Waterbehoefte tijdens de marathon

Hoewel er erg veel water in het lichaam voorkomt, in de orde van 40 liter, waarvan 25 liter binnen de cellen (intracellulair), is de toelaatbare variatie daarin vrij klein. Bij een vochtverlies van 1% van het lichaamsgewicht treden er al meetbare veranderingen in het lichaam op, bij 2% zijn de lichaamstemperatuur en hartslag verhoogd, bij 3% gaat de prestatie omlaag en bij 10% is een infuus nodig om te herstellen omdat wateropname via drinken niet meer werkt. Uitdroging (dehydratie) vermindert niet alleen de prestatie, maar maakt atleten ook gevoelig voor warmteziekten, zoals kramp, flauwvallen en hitteberoerte. Het is daarom van belang de vochtbalans zo nauwkeurig mogelijk te regelen. Dorst is een indicatie van dehydratie, maar geen erg goede, want dorst wordt veroorzaakt door een te hoog zoutgehalte in het regelcentrum in de hersenen (hypothalamus) en dat wijst niet altijd op een tekort aan vocht. Het is lastig om in de hitte voldoende te drinken en ervaring speelt daarin een rol. Drinkdiscipline is echter ook geen algemene oplossing, omdat te veel drinken net zo schadelijk kan zijn als te weinig.

Vocht- en zoutbalans
Waarom luistert het zo nauw? Vocht dat het lichaam verlaat via zweet en dergelijke wordt onttrokken aan de vloeistof buiten de cellen (extracellulair), waar ook de bloedcirculatie deel van uitmaakt. Een daling in het extracellulair vocht zorgt voor een daling van het bloedplasma wat leidt tot een daling van de bloeddruk als er niets zou gebeuren. Het lichaam probeert echter de bloeddruk constant te houden en moet tegelijk de warmte af te voeren. Om de bloeddruk constant te houden kiest het lichaam noodgedwongen voor vaatvernauwing waardoor vuldruk van het hart en daarmee de bloeddruk constant blijft. Echter door deze vaatvernauwing gaat er minder "warm" bloed naar de huid en daarmee neemt de koeling dus af. Dit wordt nog gecompliceerd door de zoutbalans. Wordt vocht afgevoerd, dan neemt de concentratie van deeltjes (osmolaliteit) in het extracellulaire vocht toe en gaat osmose vocht onttrekken aan het intracellulaire vocht. Daardoor stijgt de concentratie van deeltjes in het intracellulaire vocht, worden het metabolisme en de zenuwgeleiding ontregeld en wordt de kans op kramp groter. Door zweet worden ook zouten en vetzuren afgevoerd, maar niet zoveel als in het bloed zitten. Het lichaam wordt dus relatief steeds zouter als je zweet. Bij het drinken van puur water wordt wel de vochtbalans hersteld, maar niet het zouttekort. Daarom is het verstandig vocht te drinken dat minder deeltjes bevat dan het lichaam (licht hypotone dranken, iets minder deeltjesconcentratie dan in het bloed). Dan herstel je zowel de vocht- als de zoutbalans.

Vochtbehoefte
Een goede vochtbalans behouden betekent dat de vochtinname gelijke tred moet houden met het vochtverlies. Vochtverlies bestaat uit zweten, vochtafgifte in de longen en afvoer via urine. Ook droge huid laat wat vocht door, dus ook in de kou wordt vocht verloren, echter op geen stukken na zo veel als in de warmte. Vochttoename is het gevolg van eten en drinken en van het vrijkomen van water in het metabole verbrandingsproces. Ongeveer de helft van de warmte die vrijkomt bij het metabolisme kan afgevoerd worden door verdamping van het water dat er ook bij vrijkomt. Dan blijft er nog heel wat warmte over die afgevoerd moet worden. In een koel klimaat kan dat door convectie (lucht die langs de huid strijkt) en straling (het lichaam geeft dan meer stralingswarmte af dan het ontvangt uit de omgeving). Bij warm weer en zon kan deze afvoer in een toevoer veranderen en moet er nog meer warmte worden verdampt dan alleen die van het metabolisme.

