De grenzen van het menselijk vermogen

Door
Hans van Dijk & Ron van Megen
16 juli 2017 07:00
De grenzen van het menselijk vermogen
De wielersport is niet de enige sport waar doping een groot probleem is. Regelmatig wordt de vraag gesteld wat de natuurlijke grens van het menselijk vermogen ligt. Welke prestaties zijn nog wel ‘schoon’ mogelijk en welke zijn verdacht? In dit artikel laten we dat zien aan de hand van de atletiek: met welk vermogen zijn de wereldrecords bij de mannen en de vrouwen gelopen? En hoe zit het met het percentage van de ADV op de verschillende afstanden? Kloppen die verhoudingen met de formule van Riegel en de inzet van de verschillende energiesystemen van de menselijke motor? ADV staat voor Anaeroob Drempel Vermogen, het vermogen dat je een uur lang kunt volhouden.

Hoe groot is het vermogen van de wereldrecords?

We hebben alle wereldrecords bij de mannen en de vrouwen doorgerekend. De resultaten staan in de tabellen en grafieken.

Mannen 


We zien een heel mooi verloop van zowel de snelheid als het vermogen en het % van de ADV. We trekken hieruit de volgende conclusies:

1. De grens van het Anaerobe Drempel Vermogen (het vermogen dat je een uur vol kunt houden, de ADV in Watt/kg) ligt bij de mannen op 6,36 Watt/kg. Zie het vermogen van Zersenay Tadese op de halve marathon.

2. De percentages van de ADV berekend volgens de formule van Riegel zijn nagenoeg gelijk aan de werkelijke percentages (bepaald uit het berekende totale vermogen gedeeld door 6,36). Uitzonderingen zijn de 100 km (die zelden gelopen wordt, het record staat niet sterk) en 100 - 800 meter (waar de bijdrage van de anaerobe systemen leidt tot een hoger vermogen en een hoger percentage van de ADV).

3. Als we het gerealiseerde totale vermogen van de wereldrecords van de 5 km tot en met de marathon omrekenen naar de ADV met de formule van Riegel, dan zien we dat alle wereldrecords heel dicht bij de waarde van 6,36 Watt/kg liggen, zie de onderstaande figuur. We zien dan ook dat de records op de 25 en 30 km relatief minder scherp staan, dat zal komen omdat deze afstanden minder vaak gelopen worden. 

4. Het maximale berekende vermogen is gerealiseerd door Usain Bolt op de 100 meter en bedraagt 12,02 Watt/kg ofwel 189% van de ADV. 

5. Het aandeel van de luchtweerstand in het benodigd vermogen bedraagt 6% bij de marathon en op de 100 meter zelfs 15%! Dit bevestigt het belang van hazen en voor de 100 – 200 - 400 meter het voordeel van het lopen op een hooggelegen baan.

Vrouwen 


Ook hier zien we een heel mooi verloop, analoog aan de mannen. We trekken hieruit de volgende conclusies:

1. De grens van de ADV ligt bij de vrouwen op 5,67 Watt/kg, zie de waarde van Florence Kiplagat op de 20 km.

2. De percentages van de ADV berekend met de formule van Riegel zijn wederom nagenoeg gelijk aan de werkelijke percentages (bepaald uit het berekende vermogen gedeeld door 5,67 Watt/kg). Hier gelden dezelfde opmerkingen als hierboven. 

3. Als we de gerealiseerde vermogens van de wereldrecords van de 5 km tot en met de marathon omrekenen naar de ADV met de formule van Riegel, zien we dat alle wereldrecords heel dicht bij de waarde van 5,67 Watt/kg liggen. We zien ook hier dat de records op de 25 en 30 km relatief minder scherp staan en dat het record van Paula Radcliffe op de marathon zeer scherp staat (ADV 5,76 Watt/kg). 

4. Het maximale vermogen is gerealiseerd door Florence Griffith Joyner op de 100 meter en bedraagt 11,51 Watt/kg ofwel 203% van de ADV. Hier gelden dezelfde opmerkingen als bij Usain Bolt.

5. Het aandeel van de luchtweerstand is op de marathon 6% en op de 100 meter zelfs 19%. De percentages zijn iets lager dan bij de mannen door het lagere gewicht van de vrouwen. 

Wat zijn de grenzen van het menselijke vermogen?

Over deze vraag wordt regelmatig gespeculeerd en de historie heeft ons geleerd dat records telkens weer verbroken worden. Toch durven wij wel te stellen dat de grenzen van het menselijk vermogen (momenteel) in de buurt liggen van een ADV van 6,40 Watt/kg voor mannen en 5,70 Watt/kg voor vrouwen. De argumenten die we daarvoor hebben zijn de volgende:

1. Atletiek is de moeder der sporten en wordt wereldwijd zeer veel beoefend. Desalniettemin worden de records nog slechts marginaal verbeterd en dan vaak nog alleen in speciaal geregisseerde races met hazen en onder ideale omstandigheden. Het valt uiteraard niet uit te sluiten dat in de verdere toekomst mensen nog weer sneller zullen kunnen lopen, maar op de korte termijn is toch niet te verwachten dat significante verbeteringen zullen plaatsvinden.

2. Bij het wielrennen worden sinds jaar en dag vermogensmeters gebruikt en de gegevens daarvan worden statistisch geanalyseerd, zoals in de zogenaamde ‘Power Profiles’. Zoals we in het boek Het Geheim van Wielrennen aangetoond hebben, blijkt uit al die informatie dat de maximale waarde van de ADV van ‘schone’ topwielrenners eveneens ligt bij 6,40 voor mannen en 5,70 voor vrouwen. Ook onze berekeningen in Het Geheim van Wielrennen van de topprestaties bij de beklimmingen van de Alpe d’Huez en tijdritten komen overeen met deze waarden. Tenslotte worden deze waarden ook bevestigd door onze berekeningen bij andere sporten als schaatsen.

Kloppen de grenzen van het vermogen ook met de biochemie?

In ons boek Hardlopen met Power! laten we zien dat de grenswaarde van 6,40 Watt/kg ook theoretisch te begrijpen is. Bij een inspanning van 1 uur (dus de ADV) werken onze spieren met een brandstofmengsel van 75% glycogeen en 25% vetzuren. Daarmee komt het vermogen uit op 6,41 Watt/kg! Dit klopt dus heel mooi. De lagere grenswaarde van vrouwen (een ADV van 5,70 i.p.v. 6,40 Watt/kg) verklaren we met name uit hun hogere vetpercentage. Vrouwen hebben immers zo’n 10% neer lichaamsvet dan mannen, waardoor hun specifieke vermogen ook 10% lager is (en hun snelheid bij hardlopen ook 10% lager).

Conclusie over de grenzen van het menselijk vermogen
Wij komen tot de conclusie dat alle drie de benaderingen (die vanuit de wereldrecords van het hardlopen, die vanuit het wielrennen en die vanuit de biochemie) tot dezelfde uitkomst leiden, namelijk dat de grens van het menselijk prestatievermogen (momenteel) bij een ADV van rond de 6,40 Watt/kg ligt voor mannen en 5,70 Watt/kg voor vrouwen. Deze grenzen overeen met een VO2 max van respectievelijk 6,40/0,072 = 88,8 ml/kg/min en 5,70/0,072 = 79,2 ml/kg/min. Waarden boven deze grenzen roepen op z’n minst vragen op.

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

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


Verplicht

Reload Image
  • Nog geen reacties aanwezig.

Loopkalender

18
augustus