1. Definitie

De anaerobe drempel (ook overslagpols genoemd) wordt gedefinieerd als die intensiteit van inspanning (snelheid) waarboven lactaat zich begint op te hopen in de spieren en in het bloed. Deze ophoping ontstaat door het feit dat de afvoer van het lactaat de aanmaak niet meer kan volgen. Deze anaerobe drempel vormt dus de overgang van de aerobe naar de anaerobe lactische energielevering (zie energiesystemen). Hoe later een atleet deze drempel bereikt, hoe beter zijn uithoudingsvermogen. Men noemt dit  punt ook de maximale lactaat steady-state.

Inspanningen onder de anaerobe drempel kunnen geruime tijd (minstens 45 minuten) volgehouden worden. Inspanningen met een intensiteit boven de anaerobe drempel zullen snel moeten gestaakt worden. Door de lactaatopstapeling neemt de zuurtegraad van de spieren en het bloed immers toe, wat de prestaties negatief beïnvloedt.

2. Verschillende manieren om de anaerobe drempel te bepalen

2.1. Gebaseerd op de maximale hartfrequentie

Vertrekkend van iemands maximale hartfrequentie mag men 70 % van de maximale hartfrequentie als minimale en 90 % van de maximale hartfrequentie als maximale drempel beschouwen. De maximale hartfrequentie is eenvoudig te bepalen door gebruik te maken van een hartslagmeter én vervolgens een gestandaardiseerde test af te leggen. Wanneer men achteraf deelneemt aan een wedstrijd en daarbij zijn hartslagmeter draagt, kan men de bekomen waarde controleren. Onderstaande test is zeker niet aan te raden voor volwassenen die nog geen grondige medische check-up hebben ondergaan en zeker niet voor mensen met een risico op hart- en vaatziekten. Beginnende sporters laten zich ook best bijstaan door iemand met ervaring.

Omdat er aan de test ter bepaling van de maximale hartfrequentie (een klein) risico verbonden is, wordt er in de praktijk vaak gewerkt met de theoretische maximale hartfrequentie die ‘220 min de leeftijd (in jaren)’ bedraagt. (HFmax= 220 – leeftijd(jaren)). Van deze theoretische waarde wordt dan 70 en 90 % berekend, die als minimale en maximale hartfrequentie worden aangenomen. Wanneer men zoiets voor de verschillende leeftijden doet,  krijgt men een figuur zoals in figuur 1 aangegeven, waar men dan makkelijk de trainingsgevoelige zone kan op aanduiden. Deze manier van werken is misschien wel bruikbaar voor een algemeen programma in het fitnesscentrum, maar is zeker niet accuraat genoeg om echte atleten te begeleiden. Ook voor de amateursporter die zo effectief mogelijk wil trainen en vooruitgang wil boeken in zijn discipline, zijn preciezere testmethodes nodig zoals een inspanningstest.

Figuur 1: Maximale hartslag en trainingsgevoelige zones bij verschillende leeftijden. (Theoretisch model)

Veldtest ter bepaling van de maximale hartfrequentie:

1. Doe een rustige opwarming van minstens 10 minuten. Hierbij stap, jog of fiets je rustig.
2. Vervolgens drijft men de intensiteit van de inspanning om de 10 tot 30 seconden gradueel op. Inmiddels blijft men de hartslag op de hartslagmeter nauwlettend volgen.
3. Wanneer men voelt dat de vermoeidheid zwaar begint door te wegen en men de inspanning bijna moet staken, haalt men nog even alles uit de kast. Forceer een eindsprint en bekijk onmiddellijk na het beëindigen van de inspanning de hartslagmeter, dit is je maximale hartslag.
4. Stap, loop of fiets rustig uit. Ga zeker niet liggen of zitten na een maximale inspanning. Actieve recuperatie zal ervoor zorgen dat je sneller recupereert en terug sneller hersteld zal zijn om nieuwe sportactiviteiten aan te vatten.

Uit deze methode kunnen we de theoretische trainingszones bepalen. Hiervoor hebben we de maximale hartslag van de veldtest  en de ochtendpols nodig. De rusthartslag kan men bepalen door drie opeenvolgende dagen de hartslag te nemen net voor men uit bed komt. Je legt dus best je hartslagmeter op je nachtkast. Zorg ervoor dat je nog steeds ligt en registreer je hartslag. Neem de gemiddelde hartslag van de drie opeenvolgende hartslagen. Dit is je ochtendpols.

