Simply Fit - Kinesiologie - Van sprint tot marathon. Hoe doet het lichaam dit?
Van sprint tot marathon. Hoe doet het lichaam dit?
" Waarom put die korte, maar intense, inspanning je zo uit terwijl je prima een uur kan fietsen? " — Drs. Paula M. Bos, 23 August 2016
Je bent aan de late kant en om de trein te halen moet er een volle sprint getrokken worden. Eenmaal in de trein zoek je buiten adem een zitplek. Terwijl je gaat zitten voel je de zweetdruppels over je voorhoofd lopen en je hart bonzen. Herkenbaar? Voor vele mensen waarschijnlijk wel, maar waarom put die korte, maar intense, inspanning je zo uit terwijl je prima een uur kan fietsen?
De verklaring hiervoor is te vinden in de verschillende systemen die het lichaam heeft om energie vrij te maken. Grofweg bestaan er drie energiesystemen in het lichaam om energie vrij te maken, namelijk het anaerobe alactische, lactische en aerobe systeem3.
De essentie van de systemen zit hem in het vermogen en de capaciteit ervan. Met vermogen wordt de hoeveelheid energie bedoeld die per tijdseenheid, per energieleverend systeem, kan worden geproduceerd2. Met het vermogen wordt dan ook uitgedrukt hoe snel of hoe zwaar een oefening wordt uitgevoerd.
Capaciteit geeft weer hoe lang er van een bepaald vermogen gebruik kan worden gemaakt2, en kan dan eigenlijk ook het uithoudingsvermogen van het energiesysteem genoemd worden. Gewichtheffers kunnen bijvoorbeeld een erg hoog vermogen leveren en zware gewichten wegdrukken. Hierbij treedt echter snel vermoeidheid op waardoor dit niet te vaak herhaald kan worden, de capaciteit is dan ook klein. De verschillen in vermogen en capaciteit van de drie energieleverende systemen zullen hier verder toegelicht worden.
Korte explosieve inspanning
Bij de uitvoering van een korte explosieve inspanning wordt er een maximale arbeid (maximaal vermogen) over een vrij korte periode geleverd. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij het uitvoeren van een sprint of bij verspringen2. Het anaerobe alactische systeem zorgt voor de energie die nodig is om een korte explosieve inspanning te kunnen leveren3. Dit systeem is verantwoordelijk voor bewegingen met een groot vermogen2. Wel heeft dit systeem maar een beperkte capaciteit en kunnen bewegingen die met maximaal vermogen worden geleverd niet lang worden volgehouden2.
De energie komt bij dit systeem vrij door de splitsing van zowel adenosinetrifosfaat (ATP) als creatinefosfaat (CrP) zonder zuurstof3.
Het anaerobe alactische systeem kan onder andere getraind worden door verschillende vormen van sprinttraining. Om het vermogen te vergroten moet er voor ongeveer 5-10 seconden getraind worden met maximale inspanning. Bij deze vorm van trainen gaat het met name om de 'vliegende start' en wordt de snelkracht getraind. Na elke uitvoering dient er 15 tot 20 minuten rust te worden gehouden zodat het lichaam zich kan herstellen. Per training kan dit twee tot zes keer herhaald worden, afhankelijk van het niveau van de sporter2.
Om de capaciteit van het anaerobe alactische systeem te vergroten wordt er aangeraden om 6-10 seconden met maximaal vermogen arbeid te verrichten. Dit kan vier tot acht maal achter elkaar herhaald worden. De rust tussen de herhalingen moet dan rond de anderhalve minuut zijn en is dus een stuk korter dan wanneer er op vermogen getraind wordt. Doordat deze rustperiode korter is, wordt het lichaam gedwongen om meer ATP en CrP aan te maken. Door training wordt dan ook de opslag van deze stoffen vergroot en worden ze daarnaast beter benut, waardoor de capaciteit van het systeem vergroot2.
Een voorbeeld van een training van de anaerobe alactische capaciteit is 50 meter sprinten, waarna rustig teruggelopen wordt naar de startlijn. Dit kan dan vier tot zes maal herhaald worden om vervolgens zes minuten rust te houden. Deze serie dient dan twee tot vier maal herhaald te worden om een maximaal effect te behalen2.
Middellange inspanning
Wanneer het vermogen van de te verrichten arbeid iets wordt verlaagd kan de arbeid over het algemeen langer vol worden gehouden. Het anaerobe lactische systeem is dan het systeem wat hoofdverantwoordelijk wordt voor de energieleverantie3.
Het anaerobe lactische systeem kan voor ongeveer twee minuten energie leveren voor zwaar intensieve inspanningen, waaronder middellange afstanden zoals 400 meter hardlopen of 1500 meter schaatsen2.
