Lactaat, kooldioxide en metabolisme

Witte spiervezels kunnen snel en krachtig samentrekken, maar hun uithoudingsvermogen is beperkt en hun aerobe metabolisme is verwaarloosbaar. Zij werken in hoofdzaak anaerob omdat ze nauwelijks mitochondriën bevatten en hun contracties veel lactaat produceren. Mitochondriënrijke en daarom meer aerob werkende rode spiervezels gebruiken lactaat—als er genoeg zuurstof is—als energiebron.

Als de lactaatconcentratie in zenuwcellen boven een bepaalde drempel stijgt, kunnen ze niet goed functioneren en ontstaan er stoornissen in het zenuwstelsel. Dit uit zich bijvoorbeeld als een verslechtering van de bewegingscoördinatie.

Wanneer de kooldioxideconcentratie toeneemt, wordt het medium licht zuurder, dat wil zeggen de pH daalt, en tegelijk neemt volgens het Bohr-effect de neiging van hemoglobine in het bloed toe om in de mitochondriën zuurstof af te geven voor aerobe processen.

Dit heeft minder effect in witte spiervezels, maar juist meer in rode vezels, die daardoor veel beter in staat zijn het door witte vezels geproduceerde lactaat te verbranden. Zo remt lactaat het functioneren van het zenuwstelsel pas later tijdens mogelijk steeds intensievere lichaamsbeweging, of de intensiteit kan bijvoorbeeld bij een startduik groter zijn, omdat de spieren later ‘instorten’, aangezien meer lactaat kan worden verbrand.

Lactaatniveau en spierstijfheid

Ik denk dat het probleem van laktaatgerelateerde spierstijfheid vooral optreedt omdat, wanneer de lactaatconcentratie een bepaalde waarde overschrijdt, het de werking van het zenuwstelsel sterk belemmert en het stijf wordt; de sporter vertraagt dan sterk na 1–1,5–2 minuten maximale intensiteit, en niet-sporters nog sneller.

Verder gedacht: als het lichaam lactaat in grotere mate gebruikt dan eerder, komt dit probleem later voor. De zeer intensieve belasting kan slechts met enkele seconden worden verlengd of de intensiteit kan slechts een beetje verhoogd worden, maar in de topsport betekent dat veel. Enkele seconden voorsprong kunnen op een wereldevenement al het podium betekenen.

Bevorderen van lactaatgebruik

Als we het gebruik van lactaat in spiercellen kunnen vergroten, vooral in rode spiercellen, wordt de verstoring van de zenuwfunctie later. We moeten dus de oxidatie van lactaat in rode spiervezels verhogen zodat de sporter intensieve inspanning langer volhoudt. Wat verhoogt de mate van oxidatie in de spieren?

• meer warmte,
• toename van kooldioxideconcentratie,
• verlaging van pH, verzuring,
• toename van de concentratie van 1,3-bisfosfoglyceraat (BPG).

Meer warmte kan worden opgewekt en behouden door warming-up en spierarbeid.

Het verhogen van de kooldioxideconcentratie

Er zijn in wezen drie manieren om de kooldioxideconcentratie te verhogen.

1. Beperkt ademen
2. Trainingsmasker. Je kunt hier een trainingsmasker kopen.
3. Mofetta (CO₂-"bad")

Een toename van het CO₂-gehalte veroorzaakt voldoende pH-daling; andere oplossingen moet je niet proberen, omdat overmatige verzuring belangrijke fysiologische processen remt. De beweging zelf veroorzaakt ook pH-daling, omdat melkzuur (lactaat) en andere zure stoffen ontstaan, en dat belemmert ook de werking van de zenuwen. (Een hogere CO₂-waarde belemmert ook overmatige verzuring omdat het als buffer fungeert.)

De verhoging van 1,3-bisfosfoglyceraat, oftewel BPG, die optreedt wanneer iemand gedurende langere tijd aan hogere kooldioxide- en/of lagere zuurstofconcentraties moet wennen (bijv. op hoogte of tijdens zwangerschap), kan ook door ademhalingsoefeningen nabij zeeniveau worden bereikt.

