Inspannings- en sportfysiologie

Liams aandoening is extreem zeldzaam bij mensen. Er zijn wereldwijd minder dan honderd gevallen bekend. Maar het bestuderen van deze genetische aandoening heeft wetenschappers wel geholpen te begrijpen hoe skeletspieren groeien of afgebroken worden. Onderzoek naar Liams aandoening kan leiden tot nieuwe behandelmethoden voor degeneratieve spierziekten zoals musculaire dystrofie. Aan de andere kant zal het wellicht kunnen leiden tot een hele nieuwe tak van misbruik door sporters die op zoek zijn naar spiermassa en -kracht. Vergelijkbaar met het illegale en gevaarlijke gebruik van anabole steroïden.

De primaire brandstofbronnen van een loper tijdens duurarbeid zijn koolhydraten en vetten. Vetten lijken de logische eerste brandstofkeuze voor duurprestaties, ze bezitten een zeer hoge energiedichtheid en de voorraden zijn bijna onuitputtelijk. Helaas is er voor het metabolisme van vetten een constante toevoer van zuurstof nodig, en energielevering uit vetten is langzamer dan via het metabolisme van koolhydraten.

De meeste lopers kunnen 2000-2200 kilocalorieën aan glycogeen opslaan in spieren en lever, wat voldoende energie oplevert om ongeveer 32 km te lopen in matig intensief tempo. Aangezien het lichaam veel minder snel is in het afbreken van energie uit vetten, zakt het looptempo en heeft de loper last van vermoeidheid. Verder zijn koolhydraten de enige brandstof voor de hersenen. Het is dus fysiologie, en geen toeval, dat zoveel marathonlopers het moeilijk krijgen rond de 32e kilometer.

In 1964 schreven Jimmy Heuga en teamgenoot Billy Kidd geschiedenis door de eerste Amerikaanse Olympische skimedailles te winnen in Innsbruck, Oostenrijk. De twee vrienden en teamgenoten stonden voor het begin van de Olympische Spelen van 1968 op de cover van Sports Illustrated. Maar Heuga werd op die Spelen van 1968 in het Franse Grenoble slechts 7e op de slalom en 10e op de reuzenslalom. Heuga had in die periode al last van symptomen waar later de diagnose multiple sclerose (MS), een chronische neurologische aandoening, van werd gesteld. In die tijd werd mensen met MS verteld dat fysieke activiteit de klachten zou verergeren. En dus kreeg hij het advies een rustig en stil leven te leiden. Heuga volgde dat advies en begon zich ongezond, ongemotiveerd en minder energiek te voelen. Hij begon lichamelijk en mentaal achteruit te gaan. Zes jaar later besloot Heuga de medische adviezen naast zich neer te leggen. Hij ontwikkelde een cardiovasculair oefenprogramma en begon met lenigheids- en krachtoefeningen. Met dit programma kreeg Heuga zijn gezondheid terug, binnen de grenzen van zijn MS. In 1984 stichtte hij, geïnspireerd door zijn eigen succes, het Jimmie Heuga Center (nu bekend als Can DO Multiple Sclerosis), een non-profitorganisatie in Edwards, Colorado, dat alleen al in 2008 diensten verleende aan 10.000 mensen. De belangrijkste bijdrage van het centrum aan onderzoek naar MS is gepubliceerd in de Annals of Neurology in 1996.⁷ Dit onderzoek laat zien dat een oefenprogramma het fysiologisch en psychologisch functioneren en de algemene kwaliteit van leven van MS-patiënten verbetert. Dit gaf tegenwicht aan de toen heersende medische opvatting, die een leven van beperkte lichamelijke activiteit voorschreef.

Jimmy Heuga, skiër die in de Hall of Fame is opgenomen en propagandist voor lichamelijke activiteit, overleed op 8 februari 2010, 66 jaar oud.

