Het meten van de intensiteit van fysieke activiteiten 1.1
Inleiding
De intensiteit van de fysieke activiteit, of hoe hard het lichaam moet werken, is onderverdeeld in een schaal van drie: lichte arbeid of inspanning, gemiddelde arbeid of inspanning en doorgedreven arbeid of inspanning. Deze schaal wordt bepaald op basis van de hoeveelheid energie die een persoon moet leveren om een activiteit te kunnen volbrengen. Dit is een erg eenvoudige manier om te bekijken hoeveel inspanning een doorsnee persoon moet leveren om fysieke activiteiten te verrichten. Indien we echter de sportieve medemens wensen te testen of het fysieke activiteitsniveau willen te weten komen, dan bestaan er meer sportspecifieke tests. Elk test heeft voor en nadelen en wordt veelal gebruikt als waardemeter binnen een specifieke sporttak. De vraag kan gesteld worden waar we het bos tussen de bomen moeten vinden.
1.2
De praattest
Dit is een erg eenvoudige methode om de intensiteit van de inspanning te meten. Een persoon die een lichte inspanning levert, moet in staat zijn om te zingen tijdens de activiteit (bv. strijken). Iemand die een gemiddelde inspanning (bv. rustig wandelen) doet, moet een conversatie kunnen voeren met een andere persoon zonder dat hij/zij de inspanning hierdoor moet stopzetten. Als deze persoon regelmatig naar adem moet snakken of regelmatig moet stoppen om te ademen alvorens het gesprek verder kan worden gezet, dan doet die persoon al een meer doorgedreven inspanning (bv. stevig wandelen of licht joggen). Het U.S. Departement of Health en de Centers for Disease Control and Prevention stelde een lijst samen met algemene dagdagelijkse activiteiten dewelke worden onderverdeeld volgens hun niveau van intensiteit. Hieronder volgt de volledige lijst:
1.3
Hartfrequentie
Eén van de meest accurate manieren om te zien of iemand volgens de juiste intensiteit een inspanning levert, is het bepalen van de verschillende hartslagzones. Men kan dan die persoon een bepaalde “targetzone” geven die niet mag overschreden worden. Het bepalen van de hartslag kan heel eenvoudig door even te stoppen met de activiteit en aan de pols, nek of borst te voelen hoeveel slagen per minuut men maakt. Uiteraard zullen meer gespecialiseerde toestellen of hartslagmeters een juistere meting geven. Voor gemiddelde inspanning wordt veelal aangenomen dat een persoon tussen de 50 en 70% van de maximale hartfrequentie dient te blijven. De maximale hartfrequentie is gebaseerd op de leeftijd van de persoon. Deze kan bekomen worden door de leeftijd van een persoon af te trekken van 220. Door het verkrijgen van de maximale hartfrequentie kunnen we dan ook de zone die tussen 50 en 70% bepalen. Een voorbeeld voor een 50 jarige persoon: 220-50 170x0.50 170x0.70
= = =
170 85 slagen/min. 119 slagen/min.
Hf max. Hf 50% Hf 70%
Met andere woorden wil een persoon van 50 jaar aan een gemiddelde intensiteit een inspanning doen, dan moet de hartslag tussen de 85 en de 119 blijven. Voor meer doorgedreven inspanningen moet de hartslag tussen de 70 en de 85% bedragen. We kunnen een gelijkaardige berekening maken: 220-50 170x0.70 170x0.85
= = =
170 119 slagen/min. 145 slagen/min.
Hf max. Hf 70% HF 85%
Met andere woorden wil een persoon van 50 jaar aan een gemiddelde intensiteit een inspanning doen, dan moet de hartslag tussen de 119 en de 145 blijven. Een nog juistere manier voor het bepalen van de trainingzones is via de formule van Karvonen. Onderzoek heeft uitgewezen dat de trainingszones zoals hierboven bekomen niet altijd een correcte
weergave zijn van de werkelijkheid. Wil je meer doorgedreven trainen, dan is het aangewezen om met correctere zones te werken. De formule van Karvonen ziet er als volgt uit: % x (Max. hf – hf in rust) + hf in rust = Trainingshf Voor een persoon van 50 jaar met een rustpols van 50 die een gemiddelde inspanning wil doen ziet dan de berekening er als volgt uit: 220-50 = 170 hfmax 0,7 x (170 – 50) +50 HF max lopen : HF rust : Lopen HF max 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170
HF rust 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
=
134 170 50
% 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95
HF rust HF te lopen 110 50 116 50 122 50 128 50 134 50 140 50 146 50 152 50 158 50 164 50
50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95%
Voor elke trainingszone kan men dan perfect de juiste hartfrequentie berekenen. Over hoe meer gegevens men beschikt, hoe accurater men de trainingszones kan bepalen. Het bepalen van de rustpols (HF-rust)gebeurt meestal ’s morgens bij het ontwaken. De persoon in kwestie ontwaakt en doet onmiddellijk de hartslagmeter aan. Nadien tracht hij nog een kwartiertje verder te slapen om dan de rustpols te nemen. Nog juister is als men het gemiddelde neemt van een volledige nachtrust. Voor het bepalen van de maximale pols kan men een maximale test doen. Dit laatste kan men best alleen doen als men een getraind atleet is of onder strikte medische begeleiding. Een veel gebruikte manier om de maximale hartslag te gebruiken is via een trapsgewijze inspanningstest. Deze verloopt onder begeleiding van een inspanningsfysioloog of arts. Hierover later echter meer.