Als je deze waarden kent kan je deze invullen in de theoretische formule die men ook de methode van Karvonen noemt.

HFtrain = HFrust + (HFmax – Hfrust) * intensiteits%

Waarbij:

• HFtrain= hartslag bij training
• HFrust = ochtendpols
• HFmax = maximale hartslag

Tabel 1: Theoretische trainingsintensiteiten fietsen – lopen.

Fietsen	Lopen
55-60% à Recuperatie training	55-65% à Recuperatie training
60-65% à Long Slow Distance training	65-70% à Long Slow Distance training
65-70% à Extensieve uithouding	70-75% à Extensieve uithouding
70-80% à Uithouding capaciteit	75-85% à Uithouding capaciteit
80-90% à Uithoudingsvermogen	85-90% à Uithoudingsvermogen
90-95% à Weerstand	90-95% à Weerstand

2.2. Individuele trainingsintensiteit

Om de optimale individuele trainingsintensiteit te bepalen wordt in de praktijk gebruik gemaakt van verschillende methodes. Vaak wordt de maximale zuurstofopname of de maximale hartfrequentie gemeten of geschat. Aan de hand van percentages van deze maximale waarden wordt dan een trainingsschema opgesteld.

Vermits hartfrequentie en zuurstofopname onafhankelijk van leeftijd of geslacht goed met elkaar correleren, kan men een persoon aan een bepaald percentage van zijn maximale hartfrequentie laten trainen. Zo weet men bij benadering (fout = ca 8 %) aan welk percentage van zijn maximale zuurstofopname men traint. De relatie tussen het percentage van de maximale hartfrequentie en het percentage van de maximale zuurstofopname wordt weergegeven in onderstaande tabel.

Tabel 2 : Relatie tussen zuurstofopname en hartslag bij duursport.

% VO2max	% HFmax
28	50
42	60
56	70
70	80
83	90
100	100

 

Als algemene regel kan gesteld worden dat het uithoudingsvermogen verbetert als er getraind wordt bij minimum 55% van de maximale hartfrequentie, wat overeenkomt met 40% van de maximale zuurstofopname. Deze intensiteit blijkt de minimale prikkel te zijn om de conditie te verbeteren bij ongetrainde. Voor getrainde mensen ligt deze drempel hoger, nl. op ± 65% van de maximale hartfrequentie (ACSM-richtlijnen, 1998).

Een andere manier om de minimale trainingshartfrequentie te bepalen is via de methode van Karvonen). De fout met deze formule bedraagt ongeveer 6% (tussen HF en werkelijk gemeten zuurstofopname).

HFminimaal = HFrust + 0,40 x (HFmax – HFrust) (voor sedentaire)HFminimaal = HFrust + 0,50 x (HFmax – HFrust) (voor getrainde)

Om een trainingseffect te krijgen, moet dus niet zo intensief getraind worden. Een training aan 65 % van de maximale hartfrequentie is immers een training die lange tijd kan aangehouden worden met weinig of geen moeite. Tijdens zulke trainingen kan men ook nog rustig een praatje slaan en raakt men zeker niet buiten adem.

Figuur 2: 25-jaar oude vrouw vóór en na een aëroob trainingsprogramma van 10 weken.

Een gevolg hiervan is dat men een duidelijke vermindering van de hartfrequentie opmerkt tijdens inspanning (de lijn verschuift naar rechts). Regelmatig ziet men een daling van 10 tot 20 slagen per minuut na een uithoudingstraining. Geleidelijk aan moet de intensiteit tijdens zo’n trainingsprogramma dan ook opgedreven worden om de minimum hartfrequentie te bereiken.

Hoe meer men boven deze minimum hartfrequentie gaat trainen, des te groter zal de conditieverbetering zijn. Maar, naast een minimale drempel is er ook een maximale drempel. Trainen boven deze drempel, die ook wel de anaërobe drempel genoemd wordt, verbetert de uithoudingscapaciteit niet merkelijk. Waar deze bovenste of anaërobe drempel zich precies bevindt, is individueel verschillend en sterk afhankelijk van iemands trainingstoestand. Bij zeer goed getrainde gaat dit tot 95 % van de maximale hartfrequentie. Gemiddeld ligt deze tussen 70 en 90% van de maximale hartfrequentie.

