Effecten van intervaltraining op de VO2 respons

INSPANNINGS
FYSIOLOGIE
Uit onderzoek is veelvuldig gebleken dat intervaltraining bij
zeer getrainde duursporters prestatiebevorderend kan wer
ken. Het is echter nog niet geheel duidelijk wat de achterlig
gende mechanismen zijn.Welke rol spelen bijvoorbeeld even
tuele veranderingen in de VO2-respons?
Effecten van intervaltraining op de
VO2-respons Prestatieverbetering mogelijk bij
zeer getrainde duursporters?
Femke Hoekstra, Albert Smit
& Floor Hettinga
Om trainingen optimaal en op maat
VO2 genoemd en wordt meestal in li-
aan sporters te kunnen aanbieden is
ters per minuut weergegeven. De maxi-
het belangrijk om inzicht te krijgen in
male waarde hiervan, de VO2 max, is
onderliggende mechanismen die een
een belangrijke parameter voor het in
rol spelen. Laursen et al.1 hebben in
kaart brengen van iemands (aerobe)
een review mogelijke oorzaken voor
conditie. Er is al uitgebreid onderzoek
de positieve effecten van intervaltrai-
gedaan naar deze maximale waarde
ning aangeduid, maar hebben hierbij
van het aerobe systeem.Veel minder is
de VO2-respons buiten beschouwing
echter bekend over de snelheid waar-
gelaten. In dit artikel zullen daarom
mee het aerobe systeem op gang komt.
eventuele veranderingen in de VO2-
Naast de VO2max is ook het verloop
respons als gevolg van intervaltraining
van de VO2-respons van belang voor
worden besproken.
zeer getrainde duursporters.
De VO2max en de VO2-respons
iemands zuurstofopname stijgt tot een
De VO2-respons geeft aan hoe snel
De hoeveelheid zuurstof die de spieren
bepaalde ‘steady state’ waarde2, bij-
per tijdseenheid opnemen wordt de
voorbeeld vanuit rust naar een matig
intensief constant inspanningsniveau.
Tot het moment dat de benodigde
VO2 bereikt is, ontstaat een zuurstoftekort (O2-tekort)3 (zie figuur 1). Bij een
snelle VO2-respons is dit O2-tekort minimaal en hoeft er minder aanspraak
te worden gedaan op het anaerobe
systeem. Een snellere VO2-respons
zou dus duurprestaties, vooral die met
Figuur 1. Hoe sneller de
VO2-respons (hier bij
de overgang van rust
naar inspanning), des te
geringer het optredende
O2-tekort
een duur van 1-6 minuten, positief
kunnen beïnvloeden.
Intervaltraining
Er zijn aanwijzingen dat de snelheid
S p o r t g e r i c h t n r. 4 / 2 0 1 0 – j a a r g a n g 6 4 45
en het verloop van de VO2-respons
door intervaltraining getraind kunnen
staande vergelijking7,8:
worden. Dit zou mogelijk de gevonden
ning bij zeer getrainde duursporters
Belangrijke
parameters
kunnen verklaren4. Het idee achter
In figuur 2 zijn de
intervaltraining is om het fysiologische
parameters uit de
systeem herhaaldelijk bloot te stel-
formule grafisch
len aan inspanningen, die intensiever
weergegeven. Het
zijn dan nodig is tijdens de specifieke
bepalen van de
duursport. Vooral voor duursporters
trainbaarheid van
die al goed getraind zijn is deze trai-
de VO2-respons is
ningsvorm mogelijk interessant. Zij zit-
gedaan aan de hand
ten al tegen hun maximaal te bereiken
van de parameters
VO2max aan, waardoor extra presta-
uit deze vergelij-
tieverbetering misschien alleen nog
king. Als we ons
bewerkstelligd zou kunnen worden
richten op de moge-
door een ander soort training dan hun
lijke positieve resultaten van interval-
een trainingsprogramma, betekent dit
reguliere trainingsaanbod, namelijk
training op het op gang komen van
dat er minder aanspraak gedaan hoeft
gericht op het versneld op gang komen
de VO2-respons, dan zijn de tijdscon-
te worden op het anaerobe systeem,
van het aerobe systeem.