Atleten die reeds weten dat er geen hartproblemen zijn en die reeds een geoefende sporter zijn kunnen hun maximale hartslag ook als volgt meten: Warm minimum een 20-tal minuten op (lopen of fietsen), zorg voor een inspanning van een 10-tal minuten aan sub-maximaal niveau (7580%) en eindig deze inspanning met een sprint van enkele minuten bergop. Op het einde van de helling bereik je zeker de maximale hartfrequentie (HF-max) In figuur 1 de verschillende trainingszones berekend met de formule van Karvonen voor iemand met HF-max van 170 en HF-rust van 50.
Type training Recuperatietraining Long slow distance Extensieve duurtraining Intensieve duurtraining Tempo-duurtraining vlak Tempo-duurtraining helling Extensieve intervaltraining Weerstandstraining Figuur 1:
Vooropgestelde HF
% intensiteit
110-115 116-120 125-130 135-140 138-145 140-148 145-158 >160
<55% 60-65% 65% 70% 70-75% 75-80% 85-90% >90%
afgebakende trainingszones volgens de formule van Karvonen op basis van hartfrequentie
Als recreant is het erg moeilijk om zinvol met deze verschillende trainingszones om te gaan. Jan Olbrecht bekeek het belang van de verschillende energieleveringssystemen en bepaalde hieruit, in combinatie met de hartfrequentie, de verschillende de trainingszones. Dit systeem is omwille van zijn eenvoud (slechts 5 trainingszones) en door zijn duidelijkheid makkelijker te hanteren. In figuur 2 wordt een overzicht gegeven van de verschillende energieleveringssystemen en hoe ze zich verhouden tot de hartfrequentie.
Doel
Type training
HF < 60% van HFmax
(H)
Recuptrainingen / regeneratie of herstel versnellen
Aerobe capaciteit
Lange duurtraining
60-70% van HF max
(AEC)
Vergroten aerobe basis / verhogen VO2max
Aeroob vermogen
Intensieve duurtrainning / VO2max aan hoger percentage
80-85% van HF max
Vergroten anaerobe basis / meer lactaat per minuut
Intensief (90-95% HF max) met lange rustpauzes
Max. weerstandtrainingen / lange tijd lactaat benutten
95-100% van max HF
Herstel
(AEV) Anaerobe capaciteit (ANC) Anaeroob vermogen (ANV)
Figuur 2:
Race Pace training
Lange intensieve blokken met kort rust
trainingszones op basis van hartfrequentie en energielevering
In figuur 3 worden voorbeelden gegeven van trainingsvormen die zwemmers, fietsers en lopers gebruiken om binnen de verschillende targetzones te trainen. Voor recreatieve sporters raden we vooral de eerste 2 trainingszones aan.
