Vraag VO2-respons

De snelheid van de VO2-toename bij aanvang van inspanning hangt in ieder geval samen met de intensiteit van de inspanning: hoe intensiever de inspanning hoe sneller de VO2 stijgt. Hoewel topatleten door training nog maar weinig kunnen verbeteren aan de snelheid van de stijging van hun VO2-opname, kunnen zij er middels een hoogintensieve warming-up wel voor zorgen dat zij tijdens een wedstrijd zo snel mogelijk hun VO2max bereiken. Hoe lang en intensief de warming-up precies moet zijn, is lastig aan te geven en afhankelijk van de te leveren inspanning. Dat het versnellen van de VO2-toename tot een betere prestatie kan leiden is te verklaren doordat het zuurstofdeficit hierdoor kleiner is. Het zuurstofdeficit (het verschil tussen de benodigde energie en de energie die aeroob geleverd wordt) ontstaat doordat bij het begin van de inspanning de VO2-opname relatief traag stijgt. Hierdoor moet een gedeelte van de benodigde energie bij aanvang van de inspanning uit anaerobe bronnen komen. Doordat het lichaam maar weinig anaerobe energie kan leveren, is het wenselijk de energie zo snel mogelijk aeroob te leveren. Pas tijdens de warming-up wel op dat de intensiteit niet te hoog is en dat daarmee kostbare anaerobe energie verloren gaat. Deze energie is dan niet meer tijdens de inspanning te gebruiken. Het is dan ook aan te raden de ‘ideale’ warming-up en de duur van de daaropvolgende rust tijdens een training te bepalen.

Verloop zuurstofopname

Bij zeer hoogintensieve inspanning, zoals de kilometertijdrit bij het baanwielrennen, is het van belang dat de atleet zo snel mogelijk zijn maximale zuurstofopname (VO2max) bereikt. De snelheid van de VO2-respons bij aanvang van inspanning verloopt exponentieel (aanvankelijk snel, maar naarmate men dichterbij de VO2-max komt verloopt de aanpassing steeds langzamer). De beschrijving van de aanpassing van de VO2 noemt men ook wel de “VO2-kinetiek”. Hoewel de VO2-kinetiek deels afhankelijk is van het spiervezeltype, speelt training ook een rol. Bij topatleten stijgt de zuurstofopname over het algemeen sneller dan subtoppers ^[6,8].

Zuurstofdeficit

Bij aanvang van een inspanning versnelt een atleet zo snel mogelijk om zijn gewenste racesnelheid te halen. Doordat het ongeveer 10-20 seconden duurt voordat zuurstofarm bloed vanuit de spieren de longen bereikt, ontstaat er aan het begin van de inspanning een vertraging voordat een toename van de VO2-respons op gang komt ^[5]. Wanneer de VO2-respons eenmaal op gang is duurt het ook nog enige tijd voordat deze, bij submaximale inspanning, een stabiel niveau bereikt, de zogenoemde ‘steady state’. De energie die nodig is voor de inspanning komt dan voor een deel geleverd uit anaerobe bronnen. Het verschil tussen de energie die nodig is om op de gewenste snelheid in te spannen, en de energie die het aerobe systeem daaraan bijdraagt noemt men het zuurstofdeficit. Als een atleet sneller zijn VO2max bereikt zal het zuurstofdeficit dus kleiner zijn. Hiermee zal de anaerobe bijdrage (met name via de glycolyse) aan de energievoorziening ook kleiner zijn waardoor minder melkzuur ontstaat. Mogelijk treedt hierdoor minder snel vermoeidheid op ^[5]. Omdat het anaerobe systeem slechts beperkt energie kan leveren, kan een groot zuurstofdeficit tot een aanzienlijke beperking leiden van de prestatie ^[5].

