De ”hittegolven van de afgelopen zomer hebben ons geïnspireerd om nog eens goed te kijken naar de invloed van de warmte op de prestaties bij het hardlopen. In het Geheim van Hardlopen staat al een formule voor het effect van de warmte bij de marathon. In een eerdere column1 hebben we laten zien dat ook bij kortere afstanden hardlopers al veel warmte produceren en dus veel moeten zweten om die warmte weer kwijt te raken. Hoe zit dat nu precies? Hoe werkt de invloed van de hitte op ons lichaam precies? En hoeveel langzamer lopen we bij een 5 km of een halve marathon?

We moeten daarbij onderscheid maken tussen het effect van verhoging van de temperatuur van ons lichaam (hyperthermie) en het effect van uitdroging (dehydratatie).

Als we hardlopen produceren we vrijwel altijd meer warmte dan we verbruiken. Onze lichaamstemperatuur gaat daardoor stijgen en we gaan zweten, om de warmte af te voeren. Bij een lage temperatuur kan er al veel warmte afgevoerd worden door stroming (convectie), waardoor we minder hoeven te zweten. We koelen dan al voldoende af door de lucht die langs ons stroomt tijdens het lopen. Bij een hoge luchttemperatuur zweten we veel meer en dreigt het gevaar van uitdroging. Bij een combinatie van hoge luchttemperatuur en hoge luchtvochtigheid kunnen we onze warmte vrijwel niet meer kwijt en dreigt het gevaar van een zonnesteek of collaps.

De verhoging van de lichaamstemperatuur heeft als belangrijk gevolg dat de bloedvaten in onze huid zich verwijden, waardoor meer bloed naar de huid stroomt en minder bloed beschikbaar is voor onze (been)spieren. Onze cardiovasculaire capaciteit wordt dus in feite lager; als we lopen met een HR-meter merken we dit aan de ‘cardiac drift’, dat wil zeggen dat we bij dezelfde HR minder hard lopen of bij dezelfde loopsnelheid een hogere HR krijgen.

Zo merkte Hans op zaterdagochtend 19 juli 2014 (toen het al 25 graden was) dat zijn HR bij zijn dagelijkse rondje van 12 km circa 6 slagen hoger was dan normaal bij dezelfde snelheid. Omdat de HR max van Hans 172 bpm is en zijn rust HR 42, betekent dit in feite dat zijn prestatievermogen die ochtend 6/(172-42) =4,6 % minder was dan anders.

De verhoging van de lichaamstemperatuur leidt ook tot een verlaging van het uithoudingsvermogen en een verhoging van het verbruik aan glycogeen (de koolhydraten in de spieren).

Het zweetverlies heeft onder meer tot gevolg dat ons bloedvolume daalt en het bloed dikker wordt, waardoor de capaciteit van het hart en de VO2 max nog verder verminderen. Uiteindelijk kan de druk in de aderen zo ver dalen, dat het vullen van de hartkamer in gevaar komt, waardoor de HR nog verder omhoog moet gaan. Als de lichaamstemperatuur boven de 39,5 graad Celsius stijgt, kunnen de verschijnselen van een zonnesteek optreden (flauwvallen, extreme vermoeidheid, verminderd vermogen om te zweten).

Op internet zijn diverse calculatoren te vinden over de invloed van de warmte op het prestatievermogen. Veel calculatoren zijn gebaseerd zijn op de formule van de Amerikaanse coach Jack Daniels2. We hebben deze eens geanalyseerd, zie de onderstaande figuur.

Tot onze verbazing geeft Daniels het bovenstaande verband voor alle afstanden, van de 1 EM tot en met de marathon! Dat kan natuurlijk niet waar zijn. Zowel uit de theorie als uit onze ervaringen in de praktijk weten we dat de effecten bij langere afstanden relatief veel groter zijn! Een 5 km kun je in de warmte nog wel lopen, maar bij de marathon kan het effect desastreus zijn.

In 2012 is door Lelou et al. een grootschalig onderzoek gepubliceerd over de invloed van de warmte op de marathon3. Hierbij heeft men de resultaten gedurende 10 jaar van 6 grote stadsmarathons geanalyseerd. Het totaal aantal deelnemers/data bedroeg bijna 1.800.000 en de temperatuur varieerde tussen 1,7 en 25,2 graden Celsius. Men vond een duidelijk effect van de warmte. Dit hebben wij al uiteen gezet in Het Geheim van Hardlopen en verwerkt in onze calculator. Hieronder geven we deze resultaten  in hetzelfde format als dat van Jack Daniels. Het is zonneklaar dat de invloed van de temperatuur veel groter is dan in de formule van Jack Daniels. Bij 30 graden is het effect volgens Daniels slechts 3,8%, terwijl dit bij de marathonlopers van  Lelou 22% was bij mannen en 14% bij vrouwen. Wij komen dan ook tot de conclusie dat de resultaten van Lelou de werkelijkheid veel beter benaderen dan de formule van Daniels.

Maar de resultaten van Lelou gelden alleen voor de marathon. Hoe zit het nu bij de kortere afstanden? 

We hebben geen goede literatuur kunnen vinden met concrete resultaten over de invloed van de afstand bij hitte. Toch zijn we er na enig puzzelen in geslaagd om zelf een relatie af te leiden voor het tijdverlies op verschillende afstanden. Voor een temperatuur van 30 graden Celsius is deze relatie in onderstaande figuur weergegeven. 




We hebben dit gebaseerd op de volgende overwegingen:

1. De invloed van de afstand zal meer dan evenredig zijn; bij de marathon is het effect relatief groter dan bij kortere afstanden.

2. De invloed van de hitte zal minimaal zijn bij de korte afstanden; we hebben aangenomen dat bij 3000 meter het tijdverlies beperkt is tot 1% .

3. De invloed van de afstand kan benaderd worden door het effect van de ‘cardiac drift’. Als voorbeeld geven we het effect bij 10 km. Het tijdverlies van 3% van de figuur komt voor Hans overeen met een ‘cardiac drift’ van 0,03*(172-42) = 3,9 bpm.  Dit lijkt goed te kloppen. Voor de halve marathon zijn de resultaten 8% tijdverlies en een ‘cardiac drift’ van 9,6 bpm.

Bij warm weer speelt ook de luchtvochtigheid een rol bij je zweetverlies en daarmee het tijdverlies. Dit hebben we hier nog even buiten beschouwing gelaten.

We zijn benieuwd naar eventuele reacties op dit artikel en zijn van plan om binnenkort de formule van de invloed op de temperatuur op je tijd voor verschillende afstanden toe te voegen aan onze calculatoren 

Hans van Dijk en Ron van Megen

1. http://hetgeheimvanhardlopen.nl/2014/05/20/marathon-leiden-hoeveel-invloed-had-de-warmte/

2. http://www.electricblues.com/html/runpro.html

3. http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0037407