Lactaatdrempeltraining
Len Kravitz, Ph.D. en Lance Dalleck, Ph.D.
Inleiding
De termen melkzuur en lactaat worden, ondanks biochemische verschillen, vaak door elkaar gebruikt. Fitness professionals hebben melkzuur of verbranding traditioneel in verband gebracht met het onvermogen om een intensieve training met een bepaalde intensiteit voort te zetten. Hoewel de omstandigheden in de spiercellen van de sporter in de richting van acidose zijn verschoven, veroorzaakt de productie van lactaat zelf niet direct het ongemak (acidose) dat men bij hogere trainingsintensiteiten ervaart. Het is de ophoping van protonen (H+), die samenvalt met, maar niet veroorzaakt wordt door de productie van lactaat, die leidt tot acidose, waardoor de spiercontractie wordt belemmerd, en die uiteindelijk leidt tot de verbranding en de bijbehorende vermoeidheid (Robergs, Ghiasvand, Parker 2004). De verhoogde protonenaccumulatie ontstaat met name door de splitsing van ATP (de energieleverende molecule in het lichaam) door de spierproteïne filamenten, om krachtige spiercontractie in stand te houden. Interessant genoeg wordt de productie van lactaat voorgesteld als een fysiologische gebeurtenis om de zure omgeving in de spieren van de sporter te neutraliseren of te vertragen (Robergs, Ghiasvand, Parker 2004). De ophoping van lactaat, die jarenlang in verband werd gebracht met de oorzaak van de brandwond, is dus eigenlijk een gunstige metabolische gebeurtenis om de brandwond te verminderen. Wetenschappers noemen het trainen op deze fysiologische toestand lactaatdrempel-training.
Fitnessprofessionals kunnen deze kennis gebruiken om de cardiovasculaire uithoudingsprestaties van hun studenten en cliënten te verbeteren. Alle wereld- en olympische duursporters nemen lactaatdrempeltraining op in hun trainingen. In dit artikel wordt uitgelegd en besproken hoe de principes van lactaatdrempel training kunnen worden opgenomen in het trainingsprogramma van je klanten.
Lactaatdrempel en duurprestaties
Van oudsher wordt de maximale zuurstofopname (VO2max) gezien als het belangrijkste onderdeel voor succes bij langdurige inspanning (Bassett & Howley 2000). Meer recent hebben wetenschappers echter gerapporteerd dat de lactaatdrempel de meest consistente voorspeller is van prestaties bij duurinspanningen. Studies hebben herhaaldelijk hoge correlaties gevonden tussen prestaties in duursporten zoals hardlopen, fietsen en race-walking en de maximale steady-state werkbelasting bij de lactaatdrempel (McKardle, Katch, & Katch 1996).
Wat is de lactaatdrempel?
In rust en bij steady-state inspanning is er een evenwicht tussen de productie van lactaat in het bloed en de afvoer van lactaat uit het bloed (Brooks 2000). De lactaatdrempel verwijst naar de intensiteit van de inspanning waarbij er een abrupte stijging is van het lactaatgehalte in het bloed (Roberts & Robergs 1997). Hoewel de exacte fysiologische factoren van de lactaatdrempel nog worden opgelost, wordt aangenomen dat de volgende sleutelmechanismen een rol spelen (Roberts & Robergs 1997):
1) Verminderde lactaatverwijdering
2) Verhoogde rekrutering van fast-twitch motor units
3) Onbalans tussen glycolyse en mitochondriale ademhaling
4) Ischemie (lage bloedstroom) of hypoxie (laag zuurstofgehalte in bloed)
1) Lactaatverwijdering
Hoewel een verhoogde productie van lactaat, die uitsluitend optreedt tijdens hoge intensiteit inspanning, ooit werd gezien als een negatieve metabole gebeurtenis, is natuurlijk (Robergs, Ghiasvand, Parker 2004). Zelfs in rust vindt een kleine mate van lactaatproductie plaats, wat aangeeft dat er ook lactaatverwijdering moet plaatsvinden, anders zou er lactaatophoping plaatsvinden in rust. De voornaamste manier om lactaat te verwijderen is de opname ervan door het hart, de lever en de nieren als metabole brandstof (Brooks 1985). In de lever fungeert lactaat als een chemische bouwsteen voor de productie van glucose (bekend als gluconeogenese), dat vervolgens weer in de bloedstroom wordt vrijgegeven om elders als brandstof (of substraat) te worden gebruikt. Bovendien zijn niet-spannende of minder actieve spieren in staat lactaat op te nemen en te verbruiken. Bij trainingsintensiteiten boven de lactaatdrempel is er een wanverhouding tussen productie en opname, waarbij de snelheid van lactaatverwijdering blijkbaar achterblijft bij de snelheid van lactaatproductie (Katz & Sahlin 1988).
