Klaar voor De Start! Ronde van Frankrijk is Tour de Force

Transcriptie

1 sportwetenschap Utrecht zal het eerste weekend van juli geel kleuren en even het centrum van de internationale sportwereld worden. Met een proloog over 13,7 km zal de Ronde van Frankrijk in gang worden geschoten en de strijd om de gele trui losbranden. Een mooie aanleiding om wat dieper in de wetenschap achter La Grande Boucle te duiken. Klaar voor De Start! Ronde van Frankrijk is Tour de Force Patrick Schoenmakers, Marco Konings & Florentina Hettinga Wat ooit begon als een marketingstunt van de krant L Auto is heden ten dage uitgegroeid tot de grootste meerdaagse wielerwedstrijd ter wereld. Maurice Garin, schoorsteenveger van beroep, werd in 1903 de eerste winnaar van de Tourde France (TDF). Hij completeerde de zes etappes, met een totale afstand van 2428 km, in ruim 94 uur. De Tour in cijfers Sinds 1903 zijn er inmiddels 101 Rondes van Frankrijk verreden (de TDF werd niet gereden tijdens de Eerste en Tweede Wereldoorlog). De gemiddelde afstand van alle verreden TDF s bedraagt 4318 ± 705 km. De eerste twee edities waren relatief kort (< 3000km), maar de organisatie besloot al snel het aantal etappes op te voeren van 6 naar 15. Omdat de gebruikelijke afstand per etappe in de jaren ongeveer 400 km was, zorgde dit voor de langste TDF s in de geschiedenis, met totale afstanden van meer dan 5000 km. De langste editie tot op heden is die van 1927, toen in 17 etappes een afstand van 5745 km werd overbrugd, wat neerkomt op een gemiddelde afstand van 338 km (!) per etappe. Zulke afstanden zijn niet meer van deze tijd. Gegevens uit de periode laten zien, dat de totale afstand is afgenomen naar 3650 ± 208km, onderverdeeld in 21 etappes. 1 Bovenop de ellenlange afstanden werden vanaf 1910 voor het eerste hors catégorie beklimmingen in de TDF opgenomen, met als primeur de Pyreneeënreuzen Tourmalet en Aubisque. Beklimmingen van Alpencols maken sinds 1911 ook deel uit van het routeboek. De eerste individuele tijdrit stond in 1934 op het programma en een korte proloog als Tourstart werd in 1967 geïntroduceerd. Er blijkt een sterke correlatie te bestaan (zie figuur 1) tussen de afname van de totale afstand van de TDF en de toename in gemiddelde snelheid van de eindwinnaar (r = -0,889, P < 0.01). 1 Natuurlijk is een deel van de toename in snelheid toe te schrijven aan de mo- 2 Sportgericht nr. 3 / 2015 jaargang 69

2 dernisering van het wielrennen. Denk hierbij aan lichtere fietsen vol technologische en aerodynamische aanpassingen, betere wegen om op te rijden en meer kennis op het gebied van herstel, training en voeding. Zware inspanning Ondanks de aanpassingen in de lengte van de etappes en de modernisering van het materiaal blijft de TDF een immens zware onderneming. Een manier om de inspanning tijdens een rit in kaart te brengen is het berekenen van de zogeheten TRIMP score. Hiertoe worden het aantal minuten in laag- (< 70% VO 2 max), matig- (70-90% VO 2 max) en hoogintensieve (> 90% VO 2 max) periodes vermenigvuldigd met respectievelijk factor 1, 2 en 3. 2 Vervolgens worden deze scores bij elkaar opgeteld tot een totaalscore voor de dag. Over de drie weken van de Tour wordt een gemiddelde TRIMP score van per dag gescoord. 2-4 In perspectief: het lopen van een marathon leidt gemiddeld tot een TRIMP score van Er is wel een grote variatie in intensiteit tussen de verschillende soorten etappes: vlakke etappes, bergetappes en (ploegen-) tijdritten (zie tabel 1). Niet geheel verrassend brengen wielrenners de meeste tijd in de hoogintensieve zone door tijdens de bergetappes en de tijdritten en bepalen de periodes op hoge Figuur 1. Totale afstand van de TDF (y-as links) en gemiddelde snelheid van de winnaar (y-as rechts) in de periode (x-as). 