Training

Je vier energiesystemen

Door
Hans van Dijk & Ron van Megen
8 december 2017
Je vier energiesystemen
Afgelopen weken hebben we in een viertal artikelen verslag gedaan van het onderzoek dat samen met Radboudumc gedaan is naar verschillende aspecten die je hardloopprestaties bepalen. Via deze link kun je deze 4 artikelen gemakkelijk terugvinden.

Aan de hand van het onderzoek konden we laten zien dat je hardloopprestaties in de eerste plaats worden bepaald door je menselijk motor. Het vermogen van de menselijke motor wordt uitgedrukt met begrippen als VO2 max (het maximale volume (V) zuurstof (O2) dat je per kg lichaamsgewicht per minuut kunt opnemen, met als eenheid ml O2/kg/km) en ADV (het Anaerobe Drempel Vermogen, het vermogen dat je gedurende een uur nog net kunt volhouden, Watt/kg). 

Het vermogen van de motor van een auto wordt ook uitgedrukt in Watt. Vergelijkbaar met een auto die benzine in de motor nodig heeft om te kunnen rijden, heeft je menselijke motor brandstof nodig om energie te kunnen leveren. Het menselijk lichaam is complexer dan een auto. Wij kunnen bij het hardlopen gebruik maken van liefst 4 verschillende brandstoffen en energiesystemen. De brandstoffen waar we het minst van hebben, leveren de meeste energie op en daarmee lopen we het hardst. Het menselijk lichaam zit heel slim in elkaar. Het bepaalt zelf welke brandstof mix bij een bepaalde snelheid nodig is.

Je lichaam weet alleen niet hoe lang je wil gaan lopen. Daarom moet je zelf bedenken met welk tempo, met welke snelheid, je gaat lopen, zodat je zuinig met je brandstoffen omgaat, de finish ermee haalt en niet onderweg zonder benzine komt stil te staan. In dit artikel leggen we uit hoe het zit.

Langer lopen betekent langzamer lopen
Iedere hardloper weet dat afhankelijk van de afstand je een andere snelheid moet lopen om zonder verval de finish te kunnen halen. De relatie tussen snelheid en afstand is in 1977 gevonden door de Amerikaan Pete Riegel. De fameuze formule van Riegel vormt nog steeds de basis van vrijwel alle calculatoren die je op internet kunt vinden. Als je je tijd op een bepaalde afstand weet, kun hiermee uitrekenen wat je op andere afstanden zou moeten kunnen.

In de tabel laten we dit zien aan de hand van de tijden voor de Marathon Man uit het boek Hardlopen met Power! De Marathon Man loopt de marathon in 3 uur en 30 minuten.



Meer geavanceerde calculatoren zoals die van www.hetGeheimvanHardlopen.nl geven afhankelijk van je duurvermogen nog een correctiemogelijkheid. Je kunt aangeven of je door aanleg of training beter op de korte of de lange afstand bent. De relatie die Riegel gevonden heeft, kunnen we onderbouwen door nader te kijken naar de 4 energiesystemen waar je menselijke motor gebruik van kan maken.

De 4 energiesystemen
De menselijke motor bestaat kort gezegd uit de spieren en het hart-longsysteem. Om te lopen heeft ook deze motor energie nodig. In onze spiercellen, om precies te zijn in de mitochondriƫn, wordt deze energie geproduceerd. Daarbij kunnen de cellen gebruik maken van de 4 energiesystemen die in de box zijn weergegeven. Wielrenners zijn al meer gewend om in vermogen, in wattages, te denken als het om prestaties gaat. Ook voor hardlopen is het handig om met wattages te werken. In de box hebben we dan ook tussen haakjes het specifiek vermogen (in Watt/kg) van de brandstof voor elk van de 4 energiesystemen van de menselijke motor gezet. We zijn daarbij uitgegaan van een atleet met een spierrendement van 25% en een (afgetraind) gewicht van 60 kg. Zoals je ziet, is het werkelijke maximale vermogen (in Watt/kg) dat je kunt leveren sterk afhankelijk van het energiesysteem dat je menselijke motor. Aan de ene kant is ATP in staat om (gedurende korte tijd) heel veel vermogen te leveren, terwijl de aan de andere kant de verbranding van vetzuren (gedurende zeer lange tijd) relatief weinig vermogen kan leveren.



