Blog

 

 

Fact-based wielertraining

3 belangrijke fysiologische factoren voor wielrenners. Deel 1 VO2max

Gegevens

Om een goede wielrenner te zijn (of worden), zijn er grofweg een drietal1 fysiologische factoren van belang:

  1. VO2max
  2. Het percentage van VO2max wat gebruikt kan worden
  3. Efficiency

Uiteraard spelen er ook andere factoren een rol zoals techniek, tactiek, materiaal, voeding, etc. om te presteren, maar in essentie zijn dit drie hoofdpijlers. Deze factoren zal ik bespreken in de komende drie blogposts. Daarbij wordt ingegaan op het concept, de bepaling ervan en de mate trainbaarheid. Ook zal ik wat trainingsvoorbeelden geven. In het derde deel worden naast efficiency bovendien de 3 factoren bij elkaar gebracht tezamen met nog een andere factor welke ik niet uitgebreid zal behandelen.

Eerst komt VO2max aan bod. VO2max wil niks anders zeggen dan de maximale zuurstofopname vermogen wat kan worden bij inspanning. Hoe hoger de VO2max, hoe beter je in staat bent om zuurstof te gebruiken om energie op te wekken voor je inspanning. Aangezien wielrennen een aerobe sport is, is dit een tamelijk belangrijke factor die het prestatie potentieel aan geeft. In die zin is VO2max je ‘’dak’’ van je aerobe potentieel.

VO2max kan worden uitgedrukt in absolute zin als liter per minuut (L/minuut). Aangezien grotere (zwaardere) renners over het algemeen meer spiermassa hebben die van zuurstof moet worden voorzien -en daarmee een hogere absolute VO2max-, wordt de VO2max ook wel ‘’gecorrigeerd’’ voor lichaamsgewicht. Dit is de uitdrukking van VO2max in relatieve zin; mL/kg/minuut. Strikt genomen zou je willen corrigeren voor alleen de spiermassa (‘’lean muscle mass’’)2.

Renners met een hoge VO2max hebben een goed aangelegd aanvoer, transport, opname en extractiesysteem voor zuurstof. Heel simpel gezegd, een goed hart/long systeem, vasculair systeem en de mogelijkheid om de aanvoer van zuurstof ook te gebruiken in de spieren. Deze factoren zijn weer verder in te delen naar een groot hartminuutvolume, bloedvolume, concentratie rode bloedcellen, capillairen (kleine bloedvaatjes), volume mitochondriën (maar ook oppervlakte van het membraan binnen de mitochondriën3), etc., etc., maar het voert te ver om hier dieper op in te gaan.

Een hoge VO2max wordt ook wel je ‘’ticket to the game’’ genoemd. Hiermee wordt bedoeld dat je een hoge VO2max moet hebben om überhaupt op topniveau te kunnen rijden, maar het is zeker niet per definitie bepalend voor het resultaat / het uiteindelijke succes. Oftewel, met alleen een hoge VO2max ben je er nog niet! Ook moet ik vermelden dat met name het vermogen wat je kan produceren bij VO2max meer bepalend is dan VO2max zelf. Als renner A en renner B dezelfde VO2max hebben wil dat niet zeggen dat renner A en renner B ook hetzelfde vermogen leveren bij VO2max.

Wat is een hoge VO2max? Greg Lemond had een VO2max van 92.5 mL/kg/min wat zeker als hoog kan worden beschouwd. Chris Froome4 kwam tijdens tests tot ca. 88 mL/kg/min (op Tour de France gewicht, 68kg) net als Cadel Evans. De range voor profrenners is vrij breed vanaf ca. 70 ml/kg/min tot de waarden van renners als Greg Lemond (rond 90). Andere toprenners zoals Ivan Basso zaten rond de 80 mL/kg/min.

Onder jongere renners zijn ook verschillende studies gedaan. Een voorbeeld5 daarvan rapporteert relatieve waarden rond 53.3 ± 6.6 mL/kg/min. met een bijbehorend wattage van 308±65.5. De geteste renners hadden een gemiddelde leeftijd van 15 jaar met circa 2 jaar fietservaring en ca. 8 uur per week training. In een andere studie6 waren 132 Italiaanse junioren (16.8 ±0.6 jaar, 177 ±6cm, 66.3 ±6.7kg) verdeeld naar specifiekere specialismen (bergop rijden, sprint, allround, vlakke) en een seizoenprestatie ranking. Renners die meer allround en op het vlakke goed waren hadden hogere absolute VO2max waarden 4.5 ± 0.3 L/min resp. 4.4 ± 0.4 L/min dan de andere groepen. In relatieve zin hadden de renners die goed bergop konden (67.5 ± 5 mL/kg/min) en de allrounders (69.4 ± 3.6 mL/kg min) de hoogste waarden. De renners die waren ingedeeld volgens hun ranking in de laagste klasse kwamen uit op relatieve waarden van 63.3 ± 5.2 mL/kg/min, de middelste groep kwam op 65.5 ± 5.1 mL/kg min en renners met de hoogste ranking op 67.3 ± 5.9 mL/kg min. Leeftijd speelde overigens een significante rol in de ranking die renners hadden. Hoe hoger de ranking in de prestatie ranking, hoe ouder deze renners waren.

