In ons boek Hardlopen met Power hebben we steeds gerekend met de ADV, het vermogen (in Watt/kg) dat je 1 uur kunt volhouden. We hebben laten zien dat de ADV een goede rekenmaatstaf biedt om prestaties onder allerlei omstandigheden met elkaar te vergelijken. We zagen ook dat de grens van het menselijke prestatievermogen ligt bij een ADV van 6,40 Watt/kg bij de mannen en 5,70 Watt/kg bij de vrouwen. Nu willen we nog eens nader bezien wat nu de maximale werkelijke vermogens (ook in Watt/kg) zijn voor sportprestaties met verschillende duur, dus van een korte explosie op de sprint tot het duurvermogen op de (ultra) langsafstand.

In een eerder artikel hebben we de onderstaande tabel gegeven met de biochemische data van het specifieke vermogen (in Watt/kg) van de 4 energiesystemen van de menselijke motor. We merken op dat we deze tabel hebben afgeleid uit gegevens uit de literatuur, waarbij we vervolgens gerekend hebben met een spierrendement van 25% en een (afgetraind) gewicht van 60 kg. Zoals blijkt uit de tabel, is het werkelijke maximale vermogen (in Watt/kg) sterk afhankelijk van het energiesysteem. Aan de ene kant is ATP in staat om (gedurende korte tijd) heel veel vermogen te leveren, terwijl de aan de andere kant de verbranding van vetzuren (gedurende zeer lange tijd )relatief weinig vermogen kan leveren.

We zagen eerder dat de menselijke motor dit min of meer automatisch regelt. In rust en wanneer weinig vermogen nodig is, worden vetzuren als brandstof gebruikt. Naarmate meer vermogen nodig is, dus bij een toenemende snelheid bij hardlopen, schakelt de menselijke motor over op successievelijk de aerobe omzetting van glycogeen, de anaerobe omzetting van glycogeen (glycolyse) en de directe omzetting van ATP. Hoge snelheden kun je uiteraard niet lang volhouden, zodat de inzet van de 4 brandstoffen dus tevens afhankelijk is van de tijdsduur van de inspanning. Sprinters gebruiken vooral ATP als brandstof en langeafstandlopers gebruiken de aerobe omzetting van vetzuren en glycogeen. We zagen ook al eerder dat de inzet van de 4 energiesystemen tevens de verklaring is voor de afname van het vermogen met de tijd, conform de formule van Riegel. In de onderstaande tabel en grafiek geven we een overzicht van de inzet van de 4 energiesystemen in de praktijk als functie van de inspanningsduur. 

Als we de inzet van de brandstoffen uit de bovenstaande tabel vermenigvuldigen met het specifieke vermogen per energiesysteem uit de eerste tabel, kunnen we uitrekenen wat het maximale menselijk vermogen is als functie van de inspanningsduur. Het resultaat is weergegeven in de onderstaande tabel en grafiek.

We hebben al eerder aangetoond dat de ADV (dus het 1-uurs vermogen) inderdaad rond de 6,4 ligt. Deze waarde volgt uit de Power Profiles van het wielrennen, terwijl de wereldrecords bij de atletiek allemaal rond de 6,35 Watt/kg liggen. De getallen voor de andere inspanningsduren zijn ook reëel, hetgeen blijkt uit de onderstaande tabel. Hierin staan de berekende vermogens bij de wereldrecords op verschillende afstanden (zie het eerdere hoofdstuk daarover). Al deze vermogens zijn gebaseerd op ons model, dat uitgaat van een evenwichtssituatie. De evenwichtsvermogens van Usain Bolt (12,0 Watt/kg) en Michael Johnson (10,6) hebben we gecorrigeerd voor het feit dat zij extra vermogen nodig hebben voor de versnelling van 0 tot 10 m/s gedurende de eerste 4 seconden na de start. Dit komt overeen met een versnelling van 2,5 m/s2. Hiervoor is een extra vermogen nodig (P/m=av) van 25 Watt/kg. Omdat de versnelling maar 4 seconden duurt, is het effect op het gemiddelde vermogen bij Usain Bolt 4/9,58*25=10,5 Watt/kg en bij Michael Johnson 4/43*25=2,3 Watt/kg. Hun totale vermogens worden dus 22,4 Watt/kg en 12,9 Watt/kg, hetgeen zeer goed overeenkomt met de biochemie.

Samenvattend kunnen we concluderen dat de vermogens van de 4 energiesystemen een zeer goede benadering geven van de grens van het menselijk vermogen bij verschillende inspanningsduren. Bij een korte explosie is de grens 24 Watt/kg, bij een inspanning van 1 uur (de ADV) is de grens 6,4 Watt/kg.