Welke brandstof gebruiken sprinters en langeafstandlopers?
De menselijke motor regelt min of meer automatisch welke brandstof wordt gebruikt. In rust en wanneer weinig vermogen nodig is, worden vetzuren als brandstof gebruikt. Naarmate meer vermogen nodig is, dus bij een toenemende snelheid bij hardlopen, schakelt de menselijke motor over op successievelijk de aerobe omzetting van glycogeen, de anaerobe omzetting van glycogeen (glycolyse) en de directe omzetting van ATP. Hoge snelheden kun je uiteraard niet lang volhouden, zodat de inzet van de 4 brandstoffen dus tevens afhankelijk is van de tijdsduur van de inspanning. 

Sprinters gebruiken vooral ATP als brandstof en langeafstandlopers gebruiken de aerobe omzetting van vetzuren en glycogeen. De inzet van de 4 energiesystemen is de verklaring is voor de afname van het vermogen met de tijd die Pete Riegel gevonden heeft. In de grafiek hebben we inzichtelijk gemaakt hoe de inzet van de 4 energiesystemen in de praktijk als functie van de inspanningsduur verloopt.



Met deze gegevens kan uitgerekend worden wat het maximale menselijk vermogen is als functie van de inspanningsduur. Het resultaat is te vinden in de tabel.



Hoe klopt dit met de praktijk?
Bekend is dat het maximale menselijke vermogen voor mannen overeenkomt met een ADV van 6,4 Watt/kg. ADV staat voor het in de wielersport meer bekende Anaerobe Drempelvermogen (ADV). Dit is het vermogen dat je een uur vol kunt houden. De wereldrecords bij de atletiek liggen voor mannen allemaal rond een ADV van 6,35 Watt/kg. Voor vrouwen is de maximale ADV 5,70 Watt/kg.
Bij wielrennen gaat dit net zo op. Tom Dumoulin werd destijds in het Noorse Bergen wereldkampioen met een ADV van 6,39 Watt/kg. De getallen voor andere inspanningsduren dan een uur sluiten ook goed aan met onze op basis van de biochemie berekende specifieke vermogens.  



Samenvattend kunnen we concluderen dat de vermogens van de 4 energiesystemen een zeer goede benadering geven van de grens van het menselijk vermogen bij verschillende inspanningsduren. Bij een korte explosie is de grens 24 Watt/kg, bij een inspanning van 1 uur (de ADV) is de grens 6,4 Watt/kg. En complimenten voor Pete Riegel die ook zonder deze onderbouwing de relatie tussen snelheid en afstand wist te bepalen. Voor onze lezers biedt deze wetenschap inzicht welk energiesysteem getraind moet worden voor betere prestaties op een bepaalde afstand.

Je kunt het effect van alle factoren op je prestaties nalezen in ons boek 
Hardlopen met Power!
Het boek luidt een revolutie in op hardloopgebied. Het boek legt de achtergronden en voordelen uit van hardloopvermogensmeters, die momenteel op de markt verschijnen. Net als wielrenners, kunnen hardlopers nu ook hun prestaties in de training en in de wedstrijd optimaliseren met de extra informatie van hun wattage! Van de schrijvers van Het Geheim van Hardlopen.
De ISBN nummers zijn:
paperback 978-90-821069-7-8
e-book (ePub3) 978-90-821069-8-5
e-book (Adobe DRM pdf) 978-90-821069-9-2
Hans van Dijk en Ron van Megen
www.hardlopenmetpower.nl
  • Deel dit artikel
  • Facebook
  • Twitter
  • LinkedIn
  • Google+
  • Mail dit artikel:
  • Mail
Auteur
Hans van Dijk & Ron van Megen

Hans van Dijk & Ron van Megen

redactie

Zijn levenslange hardlopers en Delfts ingenieur. Hun passie is om te ontcijferen welke factoren je sportprestaties bepalen en hoe je zo snel mogelijk kunt worden. Zij zijn de auteurs van Het Geheim van Hardlopen, Het Geheim van Wielrennen en Hardlopen met POWER. 

Verplicht Verplicht
Verplicht
  • Nog geen reacties aanwezig.

Loopkalender

19
september