2.3. Test van Conconi

Om de anaërobe drempel te bepalen werd door de Italiaanse Prof. Conconi een test uitgewerkt. In de regel neemt de hartfrequentie met toenemende belasting lineair toe, om dan op een bepaald punt af te buigen.

Figuur 3: Verhouding tussen afbuigpunt van de hartfrequentie (Vd) en de anaërobe drempel bepaald via lactaatmeting (AT).

De bolletjes op bovenstaande figuur geven de hartslag weer, gemeten om de 200 meter op een atletiekpiste van 400 m. De atleet loopt elke 200 m, 2 seconden sneller totdat uitputting optreedt (en de gevraagde snelheid niet meer aangehouden kan worden).

Het punt waarop de hartfrequentie bij toenemende belasting niet meer lineair toeneemt, wordt door Prof. Conconi aanzien als de anaërobe drempel. In het voorbeeld werd er ook af en toe een bloedstaaltje genomen om het melkzuur te meten zodat het verloop van de hartfrequentie en het melkzuur met elkaar in verband gebracht konden worden. Een buigpunt zoals we op figuur 3 zien, wordt echter zelden aangetroffen.

Volgens Conconi komen beide knikpunten met elkaar overeen en kan de anaërobe drempel dus louter op basis van het verloop van de hartfrequentie bepaald worden.

Uit een artikel van Hofmann en Pokan (International Journal of Sports Physiology and Performance, 2010, 5, 437-447) kan geconcludeerd worden dat deze non invasieve test een valide test is die in de praktijk veel wordt gebruikt om zowel recreatieve als gevorderde uithoudingsatleten te monitoren en op te volgen. De testing en monitoring kan worden gebruikt bij zowel ongetrainde als getrainde mannen en vrouwen van verschillende leeftijden, prestatieniveau en sportbeoefening.

2.4. Ergospirometrie

In vele keuringscentra wordt gebruik gemaakt van een inspanningsproef op de fietsergometer met spirometer. Tijdens deze test krijgt de proefpersoon een masker op zodanig dat hij de buitenlucht nog kan inademen en dat alle lucht die uitgeademd wordt naar een toestel (de ergospirometer) gaat. Daarbij wordt de hoeveelheid uitgeademde lucht, de zuurstofconcentratie en de koolstofdioxideconcentratie bepaald. Door het volume lucht dat per minuut wordt uitgeademd grafisch voor te stellen ten opzichte van de stijgende belasting, kan men een buigpunt weervinden dat door sommigen de anaërobe drempel genoemd wordt. Deze methode, genoemd naar Dr. Wasserman, bepaalt de drempel dus op een niet invasieve manier (Figuur 4).

Figuur 4: Bepaling van de anaërobe drempel volgens Wasserman

Soms wordt ook gebruik gemaakt van de verhouding tussen zuurstofverbruik (VO2) en geproduceerde hoeveelheid koolstofdioxide (VCO2). De verhouding van beide geeft het zogenaamde respiratoire quotiënt of RQ weer en is belangrijk om het type brandstof te achterhalen waarmee de inspanning geleverd wordt.

Vetverbranding verbruikt relatief veel zuurstof en heeft een lager RQ (RQ = 0.7) dan zuivere verbranding van koolhydraten (RQ = 1.0). Vermits de voeding meestal samengesteld is uit een mengsel van koolhydraten, vetten en eiwitten bekomt men in rust een RQ dat tussen beide in ligt (RQ = 0.85). Tijdens een oplopende inspanning zal het lichaam geleidelijk overschakelen naar pure koolhydraatverbranding. Het is dus logisch dat tijdens een inspanningsproef het RQ van ± 0.8 tot 1.0 zal stijgen. Naarmate de inspanning echter zwaarder wordt, zal het anaërobe energiesysteem meer en meer aangesproken worden. De verzuring van het lichaam gaat daarbij gepaard met extra afgifte van CO2 via de longen waardoor het RQ groter kan worden dan 1.0. Het punt waarop men het RQ = 1.0 bereikt wordt daarom gemakshalve beschouwd als een goede indicatie van de anaërobe drempel, maar echt nauwkeurig is dit niet.

