Vraagje: als je dezelfde afstand aflegt in een hoger tempo, verbrand je dan ook meer energie? Of minder? Wanneer een schildpad en een haas een wedstrijd doen over dezelfde afstand zal de haas sneller zijn, maar verbrandt hij ook meer? Of juist minder omdat hij sneller over de finishlijn is?

cyclist-aero-shot

 

Als jij 100 kilometer sneller aflegt dan je fietsmaatje, zul je meer vermogen moeten leveren, maar de rit zal korter duren, waardoor je over een kortere periode calorieën verbrandt. Hoe zit het nou? Wij op de redactie kwamen er niet achter, krabden onszelf op het hoofd en besloten onze vraag aan een aantal experts te stellen. ‘De vraag die u me nu stelt is niet zo eenvoudig te beantwoorden’, zegt professor Stephen Cheung, bewegingswetenschapper van Brock University (Canada). ‘Als je een eenvoudige analyse maakt, dan kun je stellen dat de afstand en de massa die in beweging gezet moet worden grotendeels gelijk blijft. Het is echter niet zo eenvoudig als het klinkt, want het gaat hier niet om lopen, maar om het bewegen van een mens op een fiets.

De Krachtbron 

wattage-output‘Laten we zeggen dat je 100 watt aan vermogen (1 watt = 1 joule per seconde) nodig hebt om een snelheid van 20 km/uur vast te houden,’ vervolgt Cheung. ‘Om een afstand van 100 kilometer af te leggen zou je dan vijf uur onderweg zijn. Dit betekent dat je voor deze 100 kilometer 1.800 KJ zou verbranden (100 x 18.000 seconden).’ Bij een snelheid van 20 km/uur kunnen we wel stellen dat de meeste wielrenners niet aan hun limiet zitten. Dit betekent dat er voornamelijk een beroep op de aërobe stofwisseling wordt gedaan. Maar wanneer we de intensiteit verhogen is het begrijpelijk dat het lichaam ook andere energiesystemen nodig zal hebben. Dit zorgt er voor dat het energieverbruik over de 100 kilometer een niet-lineaire lijn zal volgen. Dr. Simon Marwood, inspanningsfysioloog van de Liverpool Hope University, legt uit dat de hoeveelheid zuurstof die je lichaam gebruikt tijdens de inspanning een goede indicator is voor de hoeveelheid energie die verbruikt wordt tijdens inspanning. ‘Wanneer je nog onder je omslagpunt fietst, gebruik je ongeveer 10 ml zuurstof per watt,’ zegt Marwoord. ‘Dus wanneer je 100 watt fietst, gebruik je 1 liter zuurstof per minuut. Als je 200 watt fietst, gebruik je dus 2 liter zuurstof per minuut. Dit is dus eigenlijk lineair en de zuurstofopname geeft ons weer een beeld van het energieverbruik. Dit betekent dat het aantal calorieën dat je verbruikt evenredig zal toenemen met het vermogen, tot het moment dat je lichaam van het aërobe (met behulp van zuurstof om brandstof te metaboliseren) systeem overschakelt op het anaërobe systeem (zonder zuurstof). Dit suggereert dat, wanneer je in de ‘aërobe zones’ fietst (langzaam en steady), een stijging van de snelheid zal resulteren in een evenredige toename van de hoeveelheid calorieën die verbruikt word. Maar die relatie verandert wanneer de lactaatdrempel wordt overschreden.’

In het rood rijden

kruijswijk-_-afzien‘Als je eenmaal een anaërobe inspanning levert, of spreekwoordelijk gezegd in het rood rijdt, daalt je efficiëntie en gebruik je meer zuurstof per watt,’ zegt Marwood. Als je 200 watt fietst, heb je 2 liter zuurstof per minuut nodig. Wanneer je 300 watt rijdt zou dit 3,3 liter zuurstof per minuut kunnen zijn bijvoorbeeld. Dus als je 100 kilometer in een hoog tempo rijdt, met stukken boven het omslagpunt, verbruik je meer energie en ben je minder efficiënt.’ Deze inefficiëntie vloeit voort uit het feit dat er onvoldoende zuurstof opgenomen kan worden ten opzichte van de intensiteit waarop gereden wordt, waardoor er chemische reacties in de spieren plaatsvinden. De glycogeenvoorraad begint snel af te nemen en het melkzuur begint zich op te bouwen. Daardoor wordt de hoeveelheid benodigde energie groter, de anaërobe inspanning vergt nu eenmaal meer calorieën dan de aërobe inspanningen. Het is onmogelijk om 100 kilometer boven je omslagpunt te rijden, maar zoals Marwood aangeeft: ‘Als je een deel van de rit in anaërobe zones rijdt, dan ben je minder efficiënt. Dit betekent dat je dus meer energie zult verbruiken.’ Dit klinkt als de conclusie, maar er is nog een aspect dat behandeld moet worden en dat is de luchtweerstand.

De winnende formule

winnende-formule
Ditmaal zijn de biologen en de natuurkundigen het volledig met elkaar eens, er bestaat geen twijfel over de uitkomst. Het rijden van 100 kilometer in een hoog tempo kost meer energie, dan wanneer er langzaam gereden wordt. Dit komt door de inefficiëntie van het lichaam tijdens zware inspanningen en de exponentieel toenemende luchtweerstand bij hogere snelheden. Voor ons betekent dit maar één ding: hoe harder je rijdt, hoe groter het stuk taart dat je na afloop kunt eten.

Het artikel is afkomstig uit Wielrenblad #4 2015. Wil je het gehele verhaal op je gemak kunnen teruglezen, dan kun je deze bestellen via onze webshop. Of download het magazine online via onze Soul Kiosk App. Daarnaast kun je natuurlijk altijd voor het gemak abonnee worden, klik dan op de onderstaande banner en ontvang voortaan elk magazine thuis op je deurmat.

Wielrenblad_Bannertje