Ik wil nog duidelijk een kanttekening plaatsen bij aerobe capaciteit parameters (zoals VO2max) onder jongere categorieën als junioren. Uit onderzoek7 blijkt dat deze parameters op die leeftijd wel toepasbaar zijn om renners binnen deze categorie in te delen naar de specialismen waarin ze uitblinken, maar dat ze niet voorspellend zijn in talentidentificatie met als definitie dat ze met hoge waarden ook beroepsrenner worden.

VO2max wordt bepaald met behulp van een fietstest waarbij de weerstand (continu of in stappen) wordt verhoogd. Hierbij krijg je dan een mondkapje op waarbij de hoeveelheid en samenstelling van de ingeademde lucht en uitgeademde lucht wordt geanalyseerd; ademgasanalyse. In dezelfde test kan overigens je efficiency worden bepaald, maar daar kom ik in deel 3 op terug. Als uitgangspunt om je VO2max te bepalen wordt een plateau verondersteld (originele definitie: VO2 toename minder dan 150ml/min t.o.v. voorgaande stap in de test), maar dit plateau komt overigens niet altijd voor8. Je kan dan ook beter spreken van een VO2peak i.p.v. een VO2max. De hoogte die een renner haalt, hangt overigens af van het soort test protocol (incrementeel / supra-maximaal) wat is gehanteerd.

Er bestaan echter ook methoden9 om je VO2max te schatten zonder gebruik te maken van een inspanningstest met ademgasanalyse. Je hoeft dus niet perse een relatief dure test te ondergaan om (geschatte) vooruitgang op VO2max te monitoren.

Dan de hamvraag; Hoe kom ik aan een hoge VO2max, kan ik dat trainen? Het antwoord op dit vraag is: gedeeltelijk. Het is namelijk zo dat voor je VO2max voor een deel genetisch is bepaald. Uit de Heritage studie10 –welke weliswaar onder niet-actieve personen is gedaan – bleek dat de variantie in toename van VO2max na een trainingsinterventie voor ca. 50% verklaart te worden door familiaire (genetische) band (rekening houdend met andere factoren zoals leeftijd, geslacht, etc.). Een deel van de genen zorgden voor het initiële niveau van de VO2max terwijl een andere set genen verantwoordelijk waren voor ‘’trainbaarheid’’.

VO2max is zeker in bepaalde mate te trainen11. Een belangrijke reden hiervoor is o.a. dat vele renners (denk hierbij aan amateurrenners) helemaal niet dusdanig trainen dat zij op een maximum potentieel zitten qua ontwikkeling van hun haalbare (potentiele) VO2max. Niet ieder individu zal even ‘’trainbaar’’ zijn en de mate van vooruitgang bij een renner die al gewend’ is om dit soort trainingen te doen (lees: al beter ‘’aeroob ontwikkeld’’ is), is mogelijk minder dan bij renner die dit nog niet doet. De voortuitgang bij een profrenner -die reeds elke dag traint- is dan ook vaak minder dan bij iemand die 2 keer per week traint. Op voorhand is het echter niet mogelijk om te zeggen wat de vooruitgang zal zijn als er meer focus op dit soort trainingen komt. Oftewel individualisering; een trainingsregime wat voor de een werkt, werkt voor de ander niet. Testen dus!

Aangezien je niet met een ademgasanalyse apparaat gaat trainen is een praktische aanpak noodzakelijk. Training van VO2max gebeurt vaak op basis van intervaltraining. Qua trainingsvormen kan je denken aan bijvoorbeeld 3 sets van 6 x 3 minuten rond 118% FTP (Functional Threshold Power) en daartussen 3 minuten rustig (rond 60% van FTP). Tussen de sets rijdt je 10 minuten rustig. Andere vormen zijn 4 blokken van 8 minuten met daartussen 2 minuten rust. Het spreekt voor zich dat het in dit geval lastiger zal zijn om 4 blokken rond 118% te rijden. Probeer hierbij in ieder geval je wattages minimaal vast te houden in elk van de intervallen. Ga niet te hard weg (b.v. op 150% van FTP), want dan houd je de intervallen niet vol. Ga daar meer richting 110-115% en experimenteer wat je (net) vol kan houden. Een ander voorbeeld is om 6 sets van 5 minuten te doen met 2 minuten rust (a la het Hickson12 protocol).