Snelheid van het bereiken van de VO2max

Zoals hierboven reeds is aangegeven kent de VO2-aanpassing tijdens inspanning een exponentieel verloop. Dat wil zeggen dat de aanpassing in het begin erg snel is en langzamer gaat verlopen naarmate de VO2 stijgt. Hoe sneller de VO2 stijgt hoe meer energie het aerobe systeem levert en hoe minder energie uit anaerobe bronnen komt. Hoe sneller de VO2 stijgt hoe minder melkzuur er geproduceerd zal worden. De glucose die hiermee gespaard blijft door de kleinere anaerobe bijdrage aan de geleverde energie, is aan het einde van de inspanning goed te gebruiken ^[5].

Versnellen VO2-opname

Onderzoek laat zien dat training bij matig getrainde atleten de toename van de zuurstofopname kan versnellen ^[2,3]. Vooral sprinttraining zou een effectieve methode zijn ^[2,3]. Bij topatleten is echter weinig ruimte voor verbetering van de VO2max of de snelheid van de stijging van de VO2-opname door training. Wel lijkt het ook voor topatleten mogelijk de VO2-toename tijdens de wedstrijd te versnellen. Door een hoogintensieve warming-up uit te voeren zou de VO2-toename en hiermee de prestatie te verbeteren zijn. Men spreek in dit geval van ‘priming exercise’. Zo vonden Ingham en collega’s dat goed getrainde hardlopers een 800-meter 1 seconde sneller liepen na een hoogintensieve warming-up ^[7]. Dit kleine verschil is gezien de getraindheid van de onderzochte proefpersonen zeer relevant. Verder laat onderzoek zien dat een hoogintensieve warming-up de VO2-stijging tijdens de daarop volgende inspanning kan versnellen ^[1,2,5], ook bij zeer goedgetrainde proefpersonen ^[9]. Dit betekent, uitgaande van een gelijke VO2max, dat atleten na een dergelijke warming-up sneller een hogere zuurstofopname hebben.

Intensiteit hoogintensieve warming-up

Hoe intensief de warming-up precies moet zijn is niet helemaal duidelijk. In ieder geval moet de intensiteit hoog zijn. In de literatuur geeft men diverse richtlijnen ^[1,4,5]. In veel onderzoek op dit gebied duurt de warming-up ongeveer 6 minuten, gevolgd door een rustperiode van ongeveer 10-20 minuten ^[1,4,5].

Tot op heden is er overigens nog geen exacte verklaring waarom een hoogintensieve warming-up leidt tot een snellere VO2-respons ^[5]. Er zijn aanwijzingen dat voor een snelle stijging van de VO2 een hoge concentratie ADP (adenosinedifosfaat) van belang is voor de werking van de mitochondriën, waar de aerobe energie geleverd wordt. Daarvoor moet in ieder geval een deel van de ATP- en creatinefosfaatvoorraad gebruikt zijn ^[5].

Door rust na de warming-up zullen de ATP- en de creatinefosfaatvoorraad weer herstellen. Voor de ATP-voorraad duurt dat slechts enkele seconden, voor de creatinevoorraad maar een paar minuten. Daarom is een betrekkelijk korte rustperiode na een intensieve warming aan te raden. Bij een te langdurend herstel zal de VO2-opname weer tot rustwaarden dalen en zullen de ATP- en creatinefosfaatvoorraad geheel herstellen, hetgeen een snelle stijging van de VO2 niet bevorderd.

Tot slot

Op basis van de literatuur lijkt het er dus op dat goedgetrainde atleten hun VO2-aanpassing kunnen versnellen door voor de inspanning een hoogintensieve warming-up uit te voeren. Atleten moeten echter wel oppassen dat de intensiteit van de warming-up niet zo hoog en zo lang is dat er te veel anaerobe energie verloren gaat. In dat geval is namelijk eerder een verslechtering van de prestatie te verwachten dan een verbetering. Het is dan ook aan te raden in de training te experimenteren welke intensiteit van de warming-up, met welke rust, tot de beste prestatie leidt.