De invloed van het weer
Als het warm is, is de zweetverdamping groter en dus ook de vochtbehoefte. Het ene warme weer is echter het andere niet. Bij hete, droge lucht gaat de verdamping gemakkelijk en wordt een effectieve koeling bereikt. Maar bij warme, vochtige lucht verloopt de verdamping onvolledig en druipt kostbaar zweet langs de huid naar beneden. Dan merk je dus veel beter dat je zweet dan in droge hitte. Staat er wat wind dan is de verdamping weer effectiever en dat geldt ook voor de relatieve wind door eigen beweging. Stop je met lopen dan lijkt je het zweet uit te breken, maar dat deed het eigenlijk de hele tijd al, alleen merkte je het niet. Bij zon is extra verdamping nodig en het hangt van de andere klimaatfactoren af hoe goed dat gaat. Vooral met windstil, zonnig en klam (hoge luchtvochtigheid) weer is extra vocht nodig.

Vocht en lichaamstemperatuur
Hardlopen is een inefficiënte beweging. Vrijwel alle energie wordt omgezet in warmte. Deze warmte komt vrij in het lichaam. Om veel van deze warmte kwijt te raken aan de omgeving moet het lichaam warm zijn. Dat is een direct gevolg van het thermische regelmechanisme. Veel warmte afvoeren betekent veel zweet verdampen en voor een hoge zweetproductie is een hoge lichaamstemperatuur nodig. Wie de meeste energie omzet, en dus het hardste loopt, is het heetst. Ruwweg kan worden gezegd dat wie de hoogste lichaamstemperatuur verdraagt de wedstrijd wint, als die in de warmte plaats heeft. Zeer getrainde lopers kunnen wel 42 graden verdragen, maar voor de meesten houdt het op bij 39. De zweetproductie neemt toe met de lichaamstemperatuur, maar wordt op een gegeven moment niet hoger meer, ook als de temperatuur doorstijgt. Het record van zweten staat op naam van marathonloper Alberto Salazar die in een uur 3.7 liter aan vocht verloor, maar voor de meeste mensen ligt dit veel lager, ongeveer 1 liter/ uur. Ontstaat hierbij een vochttekort dan wordt de zweetproductie minder, waardoor de lichaamstemperatuur vruchteloos verder oploopt. Dat vormt een risico waardoor bijvoorbeeld een hitteberoerte kan optreden.

Sportkleding
Elke kleding houdt de afgifte van warmte en het verdampen van zweet tegen, maar vooral dikke kleding of kleding in meer lagen. Daardoor kan niet alle zweet verdampen en druipt er zweet naar beneden. Sportkleding is zo gemaakt dat dit effect minimaal is. Daarvoor is de huidbedekking beperkt en het materiaal luchtdoorlatend. Kunststof kleding neemt maar weinig vocht op, zodat het zweet makkelijker verdampt dan in katoen. Belangrijker is vaak dat kunststof kleding minder plakt en prettiger zit. Over het algemeen wordt kleding zo gekozen dat tijdens het lopen geen oververhitting optreedt en een normale zweetproductie. Wie het leuk vindt om verkleed als beer of konijn te lopen zal veel extra zweten.

Acclimatisatie
Een aan de warmte gewend lichaam reageert minder sterk op warmte dan een ongewend lichaam en het is dus nuttig om te acclimatiseren. De temperatuur blijft lager, de hartslag is lager, de zweetproductie is beter verdeeld over de huid en de maximum zweetproductie is hoger. Door deze gewenning kan meer warmte afgevoerd worden en dus kan de inspanning hoger liggen. Voor getrainde lopers zal acclimatisatie de prestatie echter niet veel verbeteren omdat ze al aan warmte gewend zijn. Door de herhaalde inspanning van de training en de daarbij verhoogde lichaamstemperatuur heeft al een deel van de acclimatisatie plaatsgevonden.

Te veel water
Als er veel drinkplaatsen zijn is de neiging groot om daar systematisch gebruik van te maken. Dat kan leiden tot hyperhydratie (te veel vocht), zoals geconstateerd is bij de Boston marathon, waar een aantal lopers zwaarder finishten dan ze bij de start waren. Hyperhydratie veroorzaakt een te lage zoutconcentratie in het intracellulaire vocht en geeft risico op hartfalen. Van tevoren extra water drinken helpt meestal niet omdat het snel uitgeplast wordt. In de kou is deze reflex groter en als je dan tijdens de wedstrijd op temperatuur komt kan dat direct op een vochttekort uitdraaien.

