Het menselijk hart kan beschouwd worden als een motor of een pomp. Zoals bij een motor of een pomp het toerental moet stijgen om de prestatie te verhogen, zo moet bij het menselijk hart de hartfrequentie (vanaf nu aan te duiden als Heart Rate of HR in bpm, beats per minute) stijgen om meer zuurstof aan te voeren naar de spieren om sneller te kunnen lopen. Hoe zit dat precies? Wat is de invloed van je hartslag op je prestatie?
Je hart als pomp
Je hart werkt in feite als een pomp, waarbij het debiet of het hartminuutvolume
(HMV, het aantal liters dat per minuut rondgepompt wordt) gelijk is aan het slagvolume (in liters) vermenigvuldigd met de HR (in bpm). Tijdens inspanning gaat je HR flink omhoog, waardoor het HMV kan stijgen van orde 5 l/minuut tot orde 40 l/minuut. Met het bloed (en met name door het hemoglobine in je bloed) wordt zuurstof aangevoerd naar de spieren. Zoals we het vermogen van een motor uitdrukken in PK of kW en de capaciteit van een pomp in m 3/h, zo kunnen we het maximale zuurstoftransportvermogen van het hart-longsysteem uitdrukken in de VO2 max (ml/kg/min). Bij toenemende inspanning zal de HR dus voortdurend stijgen en daarmee het zuurstoftransport naar de spieren. Dit verband verloopt lineair tussen 2 grenzen, je HRrust en je HRmax.
Wat is je maximale HR?
De bovengrens is de maximale hartfrequentie HRmax. Het menselijk hart kent een natuurlijke bovengrens, die het lichaam beschermt tegen overbelasting. De HRmax ligt in de orde van 150-200 en neemt duidelijk af als je ouder wordt. In de literatuur worden de volgende benaderingsformules genoemd :
*HRmax= 220 – leeftijd (in jaren)
*HRmax= 205,8 – 0,685* leeftijd (mannen)
*HRmax= 206 – 0,88* leeftijd (vrouwen)
Dikwijls wordt gesteld dat de eerste formule meer geschikt is voor ongetrainde personen, terwijl de andere beter passen bij atleten die tot op hogere leeftijd actief blijven. In de figuur worden de relaties weergegeven.
Wat is je HR in rust?
De ondergrens is de HRrust. De rusthartslag is het meest kenmerkende onderscheid tussen goed getrainde atleten en inactieve personen. Bij getrainde atleten is de HRrust vrijwel altijd laag,
zeker beneden de 50 bpm en soms onder de 40 bpm. Eddy Merckx, vijfvoudig Tour de France winnaar, had een HRrust van slechts 33 bpm. Voor inactieve personen is de HRrust duidelijk hoger, boven de 60 en soms boven de 70 bpm. Hoewel individuele verschillen en uitzonderingen op de regel ook voorkomen, is de rusthartslag is een zeer bruikbare indicatie van de conditie van iemand. De verklaring voor de lage HRrust bij getrainde personen is dat het sporthart in staat is om per slag meer bloed te verpompen of naar analogie van de motor dat het volume van de cilinders is toegenomen. De HRrust kan bij atleten dus laag zijn omdat het hart zich nauwelijks hoeft in te spannen om de zuurstofbehoefte van het basis-metabolisme te leveren.
Waarom dalen onze prestaties als we ouder worden?
Het verschil tussen HRmax en HRrust bepaalt dus het vermogen van onze motor, het hart. Als we ouder worden neemt de HRmax af en dus onze prestaties. De prestaties van veteranen nemen gemiddeld met 0,8% per jaar. Deze afname wordt voor een flink deel al verklaard door de afname van de HRmax . Hierbij moeten we bedenken dat het vermogen van ons hart evenredig is met het verschil tussen HRmax en HRrust. Een voorbeeld: bij iemand met een HRmax van 160 en een HRrust van 45, leidt een afname van de HRmax van 0,685 per jaar tot een daling van de prestatie van (159,315-45)/(160-45)= 0,6 % per jaar.