Zwemmen
Fietsen
Lopen
H
1km zeer rustig + technieken
40km peddelen in groep + hoge trapfrequentie
20’- 40’ loslopen
AEC
1,5km aan la 1 (60%) met na elke 300m korte sprint van 25m
60km @ 60-65% met elke 30’ sprint van 20” tot 1’
50’ tot 1u20 aan 60-65% met elke 15’ versnellen tot 90% gedurende 20” tot 1’
AEV
1,5km met opbouwen naar Race distance
60km met opbouwen naar Race Distance
10km met bv: 4x1km @ RP met R=1’
Bv: 6x100m @ RP R=10” (of 600m Broken)
Bv: 6x5’ @ RP met R=1’
ANC 2500m met 10x50m aan 90-95% + R=2’30”
ANV 2500m met 3x(3x50m) aan 98% V=1’
Figuur 4:
80km met 3x1’ aan 9095% met R=15’
50’ tot 1u20’ met 3x2’ @ 90-95% met R=10’
80km met 5x2’ aan 95100% R=20”
50’ tot 1u20’ met 6x 200m @ 95% + 200los
toegepaste trainingsvormen voor zwemmen, fietsen en lopen
Het meten van de intensiteit van een inspanning via hartfrequentie kent een heel aantal voordelen: -
Men krijgt een duidelijk beeld van de intensiteit van de inspanning Men kan via de formule van Karvonen over gaan tot een duidelijke afbakening van trainingszones Over langere periode is een conditieverbetering vast te stellen Verhoogde rusthartslag kan op mogelijke ziekte duiden Hartslagmeters zijn relatief goedkoop Het meten kan mogelijk manueel gebeuren maar verloopt dan wel minder accuraat
Aan hartslagmeten zijn echter ook enkele nadelen verbonden. De hartslag is namelijk onderhevig aan een heel aantal externe factoren: Temperatuur + vochtigheid: De ideale omgevingstemperatuur waarbij de hartslag zijn ‘normale waarden bereikt, ligt tussen 16° en 20°. Bij lagere temperaturen zal het moeilijker zijn om de maximale waarden van je hartslag te benaderen waarbij juist warmere temperaturen de hartslag sneller de hoogte in zullen jagen. Naast de warmte speelt ook de vochtigheid in op je hartfrequentie. In warme en vochtige omgevingen wordt je hartslag nog extra de hoogte in geduwd. Vochtverlies: Wanneer een atleet in warme omstandigheden gedurende een lange tijd sport, verliest hij vaak grote hoeveelheden vocht. Het lichaam wordt ook intern gekoeld door de bloedstroom. Bij een daling van de waterbalans in het lichaam zal ook het bloedvolume dalen. Het lichaam zal intern met minder vloeistof moeten koelen waardoor het hart harder zal moeten pompen. Voeding: Van zodra een atleet meer dan 90’ sport is de kans groot dat de suikers opgeslagen in het bloed, lever en spieren opgebruikt raken. Vult de atleet dit tekort niet aan dan zal hij genoodzaakt zijn om over te schakelen op vetverbranding. De intensiteit van de inspanning zal terugvallen doordat er meer zuurstof nodig is om de omzetting van vetten naar broodnodige suikers te maken. De atleet zal met andere woorden niet meer in staat zijn om een hogere hartslag te halen tijdens de inspanning. Koeling: Wanneer een lichaam lang blootgesteld is aan intensieve inspanningen in een warm en vochtig klimaat, zal het lichaam opwarmen. Daarom is het belangrijk dat de atleet zich afkoelt om de hartslag op het juiste peil te houden. Ziekte: Atleten die de ochtendpols meten tijdens een periode van ziekte zien dat deze 5 tot 15 slagen hoger is dan normaal. Een belangrijk teken om zolang de rustpols verhoogd blijft, niet aan sport te doen. Je lichaam heeft alle energie nodig om te herstellen van de ziekte die in je lichaam huist.
Geneesmiddelen: Geneesmiddelen kunnen zowel een daling als een stijging van de hartslag veroorzaken. Atleten die wensen te trainen in periodes waarin ze medicatie moeten innemen kunnen daarom best de bijsluiter lezen. Gebruikte spiermassa: Sporten waarbij meerdere spiergroepen worden ingeschakeld vergen meer energie en dus arbeid van het hart. Bij het fietsen wordt het lichaam gedragen door de fiets waardoor de hartfrequentie een 5-10tal slagen lager ligt voor dezelfde intensiteit (energieverbruik) dan bij lopen. Ga je echter bergop rijden, verhoogt op het zelfde tempo de hartfrequentie niet alleen omdat je meer vermogen moet leveren op de pedalen maar ook omdat meer delen van het lichaam worden ingezet (bv: armspieren bij het rechtstaand klimmen). Stress: Atleten die onder stress staan, hebben steeds een hogere rusthartslag dan zij die stressloos zijn. In drukke periodes waarin het lichaam extra belast wordt door gezins-, werk-, of competitiedruk moet je dus rekening houden met een licht verhoogde hartslag. Mensen die aan uitzonderlijk veel stress blootgesteld staan kunnen tijdens deze periode dus best sporten vermijden die hoge piekbelastingen op het hart veroorzaken (squash, voetbal, …). Overtraining: Wanneer atleten gedurende langere periodes zware trainingsweken maken, raakt het lichaam licht oververmoeid. Dit is op zich geen probleem als er na deze periode voldoende rust wordt ingelast. Vaak gaan atleten ervan uit dat ze door opeenvolging van zware trainingen een betere conditie krijgen. Het is juist door de opeenvolging van voldoende rust na inspanning dat het lichaam een positieve reactie maakt en dus beter in conditie raakt. Tijdens periodes van overdreven vermoeidheid zal de hartslag onder verhoogde intensiteit moeilijk stijgen en zal het ook langer duren voor de hartslag zijn normale intensiteit aantoont. Maw de atleet zal zijn opwarming langer moeten maken alvorens het lichaam te belasten of de hartfrequentie zal lager zijn dan de intensiteit die men werkelijk uitvoert. Atleten interpreteren dit vaak foutief als een conditiewinst omdat men bijvoorbeeld even snel loopt als enkele weken ervoor aan een lagere hartslag. Het gevaar dreigt dus dat deze atleten hun rustmomenten niet respecteren en juist hun conditie gaan afbreken in plaats van ze te verbeteren!
