Banishing cardiovascular drift: een meesterslag voor duursporters?

door Andrew Hamilton in basis-duurtraining, Overige, opleidingsstructuur en-planning

Andrew Hamilton legt het fenomeen van ‘cardiovasculaire drift’ uit tijdens steady-state workouts. Wat is het, waarom is het ongewenst en hoe kunnen atleten het overwinnen om een grotere trainingsreactie van hun trainingssessies te krijgen?

als u tijdens uw trainingen regelmatig een hartslagmeter gebruikt, zult u vrijwel zeker op de hoogte zijn van een nogal merkwaardig fenomeen dat zich steevast voordoet tijdens een langere trainingssessie in steady-state. U begint te trainen op een bepaald tempo, vermogen of werkbelasting en uw hartslag stijgt in eerste instantie. Het komt dan op een plateau, dat een goede paar minuten onderhouden wordt. Op dit punt, uw hart en bloedsomloop is het leveren van precies het recht van zuurstof om uw werkende spieren brandstof op dat tempo/inspanning/macht.

echter, na ongeveer 10-15 minuten begint er iets vreemds te gebeuren. Zonder enige verhoging van dat tempo, inspanning of vermogen, uw hartslag begint langzaam te kruipen omhoog weer, en blijft kruipen voor de komende 20-30 minuten of zo. Dit ondanks het feit dat jullie zuurstofverbruik en waargenomen inspanningsniveau constant blijven. Dus wat is er aan de hand en waarom doet dit fenomeen ertoe?

cardiovasculair drift

het hierboven beschreven verschijnsel staat bekend als ‘cardiovasculair drift’ (zie figuur 1). Deze cardiovasculaire drift (CV-Drift) wordt gekenmerkt door een geleidelijke afname van het volume van de beroerte (het volume van het bloed dat tijdens elke hartslag wordt gepompt) maar een overeenkomstige toename van de hartslag (het aantal hartslagen per minuut). Aangezien het totale gepompte bloed per minuut (bekend als cardiale output) wordt gegeven door de formule slagvolume x hartslag, betekent een stijging van de hartslag in combinatie met een proportionele daling in slagvolume dat tijdens cardiale drift, de totale cardiale output niet verandert. Dit is precies wat je zou verwachten.; de totale cardiale output hoeft alleen maar te stijgen als spieren zuurstof nodig hebben om te consumeren in een hoger tempo (dwz toename in tempo, werkbelasting, macht etc). Maar zoals we hebben opgemerkt, vindt hartafwijking plaats bij dezelfde werkbelasting.

figuur 1: het begin van cardiovasculaire drift

waarom vindt CV-Drift plaats?

CV-Drift treedt meestal op na 10e minuut van constante belasting, langdurige matige tot zware inspanning-dat wil zeggen rond de aërobe drempel (1-3). Dit komt overeen met het soort training dat je zou uitvoeren om je maximale duurzame snelheid te ontwikkelen (threshold pacing). Maar waarom vindt CV-Drift plaats? Er is geen absolute consensus over dit. Een traditionele verklaring is dat CV-Drift grotendeels optreedt als gevolg van warmteophoping in het lichaam, vooral in warme omstandigheden. In een poging om overtollige warmte te verliezen, wordt wat bloed naar huidweefsel geleid, wat de dynamiek van hartregulatie verandert(4). Een andere verklaring is dat CV-Drift optreedt als gevolg van het vrijkomen van een hormoon genaamd catecholamine, dat vrijkomt als onderdeel van de ‘vecht-of vluchtreactie’ van het lichaam op fysieke stress(5).