Ook zien we in de figuur dat de HRmax van vrouwen in de orde van 10% lager is dan die van mannen, hetgeen al een flink deel verklaart van de verschillen in prestaties tussen mannen en vrouwen. Vergelijken we het effect van de HRmax van mannen en vrouwen van 55 jaar (HRmax= 168, respectievelijk 158 en HRrust= 45 voor beiden), dan is het verschil in prestatie (158-45)/(169-45)= 8,2%.
Simpele formule voor het inschatten van je VO2 max
In Het Geheim van Hardlopen hebben we laten zien dat er een hele simpele benaderingsformule bestaat waarmee je VO2 max ingeschat kan worden op basis van de HRmax en de HRrust :
VO2 max = 15* HRmax/HRrust
Deze formule is bijna te mooi om waar te zijn, want als dit gecombineerd wordt met de eerder genoemde formules voor HRmax, kunnen we dus een schatting maken van de VO2 max louter op basis van de leeftijd en de HRrust. Dit is in de figuur weergegeven. Het spreekt voor zich dat dit alleen als een hele grove benadering beschouwd moet worden. Individuele personen kunnen flink afwijken van deze simpele formule!
Simpele formule voor het inschatten van je marathontijd
Nog mooier wordt het als we bedenken dat we op basis van de VO2max weer een voorspelling kunnen geven van de haalbare marathontijd. Zoals we zagen in Het Geheim van Hardlopen wordt een marathon optimaal gelopen met een snelheid (in km/h) die gelijk is aan VO2max/3,74. De haalbare tijd (t in uren) voor de marathon wordt daarmee:
t= 42,195*3,74/VO2max.
Met deze formule is het dus theoretisch mogelijk om, louter op basis van je leeftijd en je HRrust, een grove voorspelling te doen van de tijd die je op de marathon kunt halen. Ook hier moeten we natuurlijk wat slagen om de arm houden en zullen individuele personen flink kunnen afwijken van de formule. Verder zul je uiteraard goed moeten trainen om de marathon ook optimaal te kunnen lopen! Het resultaat is in de figuur weergegeven.
We zien in deze figuur ook weer heel duidelijk de afname van de prestaties als je ouder wordt en de grote invloed van de HRrust . Een goede marathontijd kan dus normaal gesproken alleen gehaald worden als iemand zodanig getraind is dat hij een sporthart heeft met een lage HRrust. De voorspelde marathontijden lijken overigens wat aan de optimistische kant, met name voor lage waarden van HRrust. Kennelijk geeft de formule voor de berekening van VO2max dan een te rooskleurig beeld. Als we de waarden van Hans van Dijk als voorbeeld gebruiken (leeftijd 60 jaar, HRrust van 42), dan zou volgens de formules zijn VO2max 59,2 ml/kg/min zijn en een marathontijd van 2:40 haalbaar. De VO2max klopt goed met de gemeten waarde van 59-60, maar de marathon heeft hij de laatste jaren niet sneller gelopen dan 3:01. Een snellere marathontijd lijkt overigens wel haalbaar, ook gezien zijn tijden op de kortere afstanden, maar dat moet nog wel even gebeuren….!
En hoe zit dat bij de vrouwen?
Met dezelfde methode hebben we ook de haalbare tijden voor de vrouwen berekend, zie de figuur. Hierbij zijn de haalbare marathontijden uiteraard lager door de lagere VO2 max die op zich (deels) weer het gevolg is van de lagere HRmax. Ook hier lijken de voorspelde marathontijden wat optimistisch bij de lagere waarden van de HRrust.
Je kunt het effect van alle aspecten op je eigen tijden berekenen met onze calculator. Ons boek is ook verkrijgbaar als ebook.
Hans van Dijk en Ron van Megen www.hetgeheimvanhardlopen.nl