stante (hoe snel de VO2-respons stijgt:
waardoor de inspanning mogelijk lan-
Dit artikel richt zich op de vraag of het
τ1) en de amplitude (maximale VO2-
ger volgehouden kan worden: er blijft
prestatieverbetering na intervaltrai-
Figuur 2. De VO2-respons bij inspanning boven de lactaatdrempel.
extra trainen van de VO2-respons door
waarde: A1) van de primaire compo-
meer anaerobe energie over voor het
middel van intervaltraining bij zeer
nent (fase 2 dus) het meest van belang.
einde van de inspanning.
getrainde duursporters (VO2max > 60
Fase 3, de slow component, laten we
ml*kg-1*min-1) tot een prestatieverbe-
tering kan leiden. Vervolgens rijst ook
pas later in de inspanning optreedt.
Intervaltraining en trainbaarheid
van VO2-respons
de vraag hoe een dergelijk specifiek
De tijdsconstante (τ1) geeft aan hoe-
Het creatinefosfaat (CP) systeem lijkt
trainingsprogramma er dan uit zou
lang het duurt voordat 63% van de
een cruciale rol te spelen in de controle
moeten zien.
waarde van de amplitude (A1) van de
van de VO2 kinetiek in de spieren9.
VO2-respons is bereikt. Als de tijds-
Als door middel van intervaltraining
constante kleiner wordt (= snellere
het CP-systeem optimaal getraind
respons), dan zal het O2-tekort dat
kan worden, zou dit mogelijk kun-
Het verloop van de
VO2-respons
hier buiten beschouwing, omdat deze
Het verloop van de VO2-respons bij
ontstaat bij het starten van inspanning
nen leiden tot een verbetering van
inspanningen boven de lactaatdrempel
kleiner worden. Wanneer het O2-
de VO2-respons. Naast de perifere
kan worden ingedeeld in drie verschil-
tekort geminimaliseerd kan worden
factoren, zoals spiervezeltype, oxida-
lende fases (zie figuur 2). Fase I wordt
door middel van een kleinere tijds-
tieve enzymactiviteit en het zojuist
vaak buiten beschouwing gelaten bij
constante (zie figuur 1) als gevolg van
genoemde CP-systeem, spelen ook
centrale factoren, zoals
de karakterisering van de VO2
-respons, omdat deze fase niet
hartfrequentie, slagvo-
direct iets zegt over wat er in
de spieren gebeurt3,5,6. Fase 2
VO2 (t) = VO2 (rust) + A1 (1-e-(t-TD1/τ1)) + A2 (1-e-(t-TD2/τ2))
lume, plasmavolume
waarin
en de bloedtoevoer een
(de primaire component) en
VO2 (t) fase 3 (de secundaire ‘slow’
component) zijn met name van
= de VO2 op een bepaald tijdstip
VO2 (rust) = de VO2 voor het starten van de inspanning
1-e-(t-TD/τ) = beschrijft de snelheid waarmee de VO2 stijgt
belangrijke rol bij het
leveren van een duurprestatie. Maar bij zeer
A1 = de amplitude van de VO2-respons bij fase II (‘primaire component’)
A2 = de amplitude van de VO2-respons bij fase III (‘slow component’)
TD1
= de tijdsvertraging van fase II
blijken voornamelijk de
bij het starten van een inspan-
TD2
= de tijdsvertraging van fase III
perifere mechanismen
ning boven de lactaatdrempel
τ1
= de tijdsconstante van fase II
nog trainbaar te zijn1.
kan daarmee het best worden
τ2
= de tijdsconstante van fase III
Het lijkt erop dat het
belang. Het model voor de exponentiële toename van de VO2
beschreven volgens de neven-
46
S p o r t g e r i c h t n r. 4 / 2 0 1 0 – j a a r g a n g 6 4
getrainde duursporters
mogelijk is om de snel-
– De intervalblokken moeten uit mini-
heid van de VO2-respons, met name de
belangrijker zijn bij inspanning onder
primaire tijdsconstante, te trainen door
de lactaatdrempel.