Ze noemen het ‘de beste Americanfootballwedstrijd aller tijden’. Op 2 januari 1982 vochten de Miami Dolphins en de San Diego Chargers op een hete, vochtige avond een strijd uit van meer dan 4 uur. Spelers werden telkens weer van het veld afgedragen, om even later weer op dat veld terug te keren. Hall of Fame-speler Kellen Winslow overwon zijn zware vermoeidheid en zware krampen in zijn rug en werd een van de vele helden in deze epische uitputtingsslag. In het verslag van journalist Rick Reilly, in Sports Illustrated van 25 oktober 1999, staat: ‘Geen van de spelers van beide teams zou ooit nog zo diep gaan.’ Een speler zei later: ‘Je hoort coaches wel zeggen: “Geef alles wat je hebt.” En dat gebeurde op die dag, beide teams gaven echt alles.’ Een andere speler merkte op: ‘Sommige jongens weigerden om te wisselen… zodat ze tenminste niet dat hele stuk naar de zijlijn hoefden te rennen!’ Deze wedstrijd illustreert het onderwerp van dit hoofdstuk, de begrippen energie en vermoeidheid.

Toen hij op 13 september 2013 op 84-jarige leeftijd overleed hadden heel weinig sportfans ooit gehoord van Jim Bradford. Bradford, een Afro-Amerikaan, bracht een groot deel van zijn leven door stilletjes werkend achter de schermen van de Library of Congres in Washington als onderzoeker en boekbinder. Maar op de Olympische Spelen van 1952 in Helsinki en opnieuw op de Spelen van 1960 in Rome won Bradford wel zilveren medailles bij het gewichtheffen in de zwaargewichtsklasse. Desondanks was hij in die periode nauwelijks bekend in zijn eigen stad Washington, laat staan landelijk. Hoewel dit moeilijk voor te stellen is in de huidige wereld van de professionele sport, moest Bradford onbetaald verlof nemen op zijn werk om aan de Olympische Spelen mee te kunnen doen. ‘Ik kwam terug en ging weer aan het werk. Dat was het.’²

Op 9 oktober 2010 werd voor de 34e keer de Ironman, het wereldkampioenschap triatlon, gehouden op Kona, het grootste eiland van Hawaï. Bijna 1800 triatleten zwommen 3,9 km door hoge oceaangolven, fietsten 180 km door hete lavavelden, waarna ze 42 km liepen in een temperatuur van 32 °C. Chris McCormack won deze gruwelijk zware wedstrijd in 8 uur, 10 minuten en 37 seconden. Hij won het kampioenschap voor de tweede keer in vier jaar. Bij de vrouwen won Mirinda Carfrae haar eerste Ironmantitel in 8:58:36, een zeldzame prestatie van onder de 9 uur bij de vrouwen. Hoe kunnen deze atleten zulke prestaties leveren? Er is geen twijfel dat zij een genetische aanleg hebben voor een hoge O_2max, maar er is ook veel zware training nodig om hun cardiorespiratoire uithoudingsvermogen specifiek te ontwikkelen.

De organisatie van de Australian Open van 2014 kreeg kritiek voor het laten spelen van de tenniswedstrijden in intense hitte, met temperaturen in Melbourne van 42°C op 13 januari. Deze piektemperatuur van 42°C lag dicht bij het record voor januari in Melbourne van 45,6°C, in 1936. De medische code van de Olympische Spelen zegt ‘in elke sportdiscipline dienen minimale veiligheidsvoorschriften te worden geformuleerd en toegepast om de gezondheid van de deelnemers en het publiek te beschermen tijdens trainingen en wedstrijden. Afhankelijk van de sport en het wedstrijdniveau dienen specifieke maatregelen met betrekking tot de sportaccommodaties en veilige omgevingsomstandigheden te worden genomen.’² Alle belangrijke sportorganisaties volgen deze code en hebben maatregelen vastgelegd. Maar de Extreme Heat Policy (EHP) van het Australian Open wordt alleen toegepast na een beslissing van de scheidsrechter, en er werden slechts minimale maatregelen genomen om de spelers in Melbourne te beschermen.