Het trainen of sporten op basis van de hartslag is een ideaal manier om te kijken op welke intensiteit men met sport bezig is. De atleet moet echter wel alle voorwaarden van het met hartslagmeter trainen in rekening brengen om een effectieve training te krijgen.
1.4
Borgschaal of de subjectief waargenomen zwaarte van de inspanning
De Borgschaal is een manier om de subjectief waargenomen zwaarte van een inspanning of hoe hard je zelf het gevoel hebt dat je moet werken om een inspanning te leveren, te meten. Ondanks dat een subjectieve meetmethode is, geeft ze toch een goed beeld van de inspanning die iemand moet leveren. Studies gedurende de laatste 5 tot 10 jaar tonen een hoge correlatie aan tussen het vermoeidheidsgevoel, hartfequentie en de anaërobe drempel. Deze correlatie zou zelfs onafhankelijk zijn van geslacht, trainingstoestand, soort inspanning, trainingsspecificiteit of -intensiteit. Om dit na te gaan, wordt meestal gebruik gemaakt van de zogenaamde BORG-schaal. Uit onderzoek is gebleken dat er een hoge correlatie bestaat tussen iemands gevoel tijdens een inspanning en de werkelijke inspanning gemeten via de hartfrequentie. Hiervoor dient men de score die men aanduidt op de BORG-schaal te vermenigvuldigen met 10. Met andere woorden als iemand de 12 aanduidt en men vermenigvuldigd dit getal met 10 dan zou de hartfrequentie rond de 120 moeten schommelen.
6
geen gevoel van vermoeidheid
7 zeer zeer licht (7.5) 8 9
zeer licht
10 11
licht
12 13
ietswat zwaar
14 15
zwaar
16 17
zeer zwaar
18 19
Extreem zwaar
20
Maximaal
Figuur 4:
Borgschaal
Onderzoek wijst ook uit dat de snelheid die overeenkomt met een beginnende toename van de melkzuurconcentratie in het bloed, geassocieerd is met een Borgscore van 11 (lichte inspanning). Een melkzuurconcentratie in het bloed van 2 mmol/l komt overeen met een score van 14 (tamelijk zware inspanning) en de 4 mmol/l melkzuurconcentratie in het bloed met een score van 16.5 (zware tot zeer zware inspanning). Deze resultaten veranderen niet naargelang men een bepaald individu een ander soort inspanning laat doen (lopen versus fietsen), naargelang de trainingstoestand van de onderzochte sporters of naargelang de duur van de inspanningen die men de sporters liet doen. Het ‘gevoel’ tijdens training is dus zeker en vast van primordiaal belang en geeft een zeer goed idee over de anaërobe drempel. Het blijft echter wel een subjectief criterium dat de laatste jaren door een aantal objectieve criteria als snelheid, hartfrequentie en melkzuur maar ook door ammoniakmetingen kan gestaafd worden. Al deze
objectieve parameters kunnen de atleet helpen in zijn trainingsopbouw. Het zijn aanvullende parameters en zij dienen zeker niet om het persoonlijk aanvoelen van de training te vervangen. Rekening houden met het aanvoelen van de training, met de inspanning die geleverd wordt, is én blijft een absolute noodzaak. 1.5
Metabolisch equivalent niveau (MET)
Als we activiteiten onderverdelen in drie categorieën (licht, middelmatig en doorgedreven), zoals hierboven beschreven, dan kunnen zowat alle activiteiten in deze schaal vallen. Elke activiteit kan zelfs, afhankelijk van de intensiteit waarmee de activiteit wordt uitgevoerd, variëren binnen deze drie categorieën. Zo kan iemand fietsen aan zeer lichte intensiteit en dit systematisch opdrijven naar middelmatige en zelfs tot zeer doorgedreven intensiteit. Het metabolische equivalent niveau wordt bepaald op basis van de hoeveelheid zuurstof die iemand verbruikt tijdens een inspanning. 1 MET
=
hoeveel zuurstof die iemand verbruikt in zit tijdens een telefoongesprek of het lezen van een boek
Hoe harder je lichaam moet werken en dus meer zuurstof zal Verbruiken, hoe hoger het MET niveau: 3-6 MET > 6 MET
= =
gemiddelde intensiteit doorgedreven intensiteit
De lijst (zie hierboven) die werd samengesteld door het U.S. Departement of Health en de Centers for Disease Control and Prevention bevat eveneens de MET-waarde voor de verschillende activiteiten.