1 intensiteit ook de uitkomst van een etappe. Tijdens bergetappes kunnen de inspanningen oplopen tot wel 600 TRIMPs. De ideale Tourrijder Het peloton profwielrenners wordt nog steeds grotendeels gevormd door coureurs uit Europa, Noord-Amerika en Oceanië. Historisch gezien is een tourwinnaar 28 ± 3 jaar oud ten tijde van zijn eerste overwinning. 1 Afgaande op de laatste tien winnaars van de TDF op dat moment (Miguel Indurain t/m Cadel Evans) beschreven Santalla et al. in 2012, dat de winnaar gemiddeld 179,1 ± 6 cm lang is, 67,4 ± 7 kg weegt en een BMI heeft van ~ 21 kg/m 2. 1 Deze lichaamsafmetingen komen meer in de buurt van het profiel van tijdritspecialisten (181,0 ± 6 cm / 71,2 ± 6 kg / ~ 22 kg/m 2 ) dan van klimspecialisten (175,0 ± 7 cm / 62,4 ± 4 / ~ 20 kg/m 2 ). 5,6 Klimspecialisten zijn over het algemeen lichter, wat zorgt voor een hoge relatieve power output (het aantal Watt/kg). Hoewel klimspecialisten als Marco Pantani en Nairo Quintana hebben aangetoond grote wielerrondes te kunnen winvlakke etappe bergetappe tijdrit afstand (km) ~ 200 ~ inspanningsduur 4-5 uur 5-6 uur min gemiddelde intensiteit laag tot matig matig tot hoog hoog Tabel 1. Competitie-eisen in de moderne Tour de France, per type etappe (gebaseerd op data van Santalla et al. 1 ). gemiddelde snelheid (km/uur) ~ 45 fietspositie traditioneel (zittend) ~ 20 (tijdens klimmen) afwisselend staand en zittend ~ 50 aerodynamisch belangrijkste eisen technisch fysiologisch fysiologisch en aerodynamisch specifieke zorgen valpartijen matige hypoxie aerodynamica geschat vermogen Watt > 6 Watt/kg (tijdens klimmen) Watt fysiologische belasting (TRIMP) < 350 > Sportgericht nr. 3 / 2015 jaargang 69 3

3 nen, lijkt een wat zwaardere bouw belangrijk om ook een hoog absoluut vermogen (W) te kunnen genereren. Het maximale vermogen (Wmax) is bij professionele wielrenners een belangrijke voorspeller van tijdritprestaties. 7 Afhankelijk van het gebruikte protocol zijn voor professionele wielrenners tijdens maximale inspanningstesten Wmax waarden tussen de Watt (5,5-7,5 W/kg) gedocumenteerd. Hiermee lijkt een relatief vermogenvan 5,5 W/kg noodzakelijk om deel uit te maken van het Tourpeloton. Om de TDF ook te kunnen winnen is een relatief vermogen van > 7.0 W/kg een vereiste. 8 De capaciteit van het lichaam om zuurstof op te nemen (VO 2 max) is een belangrijke voorspeller van duurprestaties. 5,9 Bij TDF wielrenners varieert deze tussen de 5,0-5,5 l/min. 10,11 Door hun lagere lichaamsgewicht hebben klimspecialisten vaak een hogere maximale zuurstofopname wanneer deze wordt uitgezet tegen het gewicht (~ 80ml/kg/min) in vergelijking met klassementsrenners (~ 74 ml/kg/ min) Een VO 2 max van ~ 75 ml/ kg/min lijkt noodzakelijk om in de TDF om de prijzen mee te doen. Naast een hoge Wmax en VO 2 max is het voor een wielrenner ook belangrijk om een hoge lactaatdrempel en OBLA (Onset of Blood LactateAccumulation, het geleverde vermogen op de lactaatdrempel) te hebben. 15 De lactaatdrempel geeft het moment aan waarop verzuring optreedt en wordt vaak aangeduid met de lactaatconcentratie van ~ 4 mmol/l. Het is vastgesteld dat TDF wielrenners pas op een veel hogere intensiteit verzuren (~ 90% Wmax, ~ 90% VO 2 max) in vergelijking met getrainde wielrenners (~ 84% Wmax, ~ 80% VO 2 max). 9,15 Een laatste belangrijke fysiologische kwaliteit die TDF wielrenners bezitten is het vermogen om te fietsen met een hoge mechanische efficiëntie (ME). Dit zorgt voor een relatief lagere belasting tijdens inspanningen, waardoor tijdens submaximale inspanningen als het ware krachten worden gespaard. Bij topwielrenners is een ME van wel 25% gedocumenteerd. Met andere woorden: 25% van de totaal geleverde energie wordt gebruikt om de fiets voort te stuwen. Het is nog onduidelijk hoe de efficiëntie precies te verbeteren is, maar het aantal kilometers dat een professionele wielrenner op jaarbasis tijdens wedstrijden en trainingen maakt is van groot belang. 8 Hierdoor lijkt de efficiëntie van de werkende spieren toe te nemen. 