middel van een combinatie van duur-
De VO2max lijkt bij zeer getrainde
– Actief herstel is van belang1.
duursporters over het algemeen niet
– Over de duur van de herstelperiodes
en intervaltraining10. Studies met
zowel ongetrainde11,12 als getrainde13
duursporters laten dit zien. Zo liet de
primaire τ1 door aerobe training een
maal 8 herhalingen bestaan1.
meer verder te kunnen toenemen1. Dit
kunnen nog geen duidelijke aanbe-
hoeft niet te betekenen dat de snelheid
velingen worden gedaan.
en het verloop van de VO2-respons
Hoe de verhouding tussen duurtrai-
afname van 38-62% zien bij actieve
proefpersonen14,15, terwijl veranderin-
niet meer trainbaar zijn10. Interval-
ning en intervaltraining zou moeten
training zou voor het trainen van de
zijn blijkt uit een artikel van Seiler en
gen in de primaire amplitude bij deze
VO2-respons bij zeer getrainde duur-
Tønessen17. In hun review beschrijven
groep nauwelijks meer plaats vonden.
sporters mogelijk dus aan te bevelen
ze verschillende studies naar trainings-
Bij ongetrainde personen kan een
zijn. Daarnaast is uit het review van
intensiteit bij zeer getrainde duurspor-
al.1
afname van τ1 en/of een toename van
Laursen et
A1 als gevolg van training er toe lei-
valtraining bij deze al zeer getrainde
voor intensiteit: 80% van de sessies
den dat het O2-tekort 12–25% afneemt.
duursporters leidt tot een verbete-
wordt besteed aan langzame duurtrai-
Maar hoe zit dit nu voor zeer getrainde
ring van de duurprestatie, maar dat
ning en 20% van de trainingssessies
atleten, die al zeer veel aerobe training
achterliggende mechanismen hiervoor
wordt verdeeld tussen trainingen op
doen? Is er dan nog winst te behalen
nog niet geheel duidelijk zijn. Hierbo-
of bij de lactaatdrempel en trainingen
door bijvoorbeeld intervaltraining?
ven is beschreven, dat de gevonden
Slechts één studie met zes proefperso-
prestatieverbetering het gevolg zou
met intensiteiten van 90-100% VO2
nen heeft zich hierop gericht: Bij zeer
kunnen zijn van een snellere VO2-
10-12 keer per week traint neer op 1-3
getrainde duursporters werd na een
respons. Eventuele verandering van de
sessies intensieve intervaltraining per
periode van intervaltraining een af-
enzymactiviteit van de verschillende
week.
name van de τ1 van 46% aangetoond10.
spiervezeltypes zou een mogelijk ach-
Hoewel intensieve intervaltraining
gebleken, dat inter-
ters en komen ze tot een 80:20 regel
max. Dit komt voor een sporter die
Als gevolg hiervan bleek dat het O2-
terliggend mechanisme zijn, dat zowel
onderdeel zou moeten zijn van het
tekort met maar liefst 34% was afge-
de prestatieverbetering als de snellere
schema van elke duursporter, zorgt
nomen. Veranderingen in de primaire
VO2-respons bij zeer getrainde duur-
een teveel aan intervaltrainingen voor
amplitude lijken bij deze groep niet
sporters kan verklaren.
een grotere vermoeidheid en daar-
meer plaats te kunnen vinden. In de
door mogelijk voor een daling in de
toekomst zou dus meer onderzoek ge-
Aanbevelingen
prestatie. Verder concluderen Seiler en
daan moeten worden naar de effecten
Intervaltraining bij zeer getrainde
Tønnesen17 dat de effecten van inten-
van intervaltraining bij zeer getrainde
duursporters lijkt aan te bevelen om
sieve intervaltraining snel optreden,
duursporters, omdat hier mogelijk nog
de snelheid van de VO2-respons te
maar ook snel een plateau bereiken.
winst te behalen valt.
trainen. Door de relatief hoge intensi-
Een toename in het aantal intensieve
teit wordt de oxidatieve enzymactivi-
intervaltrainingen zou volgens hen
Conclusie
teit van met name de type IIa vezels
gepaard moeten gaan met een toename
Op theoretische basis zou de snelheid
verhoogd, en doordat de VO2-respons
in trainingsvolume door middel van
van de VO2-respons bij zeer getrainde
herhaaldelijk op gang moet komen,
langzame duurtrainingen.
duursporters met intervaltraining
wordt mogelijk het CP-systeem extra
getraind kunnen worden door een ver-
getraind.