2) Verhoogde rekrutering van snel-snel-snelle motor-units
Op lage intensiteitsniveaus worden voornamelijk langzaam-snelle spieren gerekruteerd om de trainingsbelasting te ondersteunen. Slow-twitch spieren worden gekenmerkt door een hoog aëroob uithoudingsvermogen dat de mitochondriale ademhaling verbetert, het aërobe ATP energieproductiesysteem. Naarmate de intensiteit van de inspanning toeneemt, vindt er een verschuiving plaats naar de rekrutering van snelwerkende spieren, die metabole kenmerken hebben die gericht zijn op glycolyse (een anaerobe energieroute). Het recruteren van deze spieren zal het energiemetabolisme van de mitochondriale ademhaling meer doen verschuiven naar de glycolyse, wat uiteindelijk zal leiden tot een verhoogde lactaatproductie (Anderson & Rhodes 1989).
3) Onbalans tussen glycolyse en mitochondriale ademhaling
Bij toenemende trainingsintensiteit is er een toegenomen afhankelijkheid van de snelheid in de overdracht van glucose naar pyruvaat via de reacties van de glycolyse. Dit wordt de glycolytische flux genoemd. Pyruvaat, het eindproduct van de glycolyse, kan ofwel in de mitochondriën terechtkomen voor verdere biologische afbraak (voor de uiteindelijke synthese van energie), ofwel worden omgezet in lactaat. Sommige onderzoekers zijn van mening dat bij een hoge snelheid van de glycolyse pyruvaat sneller wordt geproduceerd dan het de mitochondriën kan binnendringen voor mitochondriale ademhaling (Wasserman, Beaver, & Whipp 1986). Pyruvaat dat niet in de mitochondria kan komen, zal worden omgezet in lactaat, dat dan elders in het lichaam (zoals de lever of andere spieren) als brandstof kan worden gebruikt.
4) Ischemie en Hypoxie
Voor jaren werd gedacht dat een van de belangrijkste oorzaken van lactaatproductie een lage bloedstroom (ischemie) of een laag zuurstofgehalte in het bloed (hypoxie) naar de spieren bij inspanning was (Roberts & Robergs 1997). Er zijn echter geen experimentele gegevens die wijzen op ischemie of hypoxie in de spieren, zelfs niet bij zeer intensieve inspanning (Brooks 1985).
Wat is de anaerobe drempel?
De term anaerobe drempel werd in de zestiger jaren geïntroduceerd op basis van het concept dat bij een hoge intensiteit van inspanning, er een laag zuurstofgehalte (of hypoxie) in de spieren bestaat (Roberts & Robergs 1997). Op dit punt moet de energietoevoer verschuiven van het aerobe energiesysteem (mitochondriale ademhaling) naar het anaerobe energiesysteem (glycolyse en het fosfageen systeem) om de inspanning te kunnen voortzetten.
Echter, er zijn veel onderzoekers die sterk gekant zijn tegen het gebruik van de term anaerobe drempel, omdat ze vinden dat deze misleidend is. Het belangrijkste argument tegen het gebruik van de term anaerobe drempel is dat het suggereert dat de zuurstoftoevoer naar de spieren beperkt is bij specifieke trainingsintensiteiten. Er is echter geen bewijs dat de spieren zelfs bij maximale intensiteit van de inspanning een tekort aan zuurstof krijgen (Brooks 1985). Het tweede belangrijke argument tegen het gebruik van de anaerobe drempel is dat het suggereert dat op dit punt van de inspanningsintensiteit het metabolisme volledig verschuift van aerobe naar anaerobe energiesystemen. Deze interpretatie is een te simplistische kijk op de regulatie van energiemetabolisme, omdat anaerobe energiesystemen (glycolyse en het fosfageen systeem) de taak van ATP regeneratie niet volledig overnemen bij hogere intensiteit van inspanning, maar eerder de energievoorziening uit mitochondriale ademhaling vergroten (Robergs, Ghiasvand, Parker, 2004).