Dit energiesysteem zorgt ervoor dat inspanningen met een hoog vermogen wat langer volgehouden kunnen worden en het anaerobe lactische systeem heeft dan ook een grotere capaciteit als het anaerobe alactische systeem. Hoe groot deze capaciteit is hangt af van hoe het lichaam om kan gaan met de vorming van lactaat. Bij dit systeem ontstaat er namelijk in verloop van tijd een ophoping van lactaat (verzuring)3. Hierdoor worden zenuwen geprikkeld waardoor pijn kan ontstaan. Daarnaast wordt het systeem om energie vrij te maken geremd door deze ophoping van lactaat, waardoor er minder arbeid verricht kan worden3.
Om het vermogen van het anaerobe lactische systeem te vergroten dient er een maximale inspanning geleverd te worden die stopt voordat er totale verzuring optreedt. Het doel van deze trainingsvorm is dat de energie van het anaerobe lactische systeem snel en met hoge intensiteit wordt afgegeven zodat er sneller gelopen kan worden of meer kracht kan worden geleverd. Afhankelijk van de getraindheid van de persoon zal de inspanning 15-25 seconden duren. Om volledig te herstellen moet hierna 20-30 minuten rust gehouden worden. Dit kan twee tot vier maal herhaald worden op een dag2.
De ophoping van lactaat is de factor die het anaerobe lactische systeem beperkt waardoor dit type inspanning gewoonlijk rond de twee minuten volgehouden kan worden. Om de capaciteit van het systeem te vergroten moet er dan ook met name getraind worden om beter om te gaan met lactaat en de gevolgen hiervan. Een trainingsvorm gericht op vergroting van de capaciteit van het anaerobe lactische systeem moet dan ook met name lactaat produceren. Het lichaam leert hier dan beter mee om te gaan, door de ophoping van lactaat tegen te gaan door dit te 'bufferen' en het daarnaast sneller op te ruimen. Daarnaast treedt er gewenning op aan de pijn die optreedt door de ophoping van lactaat, waardoor de inspanning langer volgehouden kan worden. Deze lactaatproductie ontstaat wanneer inspanningen 15 seconden tot drie minuten vol worden gehouden met een intensiteit van 80-100%. De rust tussen herhalingen moet dan twee tot drie keer zo lang zijn als de tijd waarin de arbeid werd verricht2.
Het aerobe energiesysteem is de hoofdleverancier van energie die nodig is voor langdurige inspanningen zoals tien kilometer hardlopen2. Dit energiesysteem komt wat later op gang omdat er gebruik gemaakt wordt van zuurstof wat vanuit de longen naar de spieren getransporteerd moet worden. Vanaf ongeveer twee minuten inspanning is dit systeem dan ook pas actief, wat bij een lage intensiteit uren volgehouden kan worden3. Het vrijkomen van de energie duurt relatief lang vergeleken met de twee andere systemen, waardoor het geleverde vermogen dan ook beduidend minder is.
Om het aerobe systeem te trainen kan er gebruik gemaakt worden van zowel interval als duurtraining2.
Duurtraining kan worden gebruikt om de aerobe capaciteit te verhogen. Hierbij mag de intensiteit best hoog liggen (tussen de 70-90% van het maximale prestatievermogen), als er maar geen verzuring optreedt. Er wordt dus getraind onder het omslagpunt van aerobe naar anaerobe energielevering2. In totaal dient er ongeveer een uur getraind te worden, wat opgedeeld kan worden in blokken van bijvoorbeeld 6x5 minuten inspanning, met tussendoor vijf minuten rust.
Ook wordt de aerobe capaciteit verbeterd wanneer duurtraining afgewisseld wordt met korte intensieve inspanningen die de anaerobe capaciteit trainen4.
Het aerobe vermogen kan het best getraind worden door het nabootsen van wedstrijdsituaties4. Door bijvoorbeeld de 400 meter hardlopen te oefenen kan er bepaald worden wat de maximale intensiteit is waarop deze kan worden uitgevoerd zonder dat er reserves overblijven of er te vroeg verzuring ontstaat. Door een aantal malen de wedstrijdsituatie te herhalen met rust van 10-45 seconden (onvolledig herstel) tussendoor kan het vermogen vergroot worden4.
Om meer aanspraak te doen op de verbranding van vetzuren moet er op een lage intensiteit voor langere tijd getraind worden. Aangeraden wordt op 50% van de maximale belasting, wat dan minimaal 30 minuten volgehouden moet worden2.
Vermogen (snelheid/ kracht)
Capaciteit (uithoudingsvermogen)
Kort en explosief Hoog Kort
Middel Gemiddeld Gemiddeld
Langdurig Laag Lang
Het anaerobe alactische, anaerobe lactische en aerobe systeem zorgen voor de energieproductie in het lichaam, die nodig is om arbeid te kunnen verrichten. De energiesystemen kunnen allen zorgen voor een bepaald vermogen en capaciteit en vullen elkaar aan zodat we in staat zijn om zowel te sprinten als langdurig een inspanning te leveren.
Jones, D., Round, J., & De Haan, A. (2004). Skeletal muscle from molecules to movement. A textbook of muscle physiology for sport, exercise, physiotherapy and medicine.