Van 23 tot 26 augustus 2022 vond in San Antonio de Tactical Annual Training van de NSCA plaats. Samen met Jeroen Ribbers en Reno Lok heb ik deelgenomen aan diverse workshops en hebben we verschillende presentaties bijgewoond over uit een lopende onderwerpen van coaching, hartslag frequentie variabiliteit, slaap, mentale gezondheid, periodisering, bewegingsanalyse van tactische atleten, blessure preventie en trainingsoptimalisatie voor tactische atleten. Over dat laatste wil ik in dit artikel meer toelichten en dan specifiek over de presentatie van Mark White en Robert Pettitt, Respiratory Muscle Power and Critical Speed: Underappreciated Factors that Influence Load Carriage Performance. Vrij vertaald: het vermogen van ademhalingsspieren en kritieke snelheid, ondergewaardeerde factoren van invloed op Verplaatsing Te Voet (VTV), lasten verplaatsing of Snel Marsen (SM). In dit artikel vat ik bovenstaande 3 samen in last verplaatsing.
Mocht je geïnteresseerd zijn in de gehele presentatie dan kan deze terug worden gekeken op intranet op de Samen Werking Ruimte (SWR) van het platform MS&C. In onderstaande artikel worden ook de berekeningen achter het Critical Speed concept  besproken. Mocht je geïnteresseerd zijn en met Critical speed willen werken, maar niet helemaal uit de berekeningen komen, dan heb ik deze ook in een excel format beschikbaar. Bij interesse kun je een bericht naar mijn @mindef email sturen.

Gewichtsprobleem
Terug naar de presentatie van White en Pettit, die begon met onderstaande foto,  waarin de uitdagingen voor de militair worden geschetst:

“Naast een AH-1W Super Cobra aanvalshelikopter verplaatst een militair zich naar zijn verdedigingspositie tijdens het opbouwen van een Forward Operating Base (FOB) als onderdeel van operatie Enduring Freedom. Hierbij verplaatst hij zich met volledige gevechtsuitrusting en automatisch wapen .”

Enkele vragen die de sprekers zichzelf stelden, waren:
- Heeft de toename van gewicht en vorm van militaire uitrusting effect op de ademhalingsspieren?
- Is dit effect verschillend voor mannen en vrouwen?
- Wanneer is dit effect op de ademhalingsspieren nadelig voor de last verplaatsing prestatie?
- Hoe kan HIIT aan de hand van het Critical Speed (CS) concept een bijdrage leveren aan het verbeteren van deze prestatie?

Ademhalingsspieren
Om de eerste vraag te kunnen beantwoorden, volgde een uitleg over hoe de ademhalingsspieren via het zenuwstelsel een beperking op kunnen leggen aan de beenspieren op het moment dat deze de vraag naar zuurstof in het bloed niet meer bij kan benen. Dit is op zich natuurlijk niks nieuws en menig sport instructeur heeft van dichtbij gezien dat op het moment dat sporters zwaar beginnen te ademen, het tempo van de activiteit afneemt of dat de activiteit helemaal gestaakt wordt door de deelnemer. In dit opzicht is de getraindheid van de ademhalingsspieren dus de prestatie bepalende factor boven de getraindheid van de beenspieren.

De toename van gewicht van de militaire uitrusting tegenwoordig maakt dus dat het prestatie vermogen afneemt. Waardoor dus ook de afstand van infiltraties of patrouilles korter zal worden of het voortzettingsvermogen van de operatie ingekort moet worden. Dit is enkele jaren geleden ook onderkend door Defensie en momenteel wordt het Verbeterd Operationeel Soldaat Systeem (VOSS) over de krijgsmacht uitgerold om onder andere het gewicht van de uitrusting terug te kunnen dringen. Verder zorgt de uitrusting in de praktijk ervoor dat de ribbenkast beperkt wordt tijdens in- en uitademen. Ook dit leidt tot een afname van het prestatie niveau.