Lactate Threshold Trainingsprogramma’s en Trainingen
Hoewel de optimale training voor verbetering van de lactaatdrempel nog niet volledig door onderzoekers is vastgesteld, zijn er toch een aantal uitstekende richtlijnen die je kunt volgen bij het samenstellen van trainingsprogramma’s en trainingen om de uithoudingsprestaties van cliënten te optimaliseren. Onderzoek heeft uitgewezen dat trainingsprogramma’s die bestaan uit een combinatie van hoog volume, maximale steady-state en intervaltrainingen het meest uitgesproken effect hebben op verbetering van de lactaatdrempel (Roberts & Robergs 1997, Weltman 1995).
Hoog volume training
In eerste instantie is de beste manier om de lactaatdrempel van uw cliënten te verbeteren het verhogen van hun trainingsvolume, ongeacht de cardiovasculaire wijze van trainen. Laten we een casestudy maken terwijl we lactaatdrempeltraining bespreken om volledig te zien hoe u een effectief programma ontwerpt. Laten we voor onze casestudy aannemen dat de cliënt op dit moment 100 minuten per week aan cardiovasculaire training doet, met als doel de totale tijd te verhogen naar 200 minuten per week. De toename van het trainingsvolume moet geleidelijk gebeuren en in de orde van grootte van ongeveer 10-20% per week zijn (Bompa 1999). In ons geval, als de cliënt 20% per week zou trainen, zou het ongeveer vier weken duren om veilig de beoogde wekelijkse omvang van 200 minuten per week te bereiken. De RPE-schaal (Rating of Perceived Exertion) moet worden gebruikt om de intensiteit van de cardiorespiratoire oefeningen gedurende deze periode voor te schrijven. Voor deze training met een hoog volume moet uw cliënt trainen op een RPE van 11-12, wat subjectief gezien een licht inspanningsintensiteitsniveau is. Mix de totale tijd per sessie cardiovasculaire training door de week, zoals het voor de cliënt het beste werkt. De minimale duur van cardiovasculaire oefeningen moet echter 10 minuten zijn. Het belangrijkste voordeel van een groter trainingsvolume is een grotere capaciteit voor mitochondriale ademhaling, die noodzakelijk is voor verbeteringen in de lactaatdrempel.
Maximale Steady-State Training
Steady-state training op de lactaatdrempel wordt vaak aangeduid als maximale steady-state training of tempo-lopen. Onderzoek heeft aangetoond dat de lactaatdrempel optreedt bij 80-90% van de hartslagreserve (HRR) bij getrainde mensen en bij 50-60% HRR bij ongetrainde mensen (Weltman 1995). Zonder toegang tot een inspanningsfysiologisch laboratorium om de lactaatdrempel van uw cliënten te meten, is de RPE-schaal de meest nauwkeurige manier om de trainingsintensiteit voor maximale steady-state trainingssessies te bepalen. Onderzoek heeft aangetoond dat de RPE sterk gerelateerd is aan de bloedlactaatrespons op inspanning, ongeacht geslacht, trainingsstatus, type uitgevoerde oefening, of de intensiteit van de training (Weltman 1995). Onderzoek heeft aangetoond dat de lactaatdrempel ligt tussen 13 en 15 op de RPE schaal, wat overeenkomt met een gevoel van enigszins zwaar en zwaar (Weltman 1995).
Na de hierboven beschreven opbouw van het trainingsvolume, kan uw cliënt beginnen met maximale steady-state trainingssessies. Gezamenlijk mogen deze sessies niet meer dan 10% van het totale wekelijkse volume uitmaken (Foran 2001). In onze casestudy is 10% van 200 minuten 20 minuten, wat de bovengrens is van de totale tijd die tijdens maximale steady-state trainingssessies in één week mag worden opgebouwd. Hoewel deze benadering conservatief lijkt, helpt het overtraining en blessures te voorkomen en is het een goed uitgangspunt.