Wat is optimaal?
Een neutrale vochtbalans is het beste, maar dat is bij inspanning niet haalbaar omdat de transportprocessen in het lichaam om een afwijking van de neutrale toestand vragen, willen ze effectief zijn. Het is onvermijdelijk dat het lichaam zich op een lichte dehydratie stabiliseert. Als die in de orde van 1% van het lichaamsgewicht bedraagt, is dat prima. Hoeveel vocht nodig is om het zo te houden hangt van al die bovenstaande factoren af, maar ook verschillen individuen sterk. Vooral lichaamsgrootte speelt daarin een rol. Kleine lopers (zoals veel Afrikanen en vrouwen) zijn verhoudingsgewijs gunstig gebouwd omdat hun gewicht sterker afneemt dan hun totale lichaamsoppervlak, waardoor de energetische en thermische condities gunstiger zijn. Daardoor hoeven ze minder te zweten.

Samengevat, er zijn vele factoren die van invloed zijn op de vochtbalans:

Met al deze factoren moet rekening gehouden worden wil men een prestatiedaling als gevolg van een verkeerde vochtbalans voorkomen.

Voedingsbehoefte tijdens de marathon


Spieren worden van energie voorzien door ATP (adenosine triphosphate). Dat is een stof die energie afgeeft door over te gaan in ADP (adenosine diphosphate) en die terug opgeladen wordt tot ATP via de citroenzuurcyclus. Vrijwel al het voedsel dat je eet, en dat bestaat uit koolhydraten, vetten en eiwitten, komt uiteindelijk in de citroenzuurcyclus terecht en voedt zo de lichaamscellen. Een paar tussenstadia voor de spiercellen zijn in de figuur aangegevn, omdat ze essentieel zijn voor de metabole strijd die een marathon is.
Om dat goed te begrijpen is in de figuur getekend dat er twee belangrijke energieleveranciers zijn, vetzuren en glucose. Aan beide wordt toegeleverd vanuit de voorraden in de spieren (intramusculair triglyceride en glycogeen) en vanuit de bloedbaan (vrije vetzuren en glucose). Als er ongelimiteerd vetzuur en glucose vanuit het bloed naar de spier kon worden getransporteerd, zou er voortdurend een hoge prestatie mogelijk zijn. Het transport is echter heel beperkt en daarom zijn de voorraden in de spieren zo belangrijk. Maar ook het vrijmaken van energie uit de voorraden in de spier is begrensd. Vetzuren vrijmaken uit het triglyceride in de spier kan maar met een bepaalde snelheid. Het vrijmaken van glucose uit het glycogeen in de spier gaat echter snel. Wordt het glycogeen uitgeput dan volgt ook fysieke uitputting.

Voorkeursvolgorde van voeding
Welke energieleverancier wordt verbruikt hangt van de inspanningsintensiteit af. Bij lage arbeid wordt vooral vetzuur gebruikt. Bewegen op een matig arbeidsniveau (wandelen en rustig joggen, tussen 50 en 75% VO2 max) is dus goed voor vetverbranding. Daarmee val je af, maar ook wordt de vetverbranding gestimuleerd en kan deze vorm van verbranding de energie leveren. Gaat de arbeid omhoog, dan wordt eerst triglyceride gebruikt en daarna wordt het glycogeen aangesproken. Door het vermijden van piekarbeid wordt dus het glycogeen gespaard. Bij erg hoge inspanning (boven 90% VO2max voor getrainden, boven 50% voor ongetrainden) wordt het glycogeen er door gejaagd doordat er maar een klein deel van de energie uitgehaald wordt (de verbranding van glycogeen is minder efficient). De afvalstof lactaat hoopt zich op en tegelijk treedt verzuring op. In tegenstelling tot het algemene beeld is lactaat geen echte afvalstof, het is energierijk voedsel dat voor brandstof kan dienen voor cellen die over voldoende zuurstof beschikken.

Effecten van training
Metabole processen kunnen worden getraind. Niet voor niets bestaat een groot deel van de trainingskilometers voor de marathon uit langzame duurlopen, waarin de vetverbranding verhoogd wordt. Vet is er volop in de spieren en elders in het lichaam, zodat daar nooit gebrek aan is. Maar op vet kun je geen hoge prestaties (hoge loopsnelheid) leveren. Het helpt voornamelijk om het gebruik van glycogeen te verminderen. Verdere ondersteuning wordt gegeven door glucosetransport vanuit het bloed. Dit transport is sterk afhankelijk van de mate van uitputting van het glycogeen: hoe minder glycogeen er over is, hoe groter het glucosetransport. Ook hiervoor geldt echter dat de omvang niet genoeg is om hoge prestaties mee te leveren. Door training neemt ook de glycogeenvoorraad toe, vooral natuurlijk door uitputtende training, zoals met verhoogd tempo lopen na een langzame duurloop. Het herstel van de glycogeenvoorraad duurt tussen een en twee dagen, waarbij supercompensatie (voorraad wordt aangevuld plus een beetje extra ten opzichte van voor de training) optreedt. Die kan nog fors aangezwengeld worden door een koolhydraatrijk dieet te gebruiken. Er zijn drastische diËten in omloop om zo veel mogelijk koolhydraat te stapelen, maar niet iedereen kan daar tegen. Men kan door een dergelijk dieet misselijk worden en zich zwak voelen vlak voor de wedstrijd.