De belangrijkste nadelen aan het gebruik van een spirometrie ter bepaling van de anaërobe drempel zijn:

• Zeer dure, gesofistikeerde apparatuur is nodig voor dit soort test.
• Moeilijk op het terrein uit te voeren, tenzij men beschikt over een draagbare spirometrie.
• Meeste personen vinden het erg lastig om een maximale inspanningsproef te doen met een masker op hun aangezicht; ze vertonen geen normaal ademhalingspatroon als zij door een masker of mondstuk moeten ademen.
• Test op een fiets of loopband gedaan. Hieruit conclusies trekken voor een niet-fietser of niet-loper, heeft weinig zin (omwille van het specificiteitprincipe van training).

Om al deze redenen is een ergospirometer misschien wel nuttig om een algemeen idee te krijgen over de conditie en de maximale zuurstofopname van de sporter. De ergospirometer hoort ook thuis bij het sportgeneeskundig onderzoek, maar voor een éénmalige trainingssturing of -begeleiding zijn er goedkopere methodes dan de ergospirometrie (bv. veldtests).

2.5. Melkzuurbepaling : de gouden standaard

Melkzuurtests maken vandaag integraal deel uit van de sportgeneeskunde. Aan de hand van deze tests kan men op een gemakkelijke manier de anaërobe en aërobe drempel van de atleet beoordelen. Om melkzuur te bepalen hoeft men alleen een minieme hoeveelheid bloed af te nemen. De staalname gebeurt meestal aan de oorlel, de vingertop en heel uitzonderlijk via een  kleine katheder en hindert de atleet praktisch niet. De verschillende tests kunnen zowel in het laboratorium als op het terrein worden uitgevoerd.

2.5.1. Werkwijze

Men doet een inspanningsproef met trapsgewijze stijgende intensiteit. Dit betekent dat de belasting om de zoveel minuten verhoogd wordt, tot uitputting. Meestal worden 3 minuten protocols gebruikt, maar eigenlijk kan men voor veldtests alle richtingen uit. Bij een looptest start men vaak bij een basissnelheid van 5.4 km/h en zal men 1.8km/h verhogen per drie minuten. Bij fietstesten zal men de fiets op een basiswattage zetten van 60 W en 30 W per drie minuten verhogen.

Om de anaërobe drempel uit een inspanningstest met lactaatdosering te bepalen, werden en worden verschillende manieren gebruikt. Vroeger werd steeds de 2 mmol/l en 4 mmol/l-grens bepaald. De 2 mmol/ l-grens werd aërobe drempel en de 4 mmol-grens anaërobe drempel genoemd. Tussen deze twee grenzen diende de uithoudingstraining te gebeuren. Daar deze absolute waarden sterk afhankelijk zijn van o.a. protocol, voedingstoestand, inspanning voor de test e.d., worden op deze manier (als men gebruik maakt van een 3-minuten protocol) de meeste atleten overschat. Daarom worden ook een andere methodes gebruikt om de anaërobe drempel te bepalen, steeds uitgaande van een inspanningstest met 3 minuten protocol.

Een van de huidige methodes stelt dat het punt, waar de lactaatcurve raakt aan een hoek van 51°34′, als aëroob-anaërobe drempel aanzien. (zie figuur 8) Alle inspanningen boven deze drempel zijn anaëroob of weerstand. Alle inspanningen onder deze drempel zijn uithouding. Bij goed uithoudingsatleten kan de lactaatcurve in 3 delen opgesplitst worden (zie figuur 5).

Figuur 5: Bepaling van de anaërobe drempel op basis van de methode van Keul.

Deel I

Gebied waar de lactaatconcentratie ongewijzigd blijft of daalt ondanks een verhoging van de belasting. In dit gebied gaat men de recuperatietraining laten uitvoeren.

Deel II

Gebied waar de lactaatconcentratie langzaam stijgt. Dit gebied gaat tot de aëroob-anaërobe drempel. In dit gebied worden de uithoudingstrainingen gedaan. In het begin van het gebied, de lange duurtraining; in het midden van het gebied de extensieve duurtraining en uiterst rechts van het gebied de intensieve duurtraining.