Intervaltraining boven de lactaatdrempel
Intervaltraining is een korte training van hoge intensiteit met een snelheid of belasting die boven de lactaatdrempel ligt. Hoewel u de intervaltraining naar eigen inzicht kunt samenstellen, kiezen wij er in dit geval voor om een 4 minuten durende, zeer intensieve training af te wisselen met een 4 minuten durende, aërobe herstelronde van lage intensiteit. Laat de cliënt tijdens de trainingen met hoge intensiteit boven de lactaatdrempel boven een RPE van 15 trainen (subjectief gezien trainen op een HARDE of ZEER HARDE intensiteit), maar onder een all-out inspanning (19 of 20 RPE). Moedig de cliënt aan om tijdens de herstelperiode op een zeer lichte intensiteit (minder dan 12 RPE) te trainen. Net als bij maximale steady-state sessies mag de totale trainingstijd voor intervaltraining niet meer dan 10% van het wekelijkse trainingsvolume bedragen. In ons geval zou 10% van 200 neerkomen op 20 minuten intervaltraining per week. Belangrijke aanbeveling voor het trainingsvoorschrift! Vermijd het achter elkaar plannen van intervaltraining en maximale steady-state training.
Eindgedachten
Lactaatdrempel is de belangrijkste bepalende factor voor succes in duursport-gerelateerde activiteiten en evenementen, en het belangrijkste doel van duursporttrainingsprogramma’s zou de verbetering van deze parameter moeten zijn. Factoren zoals trainingsstatus, leeftijd, geslacht, lichaamsmassa, doelen en beschikbare trainingstijd helpen allemaal bij het bepalen van de werkelijke trainingsintensiteit en -volumes die uw cliënt kan bereiken. Het gebruik van een lactaatdrempel-trainingsprogramma kan het cardiorespiratoire trainingsprogramma van uw cliënt veel spannender en interessanter maken. Door lactaatdrempeltraining uit te voeren, verhogen uw cliënten direct hun calorieverbruik tijdens dit type trainingsprogramma. Leer hen dat dit type training ook sterk wordt aanbevolen om gewichtsverlies en gewichtsbeheersing te bevorderen. Ga langzaam vooruit en wees creatief met dit programma. Veel succes met uw lactaatdrempeltraining!

1. Anderson, G.S., & Rhodes, E.C. 1989. A review of blood lactate and ventilatory methods of detecting transition threshold. Sports Medicine, 8 (1), 43-55.
2. Bassett, D.R., Jr., & Howley, E.T. 2000. Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance. Medicine and Science in Sport and Exercise, 32 (1), 70-84.
3. Bompa, T.O. 1999. Periodisering: Theory and Methodology of Training, 2nd Ed., Champaign, IL: Human Kinetics.
4. Brooks, G.A. 2000. Intra- en extra-cellulaire lactaatshuttles. Medicine and Science in Sport and Exercise, 32 (4), 790-799.
5. Brooks, G.A. 1985. Anaerobic threshold: review of the concept and directions for future research. Medicine and Science in Sport and Exercise, 17 (1), 22-34.
6. Foran, B. (bewerkt door). 2001. High-Performance Sports Conditioning, Champaign, IL: Human Kinetics.
7. Katz, A. & Sahlin, K. 1988. Regeling van de melkzuurproductie tijdens inspanning. Journal of Applied Physiology, 65 (2), 509-518.
8. McArdle, W.D., Katch, F.I., & Katch, V.L. 1996. Inspanningsfysiologie: Energy, Nutrition, and Human Performance. Baltimore, MD: Williams & Wilkins.
9. Robergs, R. A., Ghiasvand, F., Parker, D. (2004). Biochemie van door inspanning veroorzaakte metabole acidose. American Journal of Physiology: Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 287: R502-R516.
10. Robergs, R.A., & Roberts, S. 1997. Inspanningsfysiologie: Oefening, prestatie, en klinische toepassingen. St Louis, MO: Mosby.
11. Wasserman, K., Beaver, W.L., & Whipp, B.J. 1986. Mechanismen en patronen van bloedlactaatverhoging tijdens inspanning bij de mens. Medicine and Science in Sport and Exercise, 18 (3), 344-352.
12. Weltman, A. 1995. The Blood Lactate Response to Exercise. Champaign, IL: Human Kinetics.