Wat levert het op?
betering van het CP-systeem, een ver-
Een training moet voldoen aan de vol-
Vooral voor duurprestaties met een
hoogde oxidatieve enzymactiviteit en/
gende kenmerken:
duur van 1 tot 6 minuten zal het trai-
of een verbeterde enzymactiviteit van
– 60% van de Tmax (= tijd tot uitput-
nen van de VO2-respons van belang
de type II vezels. Hierbij lijkt vooral
ting op Pmax of vmax) op een intensi-
zijn. Bij deze korte inspanningen
de verbeterde enzymactiviteit van de
teit van de Pmax (voor wielrenners)
neemt de VO2-respons een relatief
type II vezels van belang te zijn, omdat
of de vmax (voor
groot deel van de gehele inspanning
deze vezels een grotere rol spelen bij
Hierbij geven de Pmax en vmax res-
in beslag. De hoeveelheid benodigde
inspanning boven de lactaatdrempel.
pectievelijk het minimale geleverde
zuurstof voor zeer getrainde hard-
Een verhoogde oxidatieve enzymacti-
vermogen en de minimale loop-
lopers is bij een 800m-loop (duur ±
viteit en een verbetering van het CP-
snelheid aan, die nodig zijn om de
110 sec) rond 140 ml/kg, waarbij de
systeem zullen hoogstwaarschijnlijk
VO2maxte bereiken.
relatieve bijdrage van het aerobe ener-
hardlopers)16.
S p o r t g e r i c h t n r. 4 / 2 0 1 0 – j a a r g a n g 6 4 47
giesysteem ruim 65% bedraagt18. Bij
de 1500m (duur ± 230 sec), met een benodigde hoeveelheid zuurstof van 290
ml/kg, is dit percentage al opgelopen
tot 84%18. Het O2-tekort was gemiddeld bij beide afstanden tussen 47-49
ml/kg. Met een snellere VO2-respons

als gevolg van het aanbevolen inter-
valtrainingsprogramma kan het aerobe
systeem eerder tijdens de inspanning
een grotere bijdrage gaan leveren. Dit
betekent dat met een afname van 34%
van het O2-tekort de sporter nog rond
16 ml/kg anaerobe energie overheeft
om aan het einde van de wedstrijd het
tempo te kunnen volhouden en/of een
eindsprint te kunnen te doen.
Bij een groep zeer getrainde hardlopers heeft het aanbevolen trainingsprogramma geleid tot een significante
verbetering van de tijd op de 3000m
hardlopen van maar liefst gemiddeld
17,6 seconden16. De tijd op de 5000m
hardlopen was ook verbeterd met 10
seconden, maar deze verbetering was
niet significant. Deze resultaten laten
dus zien dat het trainen van de VO2respons met behulp van intervaltraining, waarbij gebruik wordt gemaakt
van de Tmaxen de Pmax/vmax, mogelijk
enorme voordelen kan opleveren bij
middellange duurprestaties.
Literatuur
1. Laursen PB & Jenkins DG (2002). The scientific basis for high-intensity interval training:
optimizing training programmes and maximizing
performance in highly trained endurance athletes.
Sports Medicine, 32 (1): 53-73.
2. Wasserman K. et al. (2004). Principles of
exercise testing and interpretation (4th ed.). Lippincott Williams and Wilkins.
3. Jones AM & Poole DC (2005). Introduction to
oxygen uptake kinetics and historical development
of the discipline. In: AM Jones & DC Poole (eds.),
Oxygen uptake kinetics in sport, exercise and
medicine, pp 3-36. Abingdon: Routledge.