Deel III

Gebied rechts van de aëroob-anaërobe drempel. In dit gebied gebeurt de weerstandstraining. De tempotraining, waarbij je bepaalde afstanden aflegt aan een tempo dat precies op de uithoudingsgrens ligt, gebeurt op de aëroob-anaërobe drempel. Eenmaal men op deze wijze de individuele anaërobe drempel bepaald heeft, kan men nog een stapje verder gaan en deze in de praktijk valideren met een tweede test. De drempel komt overeen met de hoogste intensiteit die men kan volhouden gedurende 20 tot 45 minuten zonder een continue stijging van het melkzuurgehalte te bekomen. Indien de drempel correct is, zal de melkzuurconcentratie binnen een marge van 1 mmol/l blijven bij een inspanning van 20 minuten aan de intensiteit van de drempel.

Aan de hand van de resultaten kan men nu verschillende trainingszones opstellen.

Tabel 3: Trainingszones bepalen a.d.h.v. een lactaattest

RECUPERATIE (REC) De recuperatie- of hersteltraining moet worden uitgevoerd om te herstellen van een zware trainings- of wedstrijdperiode, en verloopt dus aan een lage intensiteit, een zeer lage hartslag en is relatief kort. Buiten het feit dat deze trainingen herstel stimuleren is er geen trainingseffect.	< 65% HFmax
EXTENSIEF LANG (ExL) Inspanningen in de extensieve zone vormen de basis van het schema. Door te trainen in deze zones (ExL en ExM) leert het lichaam van de atleet aan een hoger tempo te rijden op basis van het vetmetabolisme (zie energiesystemen): de vetdrempel komt op een hoger niveau te liggen. Deze trainingsvorm is zeer belangrijk voor al wie zich voorbereidt op langere wedstrijdafstanden. De tijdsduur is dikwijls langer dan de wedstrijdduur en de intensiteit is laag. Via deze trainingsvorm wordt een brede uithoudingsbasis gelegd en wordt het vetmetabolisme gestimuleerd.	2/3
EXTENSIEF MEDIUM (ExM) De intensiteit van deze trainingen blijft relatief laag, de trainingen hebben een continu karakter en ook de tijdsduur is relatief lang. Deze trainingsvorm bereidt u voor op meer intensieve trainingen en is belangrijk voor het kunnen aanhouden van hogere basistempo’s tijdens training en wedstrijden.	1/3
TEMPO DUUR (TD) Deze trainingen worden uitgevoerd rond de vetdrempel. Er wordt in blokken gereden aan een intensiteit die het vetmetabolisme maximaal stimuleert. Inspanningen in deze zone vormen doorgaans de bovengrens voor de trainingen in de winterperiode. Zij bereidden voor op meer wedstrijd specifieke trainingen later op het seizoen. Deze trainingsvorm verloopt in de zone tempo-interval wanneer zij bergop wordt uitgevoerd.	HFVD ± 4% FRV (VD= vetdrempel)
TEMPO INTERVAL (TI) Deze trainingen worden uitgevoerd rond het omslagpunt. In deze zone wordt het aandeel van het koolhydratenmetabolismenin de energielevering aanzienlijk. Er is een stijging maar nog geen ophoping van lactaat in de spieren en bloed. Aangezien er aan deze intensiteit reeds heel wat suikers verbrand worden zijn inspanningen in deze zone in de tijd beperkt.	TD < Ti < IIL
INTENSIEF INTERVAL – LANG (IIL) Deze trainingen worden uitgevoerd rond het omslagpunt. Inspanningen in deze zone kunnen maximaal 30 tot 60 seconden worden volgehouden (vb. tijdrijden). Aan deze intensiteit is er nog maar net een evenwicht tussen productie en eliminatie van lactaat in de spieren. Het koolhydratenmetabolisme wordt maximaal belast. Trainingen in deze zone worden uitgevoerd in de onmiddellijke aanloop naar belangrijke wedstrijden.	HFOP ± 4% FRV (OP= omslagpunt)
INTENSIEF INTERVAL – KORT (IIK) Dit is de zone voor anaërobe trainingen. Anaërobe trainingen hebben tot doel de weerstand tegen ‘verzuring’ te verbeteren. Anaërobe training is zeer belastend voor het organisme en vergt veel recuperatie. Bij jeugdige atleten vormt de wedstrijdbelasting reeds een voldoende prikkel voor het anaëroob systeem en zijn extra anaërobe trainingen niet op zijn plaats. De intensiteit van trainingen in deze zone is nagenoeg steeds maximaal. De hartslag is hierbij geen goede indicator van intensiteit.	>IIL