We kijken er al niet meer van op als de temperaturen boven de 30 graden uitkomen. Niet de meest ideale temperaturen om hard te lopen, laat staan te presteren. Met de weersvooruitzichten voor de komende weken behoeven we ons daar geen zorgen over te maken. Maar wist je dat er al bij een graad of 14-15 celsius al sprake is van een merkbaar snelheid verlies?
De auteur van dit artikel Hans van Dijk liep vorig jaar bij de Marathon Leiden beduidend langzamer dan hij verwacht had. Het was met 20-23 graden toch zo’n lekker weer….
Hij zocht het uit.
Marathon Leiden: Hoeveel invloed had de warmte op de tijden?
Het was zondag 18 mei 2014 heerlijk weer om te fietsen, maar de lopers bij de marathon van Leiden hadden het zwaar te verduren met het warme weer (20-23 graden en een wolkeloze lucht). Velen vielen uit of haalden hun geplande tijd op geen stukken na. Ook auteur Hans was in eerste instantie teleurgesteld door zijn tijd van 1:24:23 op de halve marathon. Bij nadere bestudering van de uitslag viel het Hans echter op dat de meeste lopers bij de halve marathon een paar minuten langzamer waren dan vorig jaar. En dat terwijl er vorig jaar toch een fikse wind stond die de tijden zeker ook niet positief beïnvloed zal hebben. Kennelijk heeft de warmte dus een behoorlijke invloed op je prestatie, ook al bij de halve marathon. Hoe zit dat eigenlijk precies, waarom lopen we dan minder hard?
De invloed van de temperatuur bij de marathon
In het Geheim van Hardlopen geven we de volgende grafiek voor de invloed van de temperatuur bij de marathon. Deze figuur is statistisch afgeleid uit de data van een aantal grote stadsmarathons (1).
We zien dat onze Marathon Man bij 20 graden dus statistisch al zo’n 7% langzamer loopt dan bij 8 graden Celsius: dat komt dus overeen met een verlies van 15 minuten!
Nu geldt de bovenstaande figuur alleen voor de marathon en uit de praktijk weten we dat het effect bij de marathon veel groter is dan bij kortere afstanden. We hebben dus even gepuzzeld hoe we de invloed bij kortere afstanden zouden kunnen berekenen en hebben daarvoor een warmtebalans van het hardlopen gemaakt.
Berekening warmtebalans
Om hard te lopen verbruiken onze spieren energie. In het Geheim van Hardlopen kunnen we lezen dat dit 1 kcal per kg lichaamsgewicht en per km is. Het mechanische rendement van onze spieren is echter maar 33 %, zodat 0,67 kcal/kg/km vrijkomt in de vorm van warmte. Als deze warmte niet afgevoerd wordt, zal het gevolg zijn dat onze lichaamstemperatuur gaat stijgen. Uit de literatuur is bekend dat een stijging van de lichaamstemperatuur tot prestatieverlies leidt; bij een stijging van meer dan 1,5 graad Celsius kunnen zelfs al verschijnselen van een zonnesteek optreden. In de onderstaande tabel geven we de warmtebalans van hardlopen: we zien dat bij een halve marathon de warmteproductie van de Marathon Man al 989 kcal bedraagt. Wanneer die warmte niet afgevoerd zou worden, zou dit theoretisch leiden tot een stijging van de lichaamstemperatuur met 14 graden Celsius!
Berekening zweetverlies
Het bovenstaande is natuurlijk een te simpel model. In de praktijk wordt warmte afgevoerd door convectie (luchtstroming) en vooral door zweetproductie. In de onderstaande tabel hebben we uitgerekend hoeveel zweet onze Marathon Man theoretisch moet produceren om de warmteproductie af te voeren; dit blijkt 1,85 liter te zijn bij de halve marathon.
Grafiek zweetverlies
Het warmteverlies door convectie is in de praktijk afhankelijk van de snelheid, de wind en de temperatuur en kan in eerste benadering op 40% van de warmteproductie gesteld worden. De resterende 60% moet dus afgevoerd worden door het zweet.
De resultaten van de berekeningen van de warmtebalans zijn eenduidig:
• De warmteproductie en het zweetverlies nemen recht evenredig toe met de afstand.
• De warmteproductie en het zweetverlies nemen recht evenredig toe met het gewicht.
In de onderstaande figuur is het zweetverlies weergeven voor de hele marathon. We zien dat dan het zweetverlies echt een probleem kan gaan worden en met name bij zware lopers. Het zweetverlies loopt bij hen op tot meer dan 5 liter! Uit de literatuur is bekend dat het vochtverlies beslist onder de grenswaarde 5% van het lichaamsgewicht moet blijven. Hierbij moeten we nog bedenken dat dit het netto zweetverlies is. Een deel van het zweet druipt van de huid af of wordt door de kleding geadsorbeerd. Dit niet verdampte deel levert geen bijdrage aan de afkoeling. Het bruto zweetverlies zal dus in de praktijk nog groter zijn. Afhankelijk van de relatieve luchtvochtigheid kan dit wel een factor 2-3 bedragen.
Effect tropische condities en zweten op prestaties
Bij de Olympische Spelen van Atlanta was het 25 °C en was de relatieve luchtvochtigheid 70%. Veel lopers leden onder de hitte en de race werd uiteindelijk gewonnen door de Zuid-Afrikaanse lichtgewicht Josiah Thugwane (43 kg) voor de Zuid-Koreaanse lichtgewicht Lee Bon Ju (45 kg). Het was geen toeval dat twee extreem lichte renners wonnen onder deze tropische condities.
Onder deze condities wordt zweten vrijwel onmogelijk en is het bruto zweetverlies in de orde van drie keer het netto zweetverlies. Een loper van 50 kg heeft onder deze condities dus een significant voordeel ten opzichte van een loper van 90 kg, ook omdat zware mensen relatief minder huidoppervlak hebben en dus relatief minder makkelijk de warmte kwijt kunnen raken.
Tim Noakes, de auteur van’ The Lore of Running’, vatte de invloed van het zweetverlies op de prestatie samen met de slogan ‘all great marathoners are small’.
Ook in dat opzicht zijn de Keniaanse lichtgewichten dus in het voordeel. Zo was winnaar David Rutoh in staat om zelfs bij dit warme weer het parcoursrecord te verbeteren tot 2:13:22! Maar niet alle Kenianen kunnen goed tegen de warmte, want Hans wist zowaar bij de 17 km een Keniaanse marathonloopster in te halen. Zij is uiteindelijk gefinished boven de 3 uur…
Je kunt het effect van de temperatuur op je eigen tijden berekenen met onze calculator
Hans van Dijk en Ron van Megen
Literatuur
1. El Helou N, Tafflet M, Berthelot G, Tolaini J, Marc A, et al., Impact of Environmental Parameters on Marathon Running Performance. 2012, PLoS ONE 7(5):e37407. doi:10.1371/journal.pone.0037407)