesuggereerd dat de effecten van het ademen van zuurstofrijke lucht gerelateerd zijn aan de fysieke fitheid ^[2]. Welk fysiologisch proces hieraan ten grondslag ligt is echter onduidelijk. Naast het verschillende prestatieniveau verschilde tevens de duur van de prestatie nogal, alsmede het moment waarop de zuurstofrijke lucht werd ingeademd. Ook het percentage zuurstof dat werd ingeademd verschilde sterk: van 26 tot 100 procent.

Een ander punt dat aandacht vraagt bij de interpretatie van het bovenstaande antwoord is een mogelijk placebo-effect. Het blijkt namelijk erg moeilijk te zijn de proefpersonen onwetend te laten of ze al dan niet zuurstofrijke lucht inademden. In de meerderheid van het geraadpleegde onderzoek is geen poging ondernomen de proefpersonen onwetend te laten. In één studie ^[5] waarin dat juist wel is geprobeerd, is de opzet niet geslaagd; een ruime meerderheid van de proefpersonen wist dat ze zuurstofrijke lucht inademde. Een ander onderzoek waarbij gesteld wordt dat de proefpersonen onwetend waren voor welk percentage zuurstof ze inademden geeft geen uitsluitsel over het slagen daarvan ^[4]. Op basis van deze gegevens is een placebo-effect dan ook niet uit te sluiten.

Een laatste kanttekening wordt geplaatst bij de praktische uitvoerbaarheid van het trainen met extra zuurstof. Om met extra zuurstof te trainen is men gebonden aan een hyperbare kamer of aan gezichtsmaskers. Deze toepassingen zijn bij veel sporten niet goed in te passen in een trainingssituatie.

Al met al kan gesteld worden dat er te weinig onderzoek is uitgevoerd om een duidelijke dosis-responsrelatie aan te tonen tussen het zuurstofpercentage en de mogelijke prestatieverbetering. Op basis van de beschikbare literatuur kan echter wel gesteld worden dat een prestatieverbetering mogelijk is vanaf een zuurstofpercentage van 26 procent. En aangezien er in de geraadpleegde literatuur ook geen risico’s beschreven staan, kan het ademen van zuurstofrijke lucht ingezet worden als middel om met een (iets) hoger vermogen te trainen. Wanneer dit gekoppeld wordt aan het gegeven dat veel topatleten een plateau bereikt hebben in hun prestaties, kan het inademen van zuurstofrijke lucht wellicht net dat extra zetje geven waardoor prestatieverbetering weer in het verschiet ligt.