Bijzondere rol van glycogeen
Glycogeen is niet alleen de belangrijkste voedingsbron voor hoge prestaties (hoge loopsnelheid), maar is ook nodig om de andere voedingsbronnen te kunnen benutten. Het glycogeen speelt dus een dubbelrol: put je het glycogeen ver uit, dan is niet alleen een voedingsbron weg, maar zijn de andere ook nog eens geblokkeerd.

Voedselinname tijdens de wedstrijd
De enige voeding die voldoende snel in energie wordt omgezet om tijdens de wedstrijd te helpen is glucose. Dit voorkomt dat de glucose in het bloed afneemt. Niet alleen zou dan een deel van de voedselvoorziening van de spieren uitvallen, maar ook leidt lage bloedglucose tot verminderde coördinatie, omdat ook het zenuwstelsel glucose nodig heeft. Gebrek aan bloedglucose heeft dus negatieve gevolgen, maar extra veel glucose innemen heeft geen effect omdat de snelheid van omzetten beperkt is. De opname van glucose uit het voedsel kan iets versneld worden door een beetje eiwit toe te voegen, maar de winst daarvan tijdens de wedstrijd is gering. Een aanzienlijke buffer zit in de lever, in de vorm van glycogeen, wat als glucose in het bloed vrijkomt. Zonder die buffer zou de glucose in het bloed gauw op zijn. Suikerinname is belang tijdens een lange wedstrijd. Deze suikers zitten in gels en koolhydraatrijke sportdrankjes. De meesten vinden gels niet prettig om te eten, maar het is de enige manier om voldoende energie in te nemen, bv een tube per 5 km, te beginnen na 15 km. Bovendien zijn ze prettiger in te nemen als je ze aanmengt met water.

Optimale prestatie
De beste prestatie wordt geleverd als een naar metabolisme gemeten vlakke race wordt gelopen, met aan de finish nog net voldoende glycogeen over om de prestatie in stand te houden. In de hitte zie je weinig vlakke races, maar treedt verval op na een te snelle start. Zelfs bij ervaren lopers wordt deze dip gezien.

Concreet voedingsadvies
De spieren werken als een spons voor voeding. Tijdens de wedstrijd of training wordt de spons uitgeknepen en tijdens de rust langzaam weer gevuld. Rust is dus essentieel. Tijdens de training is behoefte aan veel koolhydraten en een minderheid eiwitten om de spieren op te bouwen. Vet is amper nodig omdat het meestal volop in het lichaam aanwezig is. Vet is wel nodig om het eten wat smaak te geven. Naar de wedstrijd toe moet de samenstelling ongeveer zijn: 75% koolhydraten, 17% eiwitten en 8% vetten. In de laatste week moeten extra koolhydraten gestapeld worden door je leeg te lopen en dan drie dagen een koolhydraatrijk dieet te volgen. Dit kan herhaald worden. Doe mee aan de pastamaaltijd op de avond voor de wedstrijd!

Wat is het ook alweer?
Glucose:
een suiker, ook wel bloedsuiker genoemd, die het voornaamste afbraakproduct is van koolhydraten. Glucose kan uiteenvallen in twee lactaatmoleculen, waarbij wat energie vrijkomt zonder zuurstof te gebruiken.

Glycogeen:
verdikte vorm van glucose die in de spiercellen en de lever ligt om een flinke energievoorraad aan te leggen

Lactaat:
afbraakproduct van glucose. Lactaat is prima brandstof voor cellen die over voldoende zuurstof beschikken.

Triglyceride:
Een afbraakproduct van vetten, dat in de spier opgeslagen wordt. Het kan uiteenvallen in glycerol en vetzuur.

Glycerol:
afbraakproduct van vet dat net als glucose in de citroenzuurcyclus kan

Vetzuur:
afbraakproduct van vet dat een extra bewerking moet ondergaan voor het in de citroenzuurcyclus kan