Andere klassiekers zitten op nog kortere duur. In een studie13 van Rønnestad et al. (2015) werd goede vooruitgang (zowel in VO2max als vermogen < 1 uur) geboekt bij 3 sets van 13 x 30 seconden met 15 seconden rust tussen de intervallen. Tussen de sets zat 3 minuten rust. Deze intervallen werden 2 x per week gedaan naast de ‘’reguliere’’ training. Die intervallen werden echter op basis van hartslag gedaan (tussen 88% en 100% van maximale hartslag). Aangezien hartslag tijdens zo’n set zal gaan stijgen zal de vermogensintensiteit dus afnemen. Als je deze intervallen op vermogen wil doen moet je (minimaal) mikken op ongeveer 130-140% van de FTP.

Nog een ander voorbeeld zijn T-max14 intervallen. Deze zijn gebaseerd op het maximale vermogen dat je kan trappen aan het eind van een incrementele fietstest. Het vermogen wat uit die test komt probeer je op een andere dag te trappen (zo vlak als mogelijk rijden) met als doel de tijdsduur te bepalen hoe lang je dat vermogen kan volhouden. Dat zal waarschijnlijk ergens tussen 4 en 6 minuten zijn. Vervolgens neem je 60% van die tijd. Stel dat je het 4 minuten kon volhouden dan betekent dat dus een tijdsduur van 2.30min. Qua rustperiode moet je rekening houden met 2 x je T-max tijd. In dit geval 2 x 2.30min = 5 minuten. Probeer deze trainingsvorm twee keer per week te doen met 8 herhalingen. Dit zal voor beginners echter erg lastig zijn; probeer eerst eens of je er 4 kan halen en probeer dat uit te bouwen.

En voor de echte micro intervallen kan je eens kijken naar de Tabata15 intervallen; 20 seconden sprinten, 10 seconden rust en dat 6 tot 8 keer achter elkaar. De ‘’anaerobe’’ capaciteit krijgt hierbij ook een boost. Advies is om hiermee uit te kijken en deze wellicht alleen te doen op je hometrainer of op een parcours waar het niet te druk is.

Naarmate de tijd van het interval korter wordt, is het wel van belang de intensiteit / aantal herhalingen te verhogen en (uiteraard) na te denken over de lengte van de rustperiode. Uiteraard dien je ook periodisering in acht nemen. Een blok periodisering is hierbij mogelijk aan te raden16. Ook al doe je niks qua periodisering dan nog passen dit soort trainingen goed in een ‘’dieet’’ (lees variëteit in) van trainingen voor de elke renner. Soms is het echter echt belangrijk om hier gedurende langere tijd meer aandacht op te leggen. Dit is dan met name wanneer de renner met z’n FTP (of anders gezegd fractioneel gebruik van zuurstof bij FTP) al dicht tegen VO2max zit; ‘’het dak moet omhoog wil de renner verder kunnen groeien’’.

Voor degenen die WKO4 hebben zijn er iLevels (Trainingpeaks)17 welke gebruikt kunnen worden om zogenaamde ‘’Edge intervallen’’ te doen. Hierbij zijn op basis van het WKO4 Power Duration model de grenzen bepaalt voor stimulatie van energiesystemen die boven je FTP liggen . VO2max intervallen zijn de intervallen die refereren aan de FTP/FRC en FRC (Functional Reserve Capacity) intervallen. Het voordeel hiervan is, dat het individuele vermogens grenzen zijn in tegenstelling tot vaste grenzen zoals 105-120% van FTP. Ook is de tijdsduur individueel vastgesteld met de ILevels i.p.v. vaste 3,4,5, of x minuten blokken. De iLevels kan je ook instellen op je Garmin.

Deze manier van vaststellen van trainingslevels en op basis hiervan trainen is overigens (nog) niet wetenschappelijk aangetoond om VO2max te verbeteren. Hiermee zal je dus zelf ook moeten experimenteren. Ik adviseer om in eerste instantie je grenzen op te zoeken bij de berekende wattages en tijden dat je ze kan vol houden. Ga er dus in eerste instantie eens net iets onder zitten om vervolgens uit te bouwen. De wattages met bijbehorende tijdsduren zijn immers statistische schattingen gebaseerd op een andere statistische schatting (mFTP).

VO2max trainingen zijn zwaar, maar er komt wel een mate van gewenning; d.w.z. je leert er mentaal beter mee om te gaan. Een manier voor jezelf om gevoelsmatig te evalueren of je VO2max traint, is om te zien of je redelijk diep en toch tamelijk snel ademt. Je bent behoorlijk aan het hijgen tijdens de intervallen en dat hijgen loopt progressief op tijdens je interval. Bij de intervallen van 3-5 minuten begint het vaak rond 1.30min – 2 min ‘’pijn’’ te doen.