1.6
De sportspecifieke testen voor het meten van fysieke Basiseigenschappen
Deze testen worden gebruikt voor de sportmedische keuring en begeleiding van topatleten, topsportbeloften en leerlingen van een topsportschool. Toch kunnen ze ook gebruikt worden voor sportieve mensen die graag tastbaar bewijs hebben van hun fysieke conditie. 1. Uithoudingstest Voor sporten waarbij het uithoudingsvermogen een bepalende factor is zijn testen een must in het bepalen van hun conditieniveau. Voor sporten waar het slechts een onderdeel is van het totaal pakket van kwaliteiten kan het belang van deze testen op het prestatieniveau in vraag gesteld worden. Deze testen kunnen dan eerder als deel van een advies gebruikt worden. Elke sporter moet dus voor zich zelf uitmaken of het uitvoeren van deze testen belangrijk is in zijn verder ontwikkeling. Binnen het domein van de uithoudingstesten werkt men meestal met een trapsgewijze test waarbij de belasting per tijdseenheid wordt verzwaard. Hiervoor worden meestal twee verschillende protocollen gebruikt. 1. Een protocol met trappen van 4’ 2. Een protocol met trappen van 8’ Dit laatste protocol is enkel zinvol voor atleten waar het uithoudingsvermogen van primordiaal belang is (wielrennen, lopen, triatlon, zwemmen, schaatsen). Deze atleten moeten reeds over een uitstekend conditieniveau beschikken om de test op een effectieve manier te kunnen volbrengen. De keuze van de test moet zoveel mogelijk sportspecifiek zijn. Zo zal een wielrenner weinig baat hebben bij een looptest. Bij voorkeur kan die wielrenner best en test doen op de eigen fiets.
2. Krachttest Bij testen die kracht meten worden er steeds een relatie tussen kracht en snelheid gemeten. Meestal spreekt men dan ook eerder over het “vermogen”. De kracht die een atleet kan ontwikkelen is eveneens afhankelijk van andere fysieke bouwstenen. Zo zal dus snelheid maar ook lenigheid, coördinatie en uithouding het vermogen bepalen. We meten dus eerder de “relatieve kracht” dan wel de absolute kracht van een atleet. Krachttesten hebben volgende doelstellingen: - Bepalen van de relevantie van kracht binnen de sporttak - Het opzoeken van tekortheden en zwakheden van een atleet - De persoonlijke referentiewaarden berekenen van een atleet - Het effect van training opsporen (bv na revalidatie) Voor een wielrenner is het mogelijk om de uithoudingstest te combineren met de bepaling van de kracht wanneer het vermogen gelijktijdig met de conditie wordt gemeten. Dit is voor een wielrenner dan ook meteen een ideale manier om accurate informatie te bekomen. Met deze info kan hij binnen de training aan de slag op voorwaarde dat hij ook over en vermogensmeter op de fiets beschikt. Daar waar de hartfrequentie nog beïnvloed wordt door externe factoren, is dit veel minder het geval bij de vermogensmeter. 3. Veldtesten versus labotesten Als atleet heb je de keuze tussen testen die in het veld worden afgenomen en testen die in een labo plaatsvinden. Beiden hebben hun voor- en nadelen.
Voordelen veldtest -
-
Sportspecifiek o Eenvoudig / goedkoop Onmiddellijk bruikbare info Gestandaardiseerde werkwijze
Tabel 1:
Nadelen veldtesten -
Weersomstandigheden Ondergrond Temperatuursgevoelig
voor- en nadelen van veldtesten.
De nadelen van een veldtest kunnen weggewerkt worden door een labotest. Voor cyclische sporten is dit vaak een erg goede oplossing gezien de eenvoudige beweging die deze sporten karakteriseert. Voor sporten die technischer zijn, kan men beter een sportspecifieke test gebruiken.