Verder zijn er anatomische verschillen in en rond de ribbenkast tussen mannen en vrouwen die van invloed zijn op het vermogen om zuurstof op te nemen. Zo kunnen de ademhalingsspieren van mannen tijdens maximale inspanning een vermogen van gemiddeld 605 joules per minuut leveren, tegenover 354 joules per minuut bij vrouwen. Beperking van de ademhalingsspieren om in en uit te ademen heeft daarom waarschijnlijk een groter negatief effect op vrouwen dan op mannen.

Er bestaan speciale trainingsmiddelen en technieken om specifiek de ademhalingsspieren te trainen en deze hebben ook in onderzoeken uitgewezen een positief effect te hebben op de last verplaatsingsprestatie. Raimond van der Boom heeft hier tijdens de Dienstvakdag een workshop over gegeven en zal dit binnenkort ook verder toelichten met een artikel op deze website.

HIIT
Een andere effectieve manier om de ademhalingsspieren goed te trainen, is door zware interval training. Het critical speed concept kan ondersteunen bij het voorschrijven van High Intensity Interval Training (HIIT). In de praktijk wordt de term HIIT nogal eens verkeerd gebruikt en gegeneraliseerd om elke trainingsvorm die als zwaar wordt ervaren of in een zeer verhoogde HartslagFrequentie (HF) resulteert. Voorbeelden hiervan zijn haltertrainingen of circuit trainingen met eigen lichaamsgewicht.
Een echte HIIT bestaat uit korte intensieve inspanningen groter dan 90% VO2max, met korte passieve of actieve rust periodes (ongeveer 40% VO2max). Halter of circuit trainingen kunnen zeker ook als zwaar worden ervaren en een hartslag rond de 85% HFmax bereiken, maar onderzoek wijst uit dat hier maar 52 tot 71% van de VO2max wordt bereikt. Van cyclische bewegingen zoals hardlopen, roeien en fietsen in HIIT protocol als Tabata of herhaalde Wingate test is wel vastgesteld dat deze leiden tot een inspanning boven de 90% VO2max.
In Tabel 1 staan enkele voorbeelden van veel voorkomende HIIT protocollen.

Zoals tabel 1 laat zien wordt de intensiteit voor HIIT protocollen voorgeschreven aan de hand van het percentage van de VO2max. In de praktijk is deze niet of nauwelijks voorhanden. Hier zou het CS concept een mogelijke oplossing voor kunnen zijn. Met dit concept wordt namelijk gebruik gemaakt van de tijden uit een maximaal test of persoonlijke records op bepaalde afstanden.

CS en D’ bepalen met de 3MLT
In dit artikel beschrijf ik slechts de 3 Minuten Loop Test (3MLT), omdat deze weinig tijd kost en bijna overal uitgevoerd zou kunnen worden. De 3MLT ziet er als volgt uit: de deelnemer krijgt de opdracht om zo hard mogelijk te sprinten en deze sprint zo lang mogelijk vast te houden. Na 3 minuten stopt de test, en word gekeken naar de afstand die is afgelegd in de eerste 150 seconden en tussen 150 en 180 seconden. Het is niet de bedoeling dat de deelnemer kan ‘pacen’ of een eindsprint doet tijdens de 3MLT, er wordt dus geen informatie gegeven over de verstreken tijd. Een goed uitgevoerde 3MLT zou, in een grafiek uitgezet bijvoorbeeld, het volgende resultaat opleveren:

In bovenstaande grafiek is te zien dat de snelheid tussen 150 en 180 seconden s afgevlakt. In die (180-150=) 30 seconden is 120 meter afgelegd, de CS is dus (120 meter)/(30 seconden ) = 4 m/s. Nu de CS bekend is, kan ook worden gekeken naar de afstand die in de 150 seconden is afgelegd op een snelheid boven de CS, de Distance Prime of D’. Deze wordt als volgt berekend:

