Hoeveel tijd kosten heuvels?

In de strijd om het snelste marathonparcours zie je dat organisatoren tot het uiterste gaan om hoogteverschillen te elimineren. Elke meter omhoog kost meer energie dan je omlaag terugwint en betekent verlies van de haalbare tijd. Dat geldt voor alle hardlopers, ongeacht het niveau.

Voor recorderkenningen wordt nauwkeurig naar hoogteverschillen gekeken. Start en finish hoeven niet precies op dezelfde plek te liggen. Dat betekent dat de finish lager kan liggen dan de start. Dat is gunstig voor een snelle tijd. Het verval (hoogteverschil) mag van de reglementen alleen niet meer dan 1 m per km bedragen.

De finish bij de Boston Marathon ligt bijvoorbeeld 140 meter lager dan de start, hetgeen een theoretisch voordeel van ongeveer 3 minuten oplevert. Dit betekent dat hier wel sneller dan het wereldrecord gelopen kan worden, maar dit dan niet erkend wordt.

De start van de INEOS 1:59 Challenge van Eliud Kipchoge, hij liep de marathon in 1:59:40.6, lag in Wenen bovenop de Reichsbrücke over de Donau. Vandaar ging het 13 meter omlaag naar het vlakke en rechte traject op de Hauptallee in het Prater-park. Dit startpunt was niet alleen gekozen vanwege de mooie ligging. De hoogtewinst gaf Kipchoge een zetje in de rug om onder de 2 uur te komen. Het waren overigens andere redenen dat de tijd van Kipchoge in deze geregisseerde marathon niet op erkenning als wereldrecord kon rekenen.

In principe kan wel een wereldrecord, of een officieel PR, gelopen worden op zondag 10 oktober 2021 in de Westenergie Marathon, net over de grens bij Essen. Het vlakke, geasfalteerde en gecertificeerde parcours ligt rondom een schitterend stuwmeer dat omgeven is door natuur in kleurige herfsttooi. De start ligt vlakbij de finish maar wel pakweg 10 meter hoger op de helling naar het meer. Dit hoogteverschil is reglementair in orde.

Sowieso vinden wij dit goed georganiseerde kleinschalige evenement een aanrader. De keer dat wij meeliepen viel op dat iedereen heel ruim van elkaar rustig stond te wachten op het startschot. Het heeft ook geen enkele zin om met z’n allen helemaal vooraan in het startvak te willen staan. De elektronische tijdwaarneming zorgt voor een eerlijke tijd.

Hardloopmodel

Voor de evaluatie van je hardloopprestatie kun je met de formules in ons boek ‘Hardlopen met Power!’ nagaan wat de invloed van de hoogteverschillen op je tijd is. Eenvoudiger is het om het aantal hoogtemeters in te voeren in de calculator op onze website www.hetgeheimvanhardlopen.nl.

State of the art is de Race Calculator van Stryd. Hier voer je de GPX-file van het parcours in. De software rekent vervolgens je haalbare tijd uit door het volledige hoogteprofiel van het parcours mee te nemen.

Wij hebben de geheimen van hardlopen ontrafelt vanuit theoretische wetten van de natuurkunde en de fysiologie en onze bevindingen in de praktijk gecontroleerd. Als we goed praktijkonderzoek zien triggert dit ons om te controleren of we het bij het rechte eind hebben en of we eventuele verschillen kunnen verklaren. Zo zagen we begin juli 2021 een nieuwe wetenschappelijke publicatie 1 van Marcel Lemire en anderen bij Frontiers in Physiology naar de invloed van hoogteverschillen.

De publicatie is vooraf beoordeeld (reviewed) door onder meer prof. Rodger Kram van de Colorado University in Boulder (USA). Kram zat in het wetenschappelijk team dat de recordpogingen van Eliud Kipchoge begeleidde.

Voor fijnproevers raden we dit artikel beslist aan. Voor de meeste lezers zal onderstaande afbeelding
voldoende zijn.

Afbeelding

Het onderzoek van Marcel Lemire is uitgevoerd met 29 personen, 10 vrouwen en 19 mannen. Deze personen hebben met verschillende hellingshoeken en snelheden op een loopband gelopen. Mede aan de hand van ademgasanalyses zijn allerlei aspecten van heuvellopen onderzocht. Dat leverde onder meer bovenstaande afbeelding op. Daarin zie je dat je het energieverbruik op een vlak parcours (0%) iets meer dan 4 kJoule per kg lichaamsgewicht per kilometer bedraagt. Dit
herkennen we. De vuistregel van 1 kcal per kg lichaamsgewicht per km is alom bekend. En 1 kcal is gelijk aan 4,2 kJ.
Voor onze boeken en artikelen houden wij in ons hardloopmodel op vlak parcours 1 kJ per kg per km aan. Het spierrendement van topatleten is namelijk 25%. 1 kJ wordt gebruikt om hard te lopen. 3 kJ gaat verloren aan warmte die door transpiratie en loopwind afgevoerd moet worden. Bij minder getrainde of getalenteerde hardlopers kan dit ook 23% zijn. Het verschil van 2% lijkt in eerste instantie niet veel, maar je moet het afzetten tegen 23% om de invloed op je hardloopprestatie te verklaren (25%/23% = 1,086. Topatleten halen zomaar 9% meer energie uit hun metabolisme en zijn
alleen hierom al sneller.)

In de afbeelding zie je dat een toenemend stijgingspercentage flink meer energie vraagt. Bij een daling (negatief stijgingspercentage) wordt het energieverbruik wel minder dan op het vlakke maar compenseert bij lange na niet het extra energieverbruik bij een zelfde stijgingspercentage.

Voor ons is het een opsteker dat deze praktijkbevindingen naadloos aansluiten bij wat we in het
hardloopmodel gebruiken.

Heuvelfactor

In ons boek staat de uitleg dat de heuvelfactor heuvelaf duidelijk lager is dan heuvelop. Dat verklaart
de vorm van de grafiek in de afbeelding. Dit betekent dat je heuvelaf relatief minder profijt hebt van
energiewinst, hetgeen past bij de verklaring van energieverlies door remkrachten bij het afdalen.
Bij extreme hellingen heuvelaf wordt de heuvelfactor zelfs negatief. Je gebruikt dan zoveel energie
om te remmen dat je geen profijt meer hebt van de hoogtewinst.
In onderstaande afbeelding laten we voor Marathon Man zien wat de invloed van het
hellingspercentage is op de snelheid. Marathon Man loopt de marathon in 3:30 en weegt 70 kg. De
vaste lezers van onze boeken en artikelen zullen herkennen dat we Marathon Man vaker als
voorbeeld nemen.

Je kunt alles over de invloeden op je prestaties uitgebreid nalezen in ons boek Hardlopen met Power!