Het is ten slotte nog goed om mee te geven dat VO2max bij verschillende vermogens en tijdsintervallen (dus ook langer dan 8 minuten) kan worden gestimuleerd. Duurtrainingen stimuleren verhoging in VO2max in essentie ook, maar zijn voor veel renners -gezien de tijdinvestering- minder efficiënt. Ook is het zo dat er alternatieve theorieën zijn over VO2max en wat het eigenlijk betekent (bijvoorbeeld vanuit de Central Governor Theory / de rol van het brein). Het voert echter te ver om hier nu op in te gaan.

VO2max trainingen zijn zeer pittige trainingen. Echter, het goede gevoel wat je eraan over houd als je ze weer hebt kunnen voltooien, maken het meer dan waard voor de renner die traint met doelstellingen!

Bronnen

  1. Endurance exercise performance: the physiology of champions. Michael J Joyner and Edward F Coyle, J Physiol. 2008 Jan 1; 586(Pt 1): 35–44.
  2. Measures of cardiorespiratory fitness in relation to measures of body size and composition among children. Tompuri T, Lintu N, Savonen K, Laitinen T, Laaksonen D, Jääskeläinen J, Lakka TA. Clin Physiol Funct Imaging. 2015 Nov;35(6):469-77.
  3. Plasticity in mitochondrial cristae density allows metabolic capacity modulation in human skeletal muscle. Joachim Nielsen, Kasper D. Gejl, Martin Hey-Mogensen, Hans-Christer Holmberg, Charlotte Suetta, Peter Krustrup, Coen P. H. Elemans and Niels Ørtenblad, Accepted Article The Journal of Physiology 2016.
  4. Chris Froome body composition and Aerobic Physiology Report, GSK Human Performance Lab, August 2015.
  5. Aerobic and Anaerobic Characteristics of Competitive Junior Cyclists, JW Harrell, Master thesis 8-2006, University of Tennessee – Knoxville.
  6. Physiological and anthropometric characteristics of junior cyclists of different specialties and performance levels, P. Menaspa, E. Rampinini, A. Bosio, D. Carlomagno, M. Riggio, A. Sassi. Scand J Med Sci Sports. 2012 Jun;22(3):392-8.
  7. Aerobic Fitness Variables Do Not Predict the Professional Career of Young Cyclists, P. Menaspa, A. Sassi, F.M Impellizzeri. Cyclists. Med. Sci. Sports Exerc., Vol. 42, No. 4, pp. 805–812, 2010.
  8. How did A.V. Hill understand the VO2max and the plateau phenomenon? Still no clarity? Br J Sports Med, 42(7), 574-580.
  9. Peak power output predicts maximal oxygen uptake and performance time in trained cyclists, JA Hawley & TD Noakes, Eur J Appl Physiol. 1992; 65(1):79-83.
  10. Genomic and Transcriptomic Predictors of Response Levels to Endurance Exercise Training, Mark A. Sarzynski, Sujoy Ghosh, Claude Bouchard, Accepted Article Journal of Physiology 2016.
  11. VO2max trainability and High Intensity Interval Training in Humans: A Meta-Analysis, A.P. Bacon, R.E.Carter, E.A. Ogle and M.J. Joyner. PLoS One. 2013 Sep 16;8(9).
  12. Hickson RC, Bomze HA, Holloszy JO (1997) Linear increase in aerobic power induced by a strenuous program of endurance exercise. J Appl Phsysiol: Respirat Environ Exercise Physiol 42: 372-376.
  13. Short intervals induce superior training adaptations compared with long intervals in cyclists - an effort-matched approach, Rønnestad BR1, Hansen J, Vegge G, Tønnessen E, Slettaløkken G., Scand J Med Sci Sports. 2015 Apr;25(2):143-51.
  14. Interval training program optimization in highly trained endurance cyclists, Laursen PB, Shing CM, Peake JM, Coombes JS, Jenskins DG, Med Sci Sports Exerc, 2002 Nov;34(11):1801-7.
  15. Effects of moderate-intensity endurance and high-intensity intermittent training on anaerobic capacity and VO2max. Tabata I, Nishimura K, Kouzaki M, Hirai Y, Ogita F, Miyachi M, Yamamoto K. Med Sci Sports Exerc. 1996 Oct;28(10):1327-30.
  16. Rønnestad BR, Hansen J, Ellefsen S (2014) Block periodization of high-intensity aerobic intervals provides superior training effects in trained cyclists. 24:34-42.
  17. Individualized Training: The What, Why, and How Of the New WKO4 iLevels, May 16, 2016, Dr. A. Coggan, Ph.D.