4. Hettinga FJ, Koning JJ de & Foster C (2009).
VO2 response in supramaximal cycling time trial
exercise of 750 to 4000 m. Medicine & Science
in Sports & Exercise, 41 (1), 230-236.
6. Behnke BJ, Barstow TJ & Poole DC (2005).
Relationship between VO2 responses at the
mouth and across the exercising muscles. In: AM
Jones & DC Poole (eds.), Oxygen uptake kinetics in sport, exercise and medicine, pp 141-153.
Abingdon: Routledge.
7. Barstow TJ & Mole PA (1991). Linear and
nonlinear characteristics of oxygen uptake kinetics
during heavy exercise. Journal of Applied Physiology, 71 (6): 2099-2106.
8. Whipp BJ et al. (1982). Parameters of ventilatory and gas exchange dynamics during exercise.
Journal of Applied Physiology, 52 (6), 15061513.
9. Rossiter HB, Howe FA & Ward SA (2005).
Intramuscular phosphate and pulmonary VO2
kinetics during exercise: implication for control of
skeletal muscle oxygen consumption. In: AM Jones
& DC Poole (eds.), Oxygen uptake kinetics in
sport, exercise and medicine, pp 154-184. Abingdon: Routledge
10. Demarle AP et al. (2001). Decrease of O2
deficit is a potential factor in increased time to
exhaustion after specific endurance training. Journal of Applied Physiology, 90 (3), 947-953.
11. Duffield R., Edge J & Bishop D (2006).
Effects of high-intensity interval training on the
VO2 response during severe exercise. Journal of
Science and Medicine in Sport, 9 (3), 249-255.
12. Bailey SJ et al. (2009). Influence of repeated
sprint training on pulmonary O2 uptake and
muscle deoxygenation kinetics in humans. Journal
of Applied Physiology, 106 (6), 1875-1887.
13. Krustrup P, Hellsten Y & Bangsbo J (2004).
Intense interval training enhances human skeletal
muscle oxygen uptake in the initial phase of
dynamic exercise at high but not at low intensities.
Journal of Physiology, 559 (Pt 1): 335-345.
14. Phillips SM et al. (1995). Progressive effect of
endurance training on VO2 kinetics at the onset of
submaximal exercise. Journal of Applied Physiology, 79 (6): 1914-1920.
15. Yoshida T et al. (1992). Day-to-day changes
in oxygen uptake kinetics at the onset of exercise
during strenuous endurance training. European
Journal of Applied Physiology and Occupational
Physiology, 64 (1): 78-83.
16. Smith TP, Coombes JS & Geraghty DP
(2003). Optimizing high-intensity treadmill training
using the running speed at maximal O2 uptake
and the time for which this can be maintained.
European Journal of Applied Physiology, 89
(3-4): 337-343.
17. Seiler S & Tønnessen E (2009). Intervals,
thresholds, and long slow distance: the role of
intensity and duration in endurance training.
Sportscience, 13: 32-53.
18. Spencer MR & Gastin PB (2001). Energy system contribution during 200- to 1500-m running
in highly trained athletes. Medicine & Science in
Sports & Exercise, 33 (1): 157-162.
5. Whipp, B.J. and H.B. Rossiter (2005). The
kinetics of oxygen uptake: physiological inferences
from the parameters. In: AM Jones & DC Poole
(eds.), Oxygen uptake kinetics in sport, exercise
and medicine, pp 62-94. Abingdon: Routledge.
48
S p o r t g e r i c h t n r. 4 / 2 0 1 0 – j a a r g a n g 6 4
De auteurs
Femke Hoekstra is master studente
Fundamental & Clinical Movement
Sciences aan de Faculteit Bewegingswetenschappen van de VU in Amsterdam. Dit artikel is gebaseerd op haar
bachelorscriptie.
Bij het schrijven daarvan werd zij
begeleid door Floor Hettinga, nu werkzaam als universitair docent bij het
Centrum voor Bewegingswetenschappen van de Rijksuniversiteit Groningen/UMCG.
Albert Smit heeft Bewegingswetenschappen gestudeerd en werkt als
adviseur Prestatiediagnostiek bij
NOC*NSF.

Download Report