16 Men neemt ook aan dat een grotere hoeveelheid type I spiervezels bijdraagt aan een hogere ME. Daarnaast is tijdens de carrière van Lance Armstrong een toename van zijn efficiëntie gedocumenteerd, vooral toen hij met een hogere cadans (rpm, aantal pedaalomwentelingen per minuut) begon te fietsen. 17 Helaas kunnen we er bij Armstrong niet vanuit gaan dat enkel deze hogere cadans voor de verbetering van de efficiëntie heeft gezorgd, maar ook in onderzoek van Lucia et al. bleken wielrenners efficiënter te fietsen wanneer zij reden met 100 rpm in vergelijking met 60 rpm en 80 rpm. 18 Pacing in de Tour Naast de bovengenoemde fysiologische vereisten om de TDF te kunnen winnen hebben wielrenners ook andere kwaliteiten nodig, die ietwat moeilijker meetbaar zijn. Zo zijn bijvoorbeeld het tactisch inzicht van een wielrenner, het vermogen om zuinig te rijden tijdens een race, het herstelvermogen en het niet betrokken raken bij valpartijen belangrijk om 21 etappes goed door te komen. Ook is het van groot belang om een optimale pacing strategie te kiezen gedurende de rittenkoers. De hoeveelheid energie die een renner tot zijn beschikking heeft is niet onbeperkt, dus hij moet continu beslissingen nemen over de verdeling ervan. 19,20 Ook op dit punt kan onderscheid worden gemaakt tussen vlakke etappes, bergetappes en tijdritten. Eerder onderzoek heeft zich hierbij met name gefocust op tijdritten. Gezien de gemiddelde duur van een Tour-tijdrit (± 1 uur) is een korte, snelle start om goed op gang te komen, gevolgd door Figuur 2. Het vermogen dat geleverd moet worden om een succesvolle ontsnapping op te zetten in (A) de eerste kilometers of (B) de laatste 10 kilometer van een etappe. 4 Sportgericht nr. 3 / 2015 jaargang 69

4 een gelijkmatige, zo hoog mogelijke snelheid gedurende de rest van de race, optimaal. Het gemiddelde vermogen tijdens tijdritten in de Tour ligt hierbij rond de 400 Watt. Uit recent onderzoek blijkt dat intensieve inspanningen in de dagen voorafgaand aan een tijdrit kunnen leiden tot een voorzichtigere start. 21 Iets om rekening mee te houden als je de tijdrit wilt winnen! Voor een proloog zou de optimale pacing strategie eventueel (afhankelijk van de afstand) kunnen afwijken. Als het gaat om een tijdrit van enkele kilometers is een all-out strategie te overwegen. Dit lijkt echter niet van toepassing op de relatief lange proloog (13,7 km) van dit jaar in Utrecht. De vlakke etappes Vlakke etappes worden gekarakteriseerd door een grote variabiliteit in vermogen. Langere periodes van relatief lage intensiteit (gemiddeld Watt) worden afgewisseld met korte hoogintensieve inspanningen. 22,23 Tijdens vlakke etappes is het enorme voordeel van rijden in een peloton duidelijk zichtbaar. Door kort achter elkaar in een groep te rijden kan de luchtweerstand die moet worden overwonnen met wel 40% worden verlaagd. 24 Met een lager energieverbruik kan een rijder in het peloton zo dezelfde snelheid behalen als een individuele rijder. Dit verklaart deels waarom de kenmerkende lange ontsnappingen tijdens vlakke etappes maar zelden succesvol zijn. De koplopers dienen ten eerste een enorme krachtsinspanning (> 500 Watt gedurende 30 sec tot 5 min) te leveren om weg te rijden uit het peloton. 25 Vervolgens moeten ze ook nog relatief veel meer vermogen leveren om de voorsprong te behouden ten opzichte van het grote, gegroepeerde peloton (zie figuur 2). Uiteindelijk eindigen de In 2014 kleurde de Engelse stad Leeds geel door het vertrek van de Tour. (Foto: Bert Otten) meest vlakke etappes daarom in een massasprint. Daarin bleek het succes van één van s werelds topsprinters (Mark Cavendish) gerelateerd aan het aantal ploeggenoten om hem heen (meer is beter) en zijn positionering (verder van voren tijdens succesvolle sprints) tijdens de laatste minuut van de etappe. 26 De bergen in Tijdens bergetappes wordt van de rijders juist een hoog constant vermogen over langere periodes gevraagd. Toppers blijken in staat om ruim een uur op een intensiteit van meer dan 90% VO 2 max te rijden. 