Als bijvoorbeeld na 150 seconden 780 meter is afgelegd, dan ziet de uitwerking van bovenstaande formule er zo uit:

CS is de maximale snelheid rond de aerobe drempel en geeft hiermee informatie over de loopcapaciteit. D’ daarin tegen is de snelheid rond de anaerobe drempel en geeft hiermee dus het loopvermogen aan. In tabel 2 een overzicht van CS en D’ in verschillende groepen:

In tabel 2 is te zien dat bij duur getrainde atleten de CS het hoogste is, maar de D’ juist weer bij rugby speler.

Wedstrijd strategie bepalen
Overigens kan ook bij duursporters onderling gekeken worden bij naar de CS en D’ om zo een wedstrijd strategie te bepalen. Zo had Steve Prefontaine (oud record houder op de 2000 en 10.000 m) een CS van 6 m/s en D’ van 200 meter, waar een directe concurrent van hem, Lasse Viren, een CS van 5,87 m/s en een D’ van 267 meter had. In een directe wedstrijd zou Prefontaine dus geadviseerd kunnen worden om de koppositie te pakken en het tempo te bepalen zodat Viren door een lagere CS daarop uitgeput zou worden en geen gebruik  meer kunnen maken van een eindsprint die, vanwege zijn grotere capaciteit of D’, sneller is dan Prefontaine.

Steve Prefontaine heeft de kop overgenomen van Lasse Viren

Looptraining voorschrijven aan de hand van CS
Om met CS interval tijden voor te schrijven moet vooraf bepaald worden of het trainingsdoel is, om het vermogen of de capaciteit te vergroten. Onderstaande tabel geeft aan welk trainingseffect bij welke afstand en percentage van D’ te verwachten is.

Een praktijk onderzoek naar deze HIIT methode wees uit dat voor 60% uitputting van D’ na 4 series de maximale HF was bereikt en voor 80% uitputting al na 3 series.

HIIT voor militairen
Nu zal voor een deel het verbeteren van de loopcapaciteit of loopvermogen de prestaties van militairen tijdens de uitvoering van de taak bevorderen. Maar om de trainingen nog specifieker te maken, zou de HIIT training ook uitgevoerd kunnen worden met een gewichtsvest of rugzak. Aan de hand van het percentage van het lichaamsgewicht dat het vest of rugzak bedraagt, kan de CS worden her-berekend. Voorwaarde is wel dat dit extra gewicht tussen de 15 en 25% van het lichaamsgewicht van de militair moet liggen. Als bijvoorbeeld gewichten uit het huidige lijnenconcept, dus 12,5 en 19 kg worden gebruikt, dan is 12,5 kg alleen geschikt voor militairen die tussen de 50 en 83,3kg wegen. Trainen met 19 kg is geschikt voor militairen die tussen de 76 en 126 kg wegen.
Onderstaande formule kan worden gebruikt om de aangepaste CS te berekenen:

Voorbeeld van een militair die een CS van 4 m/s heeft, 80 kg weegt en wil gaan trainen met 19 kg:

Met deze aangepaste CS kan vervolgens op dezelfde manier de interval tijd worden berekend zoals dat eerder is gedaan voor HIIT zonder bepakking:

Met de gegevens uit bovenstaand voorbeeld zal de tijd voor een 1000 meter op 60% uitputting van D’ dan als volgt berekend worden:

Afsluiting

Met dit artikel heb ik terug gekeken op een van de presentaties tijdens de Tactical Annual Training en is een overzicht gegeven over het gebruik van het CS concept om interval tijden voor HIIT, zowel belast als onbelast, voor te schrijven. Mocht je hier graag mee willen werken, maar iets minder vaardig zijn in wiskunde, dan is er ook een Excel format beschikbaar waar bovenstaande formules in zijn verwerkt. Bij interesse kun je mij een bericht sturen op mijn @mindef.nl account.