Om de CO₂-concentratie te verhogen, gebruiken zwemmers bijvoorbeeld 5‑7‑9‑adempatronen waarbij hypoxie en hypercapnie (boven gemiddelde CO₂-concentratie) samen optreden. Hoe vaker dit gebeurt, hoe hoger de CO₂-concentratie in het lichaam van de zwemmer en hoe meer het lichaam went aan die hogere CO₂-waarde.

Het belang van de kooldioxideconcentratie

Waarom kan iemand niet zomaar, als onervaren zwemmer, met een 9‑tal ademhaling zwemmen, ook al heeft hij verder een goede techniek?

Omdat men zich daartoe eerst moet ontwikkelen door veel te zwemmen met 3‑, 5‑ en 7‑tal ademhaling. Via die weg kun je ook een hogere CO₂-waarde bereiken (en een grotere vitale capaciteit, wat het specifieke gewicht van de zwemmer vermindert).

De toename van de CO₂-concentratie kan alleen geleidelijk worden bereikt. De menselijke anatomie is zo ingericht dat dit slechts langzaam, over maanden kan plaatsvinden. Het gaat niet snel. Het ademhalingscentrum in de verlengde merg en het hele lichaam passen zich in een relatief lang proces aan steeds hogere CO₂-concentraties aan. Deze aanpassing veroorzaakt naast betere prestaties ook veel andere gunstige effecten bij sporters (sterker immuunsysteem, gemakkelijkere regeneratie, enz.).

Zwemmer s, en met name goede zwemmers, hebben een lichaam met een hoge CO₂-concentratie. Als die concentratie niet hoog was, zouden ze sneller "lactaatgestoord" raken. Na langere rustpauzes zijn de resultaten niet alleen slechter omdat er minder spiermassa is of mogelijk meer lichaamsgewicht, maar ook omdat de CO₂-concentratie in het lichaam is gedaald doordat de 7‑ en 9‑tal trainingen zijn uitgebleven en hun effect ontbreekt.

Naast ademhalingsinstructies zijn er ook andere manieren om het CO₂-niveau bij zwemmers te verhogen. Sommige sporters gebruiken al een trainingsmasker of bijvoorbeeld in Rusland het Frolov‑apparaat.

Er is nog iets belangrijks dat maar weinigen weten: om de CO₂-waarde duurzaam en significant te verhogen, is het niet voldoende om drie keer per week 10 minuten ademhalingsspecifiek zwemmen te doen. Er is veel meer van dit soort oefening nodig.

Aanbevelingen voor de trainingsarbeid

Normaal worden trainingen zo opgebouwd dat er aan het einde uitzwem- of herstelblokken zijn, waarin zwemmers op gemiddelde snelheid met relatief zeldzame ademhalingen moeten zwemmen. Ik zou deze blokken gebruiken, als ik zwemtrainer was, om de CO₂-waarde te verhogen, voornamelijk door mijn zwemmers met een buisje te laten zwemmen waarvan de slang een ongeveer 150–200 ml grote wijdte bevat. Hierdoor zou de CO₂-concentratie in hun longen en het hele lichaam aan het einde van de training toenemen zonder lichamelijk lijden, zonder dat de trainingstijd groter wordt; wel zou het herstel sneller verlopen en zouden de resultaten verbeteren, en een koude dompelbad zou ook prettiger zijn.

Voor niet-zwemmers is er het trainingsmasker. Zonder verstikking toegepast levert het ook uitstekende resultaten op.

Ademhalingsregulatie is gemakkelijker te veranderen wanneer iemand aan matige of zware fysieke belasting wordt blootgesteld. (De zuurstof‑hemoglobineverzadigingscurve verschuift in zulke gevallen meer naar rechts.)

Eventuele oplossingen buiten de training (bijv. het Frolov‑apparaat) zijn nuttig om de tijdens trainingen behaalde perioden van hypercapnie zo veel mogelijk te behouden, of ze eventueel nog iets te vergroten als iemand erg vastberaden is. Het werk kun je niet omzeilen; het moet gedaan worden, maar het kan wel beter worden benut.

Tot slot nog één toevoeging. De verandering in de CO₂-waarde van het lichaam is heel goed meetbaar met een eenvoudige methode: het bepalen van de controletijd, waarvoor je maar één klok nodig hebt. De meting zelf duurt maximaal 1 minuut (Als het langer is, is dat al heel goed!).