Sport en Wetenschap: de verbintenis tussen hardlopen en biologie

Beeld: Freepik.com | Beeldredactie: Camiel Mudde

Voor de één is sporten een uitlaatklep, voor de ander is sport kijken al genoeg. In de serie Sport en Wetenschap word je meegenomen in de wetenschappelijke wereld die schuilgaat achter sport. Met deze week: rennen.

We doen het allemaal wel eens. Of je nu gehaast de laatste trein probeert te halen, of het legendarische sprintrecord van Usain Bolt wilt evenaren. Wat de aanleiding ook is, vroeg of laat worden we geconfronteerd met onze eigen sprintcapaciteiten. Hoewel menig mens na de maandelijkse treinsprint ruim tien minuten nodig heeft om op adem te komen, blijkt uit onderzoek dat we aanzienlijk meer potentie bezitten. Maar wat is eigenlijk onze limiet, en hoe kunnen wij deze bereiken?

Wetenschappers van de Southern Methodist University tonen aan dat de hoogst haalbare snelheid van de toekomstige mens zo’n vijfenzestig kilometer per uur bedraagt. Dit onderzoek heeft echter een interessante dimensie: deze snelheid zou enkel haalbaar zijn als atleten hun trainingen op één been uitvoeren. Wanneer er namelijk op één been wordt afgezet, gebruikt dit been ongeveer dertig procent meer kracht. Dit maak een atleet aanzienlijk sterker, wat essentieel is om zo snel mogelijk te sprinten tijdens een wedstrijd.

Een vergelijking tussen deze voorspelling en het honderd meter wereldrecord van Usain Bolt – met een gemiddelde sprintsnelheid van achtendertig kilometer per uur – toont aan dat er voor menig atleet nog een hoop werk aan de winkel is. Om uit te zoeken waar de voorspellingen van de Amerikaanse wetenschappers vandaan komen en hoe gegrond deze zijn, praat ik met wetenschappers Louise Deldicque (UCLouvain) en Jo de Ruiter (Vrije Universiteit Amsterdam). Beiden zijn gespecialiseerd in de wetenschap achter de loopsport.

‘De kunst van het sprinten is om een hoop kracht binnen een zéér korte tijd te leveren.’

De sprintformule

Louise Deldicque – zelf middellangeafstandloper – geeft aan dat ons lichaam verschillende soorten spiervezels heeft. Zo gebruikt men snelle spiervezels voor explosieve krachtinspanningen en langzame spiervezels voor matige inspanningen. Volgens haar zijn het aantal snelle spiervezels in combinatie met spiermassa, looptechniek en reactiesnelheid van cruciaal belang om een buitengewone snelheid zoals die van Bolt te bereiken. Daarnaast zijn genen voor vijftig procent bepalend bij sportprestaties. Zo kan de aanwezigheid van het gen Alfa-actinine-3 enerzijds bijdragen aan de explosiviteit van een sprinter, terwijl de afwezigheid hiervan anderzijds een bevorderende werking heeft op het uithoudingsvermogen.

Jo de Ruiter – voormalig meerkamper – vertelt dat het verbreken van het wereldrecord voornamelijk zal draaien om externe factoren en dat het waarschijnlijk slechts om enkele procenten zal gaan. “Snelheid is het product van de pasfrequentie en de paslengte: hoe harder je loopt, des te korter het grondcontact duurt. Het is dus niet zo dat de mens die kracht niet kan leveren, maar dat deze kracht je in een zeer korte tijd moet voortstuwen. De kunst van het sprinten is dan ook om een hoop kracht binnen een zéér korte tijd te leveren. Hierin is de mens echter gelimiteerd.”

Op één been trainen, is dat mogelijk?

Toch toont Amerikaans onderzoek aan dat training op één been – in theorie – zou kunnen leiden tot een sprintsnelheid van vijfenzestig kilometer per uur. Basissnelheid wordt namelijk bepaald door de snelheid waarmee de spiervezels samentrekken, wat voortkomt uit spierkracht. Door op één been te trainen, rust er anderhalf keer meer lichaamsgewicht op dat been. Dit versterkt de spieren en beïnvloedt daardoor de basissnelheid.

De Ruiter trekt deze methode praktisch gezien in twijfel, omdat trainen op één been de kans op blessures vergroot. Hoewel er tegenwoordig al hinkend wordt getraind, is die training te belastend om in de volgens het Amerikaanse onderzoek vereiste frequentie te doen. Volgens De Ruiter kunnen nieuwe ontwikkelingen op het gebied van schoenen de training wel naar een hoger niveau tillen.

Zo zijn een aantal jaar geleden carbonschoenen op de markt verschenen. De carbonplaat die in deze schoenen is verwerkt, voelt licht en stijf. Dit zorgt voor een snellere afwikkeling van de voeten. Door gebruik te maken van carbonmaterialen wordt de atleet gedurende de training mogelijk minder belast. Misschien dat toekomstige ontwikkelingen in sprintschoenen ervoor zorgen dat atleten nog harder kunnen trainen, met als gevolg dat ze beter presteren tijdens wedstrijden.

Al met al lijkt een sprintsnelheid van vijfenzestig kilometer per uur voor de mens niet haalbaar. Wat wellicht wel een verschil kan maken, zijn technologische ontwikkelingen zoals carbonschoenen. Deze zullen onze trainingen op lange termijn optimaliseren. Dit helpt mogelijk bij het verbreken van het huidige wereldrecord. Toch zal ook dít slechts gaan om enkele procenten. Voor nu zullen we daarom waarschijnlijk moeten afwachten tot er een nieuw genetisch wonder – zoals Usain Bolt – op het wereldtoneel verschijnt.

Met medewerking van Ciska Molenaar


STEUN NIEUW JOURNALISTIEK TALENT

Red Pers werd vijf jaar geleden opgezet door vier jonge en ambitieuze studenten en is inmiddels uitgegroeid tot een landelijk opleidingsplatform. Het is dé springplank naar een journalistieke carrière.

Wil je ons helpen het medialandschap te vernieuwen door jonge journalisten een stem te geven? Doneer dan nu een flinke kan koffie (€ 5,-), één maandje Zoomen (€ 15,-) of een ander bedrag. Bedankt!