Waarom is CV-Drift belangrijk?

het verschijnsel CV-Drift werd tot voor kort beschouwd als een toevallige waarneming die weinig waarde heeft – en in het slechtste geval als bewijs dat de hartslag een nutteloze biometrie is. Immers, als de totale cardiale output onveranderd blijft, zou een daling van het slagvolume hier noch daar moeten zijn. Hoewel training om de totale cardiale output te maximaliseren belangrijk is, heeft de kwestie van CV-Drift nog steeds belangrijke implicaties. Dat komt omdat onderzoek heeft aangetoond dat de tijd die een atleet besteedt aan maximale slagvolume is een van de belangrijkste training stimuli voor het stimuleren van uithoudingsvermogen prestaties(6-8).

een atleet die gedurende een bepaalde periode op of in de buurt van het rassentempo traint, kan verwachten dat hij zijn maximale slagvolume genereert gedurende de gehele periode dat hij op die intensiteit traint. Maar onderzoek toont aan dat na de eerste 10-15 minuten van een dergelijke inspanning, CV-Drift betekent dat slagvolumes kunnen afnemen met maximaal 20% ten opzichte van de maximale waarde gegenereerd tijdens de eerste 10-15 minuten. Met andere woorden, train een uur bij bijna lactaatdrempel, en je krijgt alleen de eerste 10-15 minuten bij maximaal slagvolume; de resterende 45-50 minuten zou een slagvolume ver onder het maximum genereren, waardoor de trainingsstimulus aanzienlijk wordt verminderd.

er is ook een andere dimensie aan dit probleem. Onderzoek heeft aangetoond dat, terwijl elite-atleten moeten werken op of in de buurt van lactaatdrempel (90%+ van aerobe capaciteit) om maximaal slagvolume te genereren, niet-elite – atleten maximaal slagvolume kunnen bereiken bij veel lagere percentages van hun maximale aërobe capaciteit-zo laag als 40-80% van maximum(9). Net als bij topsporters echter, zal alleen de eerste 10-15 minuten deze reactie uitlokken; daarna zal CV-Drift het slagvolume aanzienlijk verminderen. Voor niet-elite atleten is trainen met een lager percentage van de maximale aërobe capaciteit (bijvoorbeeld voor een uur of meer) heel goed te doen, maar alleen de eerste 10-15 minuten zullen de maximale trainingsstimulus produceren.

stimulus voor het maximaliseren van het slagvolume

op dit moment denkt u misschien dat dit allemaal goed is, maar het is een beetje theoretisch. Dat is echter niet het geval, want als we de aard van CV-Drift begrijpen, kunnen we – in theorie althans-trainingsroutines aanpassen om de hoeveelheid tijd die we besteden aan het maximale slagvolume te maximaliseren, waardoor we de trainingsstimulans en de uithoudingsprestaties verhogen. Een manier om dit te bereiken zou zijn om een continue periode van steady-state training op te splitsen in discrete segmenten van 10 minuten, met een korte pauze ertussen. In elk van deze segmenten van 10 minuten start de atleet effectief helemaal opnieuw op, dus bereikt hij elke keer bijna het maximale slagvolume gedurende de hele 10 minuten. Het herhalen van zes segmenten zou resulteren in een totaal van 60 minuten besteed aan maximale slagvolume. Dit contrasteert met een continu uur met dezelfde intensiteit; hoewel de eerste 10-15 minuten een maximaal slagvolume zouden bereiken, zouden de resterende 45-50 minuten dat niet doen, wat resulteert in een verminderde trainingsstimulus. Maar werkt dit soort opleidingsstructuur in de praktijk?

nieuw onderzoek

het antwoord op die vraag is tot nu toe onbekend. Echter, een nieuwe studie gepubliceerd vorige maand suggereert dat training met succes kan worden gemanipuleerd om de tijd te maximaliseren bij slagvolume max, Met alle potentiële voordelen die kunnen brengen(10). Hiervoor deden zeven goed opgeleide mannelijke fietsers vrijwillig mee aan de studie. Na vertrouwdmakingsessies ondergingen de fietsers twee proeven, elk bestaande uit een training van 30 minuten op een fietsergometer, waarbij de intensiteit was ingesteld op 60% van de maximale aërobe capaciteit (matige intensiteit). Het totale werk van de fietsers was in beide proeven identiek; de twee proeven verschilden echter als volgt::