Verscheidene prominente spelers, inclusief de Schot Andy Murray, riepen de organisatoren van de Australian Open op om hun besluit om spelers wedstrijden te laten spelen bij dergelijke temperaturen opnieuw in overweging te nemen, zonder succes. De Canadees Frank Dancevic viel flauw tijdens de tweede set van zijn wedstrijd in de eerste ronde tegen de Fransman Benoît Paire op een baan zonder schaduw, net als een ballenjongen. Het was zo heet dat de plastic waterfles van de Deense Caroline Wozniacki smolt en de Servische Jelena Janković brandde haar billen en hamstrings op een zitting van een onbeschermde stoel, en later viel ze tijdens haar gewonnen wedstrijd in de eerste ronde toen haar rubber schoenzool aan de baan bleef plakken. Maar toch gingen de wedstrijden door.

Op zulke hoogten zou, zonder een drukpak en ademhalingsapparatuur, Baumgartners lichaam niet in staat zijn geweest om zuurstof te leveren aan zijn weefsels en zou hij het bewustzijn snel hebben verloren. Zijn speciale pak was ook gemaakt om hem te beschermen tegen de lage omgevingsdruk, de extreme kou (−52 °C), wrijving en andere gevaren. Had het pak niet goed gewerkt, dan zou hij boven de 19,2 km de fatale aandoening ‘gasembolie’ hebben gekregen, de vorming van gasbellen in zijn lichaamsvloeistoffen.

Maar alles ging volgens plan en hij opende zonder problemen zijn parachute en landde veilig in de woestijn van New Mexico. Felix Baumgartner liet bij het overwinnen van de gevaren van deze grote hoogte niet alleen een bijzondere menselijke prestatie zien, maar ook de kracht van technologie.

De teamarts stelde voor dat de speler naar een universiteit zou gaan voor een nauwkeurige meting van zijn lichaamssamenstelling. Beide partijen gingen akkoord. Er werd een hydrostatische weging uitgevoerd en de resultaten gaven aan dat de speler minder dan 6% lichaamsvet had, in totaal slechts 5 kg vet. Omdat 3-4% lichaamsvet noodzakelijk is om te overleven, had deze speler slechts 2 kg vet die hij eventueel kon verliezen. Dit werd niet geadviseerd, omdat hij nu al op het laagste niveau zat dat voor sporters aanbevolen wordt. Het management veranderde van mening en de speler kreeg zijn salarisverhoging zonder af te hoeven vallen.

Het gewicht van deze speler lag flink boven de gewichtsrichtlijnen voor zijn lengte en hij had een vreemde, schommelende loopstijl. Deze combinatie bracht het management tot de eis van 11 kg gewichtsverlies. Als de sporter was ingegaan op de eisen van het management, had hij zijn carrière als profsporter waarschijnlijk kapotgemaakt. Hoeveel sporters hebben een vergelijkbare situatie meegemaakt?

Sommige voedingssupplementen waarvan beweerd wordt dat die de spierkracht of seksuele prestaties verbeteren of die zorgen voor gewichtsverlies, blijken verboden stoffen te bevatten, vaak zijn het medicijnen die officieel alleen op recept zijn te krijgen of aangepaste versies daarvan. Sommige supplementen hebben zelfs verboden stoffen als ingrediënten op het etiket van het product staan. Naast de niet-opzettelijke verontreiniging van supplementen, heeft de nooit eindigende zoektocht naar prestatieverbetering, gewichtsverlies of het veranderen van het uiterlijk sommige sporters gebracht tot het doelbewust gebruiken van verboden middelen of technieken. Het doel van dopingtests in de sport die worden uitgevoerd door het World Anti-Doping Agency (WADA) en andere organisaties, is het opsporen van sporters die doelbewust vals spelen in een poging om een oneerlijk voordeel te verkrijgen ten opzichte van hun concurrenten. Helaas testen sommige sporters positief op dopingtests omdat ze supplementen gebruiken die, buiten hun medeweten, verboden ingrediënten bevatten. Hoewel zij niet de bedoeling hadden om vals te spelen, lopen deze sporters ook het risico op lange schorsingen, hoge juridische kosten en verlies van hun goede reputatie.

In een tijd waar het handhaven van programma’s van regelmatige lichaamsbeweging en sport op scholen in de VS en in andere landen onder druk staat, is dit anders in Jamaica. Het Jamaicaanse onderwijs bevat een stevig onderwijspakket aan sport en bewegen en heeft toegewijde docenten bewegingsonderwijs. Dit heeft de weg gebaand voor de Olympische sprinttraditie van het eiland. Inspanning, en hardlopen in het bijzonder, is ingebed in de cultuur en wordt grootschalig bevorderd onder de kinderen van het eiland.