1,27 Wat betreft pacing lijkt het optimaal om tijdens het klimmen wat extra vermogen te leveren (bovenop het gemiddelde) en tijdens het afdalen wat minder. Gezien de lagere snelheid tijdens het klimmen en de daaraan gerelateerde lagere luchtweerstand neemt het voordeel van het rijden in een groep af. Er kan echter nog altijd ca. 10% voordeel in vermogen worden behaald door kort achter andere rijders te koersen. 28 Hierbij dient wel constant de afweging gemaakt te worden of het gekozen tempo ook daadwerkelijk kan worden volgehouden tot aan de top, om een te vroege uitputting te voorkomen. Energie sparen en niet vallen Niet alleen in een etappe zelf, maar over de gehele drie weken dient een wielrenner keuzes te maken over hoe hij zijn energie verdeelt. Hierbij lijkt als stelregel te gelden dat hoe langer de rittenkoers duurt, des te lager de gemiddelde intensiteit per etappe is. Verder speelt de rol van de renner in de ploeg (kopman, knecht, aanvaller, et cetera) uiteraard ook een belangrijke rol. 1,29 Zoals eerder vermeld kunnen de inspanningen op een dag oplopen tot wel 600 TRIMPs. Wielrenners lijken echter ook over de verschillende etappes heen hun energie te verdelen, aangezien er nog nooit TRIMPs boven de 600 zijn gemeten voor opeenvolgende dagen, zelfs niet tijdens opeenvolgende bergetappes. 2 Gezien de enorme inspanningen die met name van de klassementsrenners gevraagd worden tijdens tijdritten en bergetappes is energie sparen het devies in de vlakkere etappes. Jezelf schuilhouden in het midden van het peloton, profiterend van de lagere luchtweerstand, is een ideale manier om dit te doen. Dit is echter gemakkelijker gezegd dan gedaan, zeker omdat het gevaar om te vallen altijd op de loer ligt. Uit recent Spaans onderzoek blijkt dat wielrenners anno nu een twee keer zo grote kans hebben op zwaar lichamelijk letsel als wielrenners in de jaren 80 en Het is moeilijk aan te duiden waarom sommige renners vaker vallen dan andere. Plaatsing in het peloton, fietsbeheersing en het tijdig kunnen inschatten van gevaarlijke situaties lijken logische kwaliteiten te zijn om valpartijen te voorkomen. Sportgericht nr. 3 / 2015 jaargang 69 5

5 Zekerheid Al deze factoren samen maken van de Tour de France één van de zwaarste competities ter wereld. Zaterdag 4 juli barst het spektakel los in Utrecht. Bijna 200 rijders staan daar aan de start met maar één zekerheid: Parijs is nog ver! Referenties 1. Santalla A, Earnest CP, et al. (2012). The Tour de France: an updated physiological review. International Journal of Sports Physiology and Performance, 7 (3), Lucia A, Hoyos J, et al. (2003). Tour de France versus Vuelta a Espana: which is harder? Medicine & Science in Sports & Exercise, 35 (5), Padilla S, Mujika I, et al. (2001). Exercise intensity and load during mass-start stage races in professional road cycling. Medicine & Science in Sports & Exercise, 33 (5), Foster C, Hoyos J, et al. (2005). Regulation of energy expenditure during prolonged athletic competition. Medicine & Science in Sports & Exercise, 37 (4), Lucia A, Hoyos J, et al. (2000). Heart rate and performance parameters in elite cyclists: a longitudinal study. Medicine & Science in Sports & Exercise, 32 (10), Padilla S, Mujika I, et al. (1999). Level ground and uphill cycling ability in professional road cycling. Medicine & Science in Sports & Exercise, 31 (6), Hawley JA & Noakes TD (1992). Peak power output predicts maximal oxygen uptake and performance time in trained cyclists. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 65 (1), Lucia A, Hoyos J, et al. (2002). Inverse relationship between VO 2 max and economy/efficiency in world-class cyclists. Medicine & Science in Sports & Exercise, 34 (12), Fernandez-Garcia B, Perez-Landaluce J, et al. (2000). Intensity of exercise during road race pro-cycling competition. Medicine & Science in Sports & Exercise, 32 (5), Lucia A, Rabadan M, et al. (2006). Frequency of the VO 2 max plateau phenomenon in worldclass cyclists. International Journal of Sports Medicine, 27 (12), Padilla S, Mujika I, et al. (2008). Exercise intensity and load during uphill cycling in professional 3-week races. European Journal of Applied Physiology, 102 (4), Coyle EF, Feltner ME, et al. (1991). Physiological and biomechanical factors associated with elite endurance cycling performance. Medicine & Science in Sports & Exercise, 23 (1), Faria IE, Faria EW, et al. (1989). Comparison of physical and physiological characteristics in elite young and mature cyclists. Research Quarterly for Exercise and Sport, 60 (4), Lucia A, Pardo J, et al. (1998). Physiological differences between professional and elite road cyclists. International Journal of Sports Medicine, 19 (5), Earnest CP, Foster C, et al. (2009). Time trial exertion traits of cycling s Grand Tours. International Journal of Sports Medicine, 30 (4), Santalla A, Naranjo J, et al. (2009). Muscle efficiency improves over time in world-class cyclists. Medicine & Science in Sports & Exercise, 41 (5), Coyle EF (2005). Improved muscular efficiency displayed as Tour de France champion matures. Journal of Applied Physiology, 98 (6), Lucia A, San Juan AF, et al. (2004). In professional road cyclists, low pedaling cadences are less efficient. Medicine & Science in Sports & Exercise, 36 (6), Hettinga F (2012). Pacing strategies for cycling. In: Hopker J & Jobson S (eds.), Performance cycling: the science of success, pp London: Bloomsbury. 20. Smits BL, Pepping GJ, et al. (2014). Pacing and decision making in sport and exercise: the roles of perception and action in the regulation of exercise intensity. Sports Medicine, 44 (6), Skorski S, Hammes D, et al. (2015). Effects of training-induced fatigue on pacing patterns in 40-km cycling time trials. Medicine & Science in Sports & Exercise, 47 (3), Vogt S, Heinrich L, et al. (2006). Power output during stage racing in professional road cycling. Medicine & Science in Sports & Exercise, 38 (1), Ebert TR, Martin DT, et al. (2006). Power output during a professional men s road-cycling tour. International Journal of Sports Physiology and Performance, 1 (4), Edwards AG & Byrnes WC (2007). Aerodynamic characteristics as determinants of the drafting effect in cycling. Medicine & Science in Sports & Exercise, 39 (1), Abbiss CR, Menaspa P, et al. (2013). Distribution of power output when establishing a breakaway in cycling. International Journal of Sports Physiology and Performance, 8 (4), Menaspa P, Abbiss CR, et al. (2013). Performance analysis of a world-class sprinter during cycling grand tours. International Journal of Sports Physiology and Performance, 8 (3), Pinot J & Grappe F (2015). A six-year monitoring case study of a top-10 cycling Grand Tour finisher. Journal of Sports Science, 33 (9), Millet GP, Tronche C, et al. (2014). Accuracy of indirect estimation of power output from uphill performance in cycling. International Journal of Sports Physiology and Performance, 9 (5), Lucia A, Earnest C, et al. (2003). The Tour de France: a physiological review. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports, 13 (5), Barrios C, Bernardo ND, et al. (2015). Changes in sports injuries incidence over time in world-class road cyclists. International Journal of Sports Medicine, 36 (3), Over de auteurs De auteurs zijn allen verbonden aan het Centre for Sports and Exercise- Science van de University of Essex (GB). Patrick Schoenmakers verbleef daar de afgelopen maanden als visiting research fellow en zal per 1 oktober a.s. starten met zijn PhD-traject. Komende zomer fietst hij zijn eigen Grand Tour: De Tour for Life. Marco Konings is reeds werkzaam als PhD-student en richt zich in zijn onderzoek op de invloed van competitie en vermoeidheid op het beslissingsgedrag van sporters. Florentina Hettinga is werkzaam als universitair docent en onderzoeker. 6 Sportgericht nr. 3 / 2015 jaargang 69