  • in één proef reden de fietsers 30 minuten lang continu op 60% van de maximale aerobe capaciteit.
  • In de andere proef reden de fietsers drie segmenten van 10 minuten met een maximale capaciteit van 60%, elk gescheiden door een rustperiode van 5 minuten.

tijdens de studies werden het zuurstofverbruik van fietsers, de maximale respons op het beroerte-volume en de cardiale outputs geëvalueerd door middel van een lachgasreademingssysteem. De resultaten tussen de twee onderzoeken werden vervolgens vergeleken. In het bijzonder wilden de onderzoekers de hoeveelheid CV-Drift evalueren die in de twee opleidingsmodi optrad. Ze deden dit door te kijken naar een slagvolume reductie van meer dan 5%, met een bijbehorende hartslag, terwijl de totale cardiale output stabiel bleef.

om de studie zo rigoureus mogelijk te maken, werden de proeven na afloop van het wedstrijdseizoen uitgevoerd om de resterende trainingseffecten van de periodevorming tot een minimum te beperken. Daarnaast werden op hetzelfde tijdstip van de dag tests uitgevoerd om het effect van het circadiaanse ritme – dat wil zeggen de slaap/waak cyclus – variantie voor elke vrijwilliger te minimaliseren (het circadiaanse ritme is bekend dat het cardiovasculaire systeem beïnvloedt). Ook, omdat vochtinname en vooral dehydratie van invloed kunnen zijn op CV-Drift, vochtinname werd gestandaardiseerd en alle deelnemers geconsumeerd ongeveer 300mls water een uur voor elke proef experimenten. Bovendien werd hen gevraagd om niet deel te nemen aan een uitputtende exercitie of om cafeïne bevattende drank of voedsel te consumeren tijdens de periode van de studie.

wat zij vonden

bij de analyse van de gegevens bleek een duidelijk patroon. Tijdens de continue oefening van 30 minuten, was er een aanzienlijke CV-Drift. Dit werd gekenmerkt door een geleidelijk afnemend slagvolume na ongeveer 12 minuten inspanning, wat gepaard ging met een overeenkomstige verhoging van de hartslag. Het totale effect was dat de totale cardiale output constant bleef (zoals je zou verwachten).

tijdens de drie x 10 minuten durende studie werden de CV-Drift effecten echter tot een minimum beperkt. Hoewel er een kleine daling van het slagvolume was, zorgde de intermitterende trainingsmodus voor een significant grotere respons op het slagvolume tijdens de werkbelasting (gemiddeld 145 ml per beat vergeleken met minder dan 140 ml per beat tijdens continue oefening – zie figuur 2). Belangrijker nog, de tijd bij maximaal slagvolume werd sterk verbeterd in de intermitterende studie, waarbij 10,0 minuten bij maximaal slagvolume werd verzameld. Dit in vergelijking met slechts 1,5 minuten besteed aan maximale slagvolume tijdens de 30-minuten durende continue proef.

Figuur 2: Slagvolume en hartslag bij continue vs. intermitterende oefening

boven: continu; onder: intermitterend. Solid lines = strove volume (SV). Stippellijnen = hartslag (HR).

Wat betekenen deze bevindingen voor atleten?

in de afgelopen jaren hebben inspanningsfysiologen vastgesteld dat een van de Belangrijkste acute trainingseffecten voor het verhogen van de duurzaamheidsprestaties voortvloeit uit het verhogen van de hoeveelheid tijd die tijdens trainingssessies wordt besteed aan het maximale volume van de beroerte(11). Deze resultaten zijn belangrijk omdat deze studie de eerste is om aan te tonen dat aërobe intervallen CV-Drift kunnen voorkomen door de respons op het slagvolume te verhogen, waardoor de geaccumuleerde tijd die tijdens een trainingssessie wordt doorgebracht bij ‘stroke-volume max’, wordt gemaximaliseerd.