Wedstrijden stimuleren kinderen om regelmatig actief te blijven, regelmatig te sporten, en om hun atletische vaardigheden te testen tegen hun schoolgenoten. Al vanaf 3 jaar, als de kinderen op de kleuterschool zitten, beginnen zij met training en het voorbereiden op een van de dagen waar het meest naar wordt uitgekeken op elke school, de Dag van de sport. Deze Dag van de sport wordt op vrijwel elke school gehouden tot en met de middelbare school en de universiteit. De beste jongens en meisjes kunnen meedoen aan nationale wedstrijden vanaf een leeftijd van 5 jaar. Tegen de tijd dat zij tieners zijn, zijn er elk jaar tijdens de eerste week van april sprintwedstrijden voor grote menigten in het nationale stadion bij de Inter Secondary School Sports Association (ISSA) voor jongens en het Girls Athletic Championship (Champs) voor meisjes.

Niet ieder kind zal de volgende Asafa Powell of Usain Bolt worden, maar wij kunnen vanuit de Jamaicaanse ervaring het volgende leren: regelmatige lichaamsbeweging is goed voor alle kinderen, of zij tot atleten van wereldklasse uitgroeien of eenvoudigweg gezonde en fitte volwassenen worden.

De jaren van training op een dergelijk hoog niveau eisten echter hun tol, haar pijnlijke schouders en artrotische knieën ondergingen reconstructieve kniechirurgie en revalidatie. In 2010 begon Torres echter weer te trainen met als doel om mee te doen aan de Olympische Spelen van Londen in 2012. Bij de Amerikaanse Olympische plaatsingswedstrijden in 2012 werd ze, op 45-jarige leeftijd, vierde op haar afstand, de 50 m vrije slag. Zij kwam slechts 0.09 s tekort om zich te kwalificeren voor haar zesde Olympische Spelen. Dat was het einde van de zeer bijzondere Olympische carrière van Dara Torres.

Hoewel Ambers prestatie extreem is en door de meeste zwangere vrouwen niet moet worden geprobeerd, zijn artsen het er nu over het algemeen wel over eens dat als een vrouw gezond is en regelmatig hardloopt voordat ze zwanger is, dat hardlopen tijdens de zwangerschap prima is. De wereldrecordhoudster op de marathon Paula Radcliffe liep, terwijl ze zwanger was, zo’n 22,5 km per dag en ze begon enkele weken na de geboorte van haar eerste kind weer met trainen. Ze won de marathon van New York City in 2007 slechts 10 maanden na de bevalling. Het is nu onbegrijpelijk dat meisjes en vrouwen vóór 1972 werd verboden om officieel deel te nemen aan de meeste bekende marathons.

Op 2 november 2007 stortte Ryan Shay, een toploper (nationaal universiteitskampioen op de 10.000 m in 2001 en Amerikaans kampioen marathon in 2003), in tijdens de Amerikaanse selectiewedstrijden voor de Olympische marathon in New York na slechts 8,9 km. Het autopsierapport gaf aan dat zijn dood toe te schrijven was aan een ‘hartritmestoornis’ als gevolg van hypertrofie van het hart met verbindweefselde delen met onbekende etiologie.

In oktober 2009 overleden drie deelnemers aan de 32e Detroit Free Press/Flagstar marathon, allen binnen een tijdspanne van 16 minuten. Enkele weken eerder overleden twee lopers, een man en een vrouw, beiden midden dertig, tijdens de Rock ‘n’ Roll halve marathon van San Jose. Van deze vijf lopers zijn geen autopsierapporten beschikbaar, maar het is mogelijk dat hun overlijden een gevolg is van hart- en vaatziekten aangezien de warmtebelasting hier waarschijnlijk geen rol speelde.

Deze tragedies illustreren het belangrijke feit dat sport in de jeugd en als jongvolwassene niet levenslang beschermend is tegen aandoeningen aan de coronaire vaten.