omdat het zo ‘ n nieuw concept is, zijn er nog veel onduidelijkheden over deze trainingsmodus. We weten bijvoorbeeld niet hoe kort de rustintervallen kunnen zijn tussen de inspanningen van 10 minuten. In de studie hierboven, waren de onderzoekers verplicht om 5-minuten rustperioden te gebruiken als gevolg van de vereisten van het lachgas ademhalingssysteem dat werd gebruikt om het slagvolume te beoordelen. Het kan zijn dat kortere rusten nog steeds leiden tot goede slagvolumes in de werkintervallen, maar we hebben die gegevens niet. Hoewel we weten dat het maximaliseren van het slagvolume tijdens trainingssessies een van de Belangrijkste acute trainingseffecten is voor het verhogen van de uithoudingsprestaties, zijn er geen studies uitgevoerd om te bepalen hoe deze manier van trainen zich op langere termijn verhoudt tot andere modi. Echter, om de hieronder gegeven redenen, sessies die gericht zijn op het maximaliseren van de geaccumuleerde tijd bij stroke-volume max kan veel te gaan voor hen.

een zachtere manier van trainen

aangezien de intermitterende manier van bewegen die in dit onderzoek wordt gebruikt neerkomt op een soort interval-training, is het redelijk om te vragen of dit gewoon een andere vorm van interval training is? In termen van de structuur, dit is waar, maar er zijn belangrijke verschillen. De meeste intervalsessies zijn gericht op het verbeteren van het vermogen om hoge intensiteiten langer te ondersteunen. Als zodanig zijn ze intens en richten ze zich op specifieke energiesystemen – in het bijzonder het lactaatsysteem – om de noodzakelijke spierbiochemie te verbeteren, om deze systemen efficiënter te maken.

de trainingsmodus die in deze studie wordt gebruikt, is echter gericht op het maximaliseren van de geaccumuleerde tijd bij beroerte-volume max. Vergeet niet, de fietsers alleen gefietst op 60% van de maximale aërobe capaciteit in elk interval van 10 minuten. Dit is fysiologisch heel anders dan de meeste intervalsessies die een intensiteit van 85-110% (afhankelijk van de intervallengte) van maximale aërobe capaciteit vereisen. Wanneer men rekening houdt met de relatief lange rustperioden tussen de relatief lage intensiteit intervallen van 10 minuten, is het totale effect fysiologisch zeer zacht. Dit maakt het gemakkelijk om uit te voeren, terwijl minimaal herstel vereist. Met andere woorden, dit soort trainingsmodus kan ideaal zijn voor het onderhouden of opbouwen van fitness in specifieke omstandigheden, zoals:

  • *als aanvulling op een routinematig trainingsprogramma.
  • * na intensieve trainingen of wedstrijden wanneer een diepgaand herstel nodig is.
  • * wanneer u afbouwt voor een wedstrijd, waarbij u zo fris en fit mogelijk aan de startlijn moet komen.
  • * bij terugkeer naar de sport na een ontslag of blessure.
  • * tijdens het laagseizoen, waar u een langere pauze neemt maar fitnessverliezen tot een minimum wilt beperken.

voor de meeste atleten kan de maximale slagvolume-training gemakkelijk in een bestaande trainingsroutine worden geslopen; vervang gewoon een van uw langere, steady state bike/run/swim etc-sessies door een vergelijkbare sessie, maar opgesplitst in segmenten van 10 minuten met een goede herstelperiode daartussen. In de studie over, 5 minuten herstel perioden werden gebruikt, en deze enorm toegenomen tijd besteed aan maximale beroerte volume. De onderzoekers gaven echter aan dat ook minder kortere rusttijden zouden kunnen volstaan.

betekenen deze bevindingen dat atleten traditionele intervaltrainingen moeten ruilen voor stroke-volume max-training? Natuurlijk niet – intense intervallen zijn een essentieel onderdeel van het trainen van de spieren om te werken op of in de buurt van de maximale capaciteit (dwz in race-omstandigheden) voor langere perioden. Echter, stroke-volume max training kan atleten voorzien van een extra tool om de training respons te verhogen, terwijl het minimaliseren van vermoeidheid en het maximaliseren van het herstel-precies wat nodig is voor het instellen van die nieuwe PB!

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.