CONCEPTS IN HMS - INTENSITY 1
Concepts in HMS
Intensity
College 1 – Exercise intensity/load
Principles of training
• Trainingsintensiteit: overload (=iemand moet meer doen dan dat iemand normaal
doet)
• Frequentie (= hoe vaak iemand het doet)
• Volume (= frequentie * intensiteit)
Overload: trainingsintensiteit
à belangrijkste principe van training, maar het lastigste om te meten.
Wanneer de intensiteit goed is, dan zorgt dit voor grote veranderingen in de fitness. De
drempel van overload ligt waarschijnlijk bij de 50% VO2max / 60% HRmax voor
cardiorespiratoire fitness. Aanpassingen aan de spieren gebeurt al op een lagere intensiteit.
De lijn tussen optimale training en overtraining is heel dun.
Wanneer de intensiteit te laag is, dan zal de
fitness heel snel afnemen (zie grafiek).
Exercise intensity
= hoeveel energie er wordt gebruikt tijdens
sporten. De waargenomen intensiteit varieert
tussen personen. De intensiteit heeft invloed op
wat voor brandstof het lichaam gebruikt en
welke aanpassingen het lichaam gaat doen als
gevolg van de exercise. Intensiteit is de
hoeveelheid fysieke power (uitgedrukt als % van de maximale O2 opname) dat het lichaam
gebruikt wanneer het een activiteit verricht.
Meten van de intensiteit
Verschillende parameters gerelateerd aan:
• Performance output
• Energy expenditure
• Subjective feeling
• Combinatie
Parameters gerelateerd aan performance output
• Absolute kracht/power/snelheid
o Dit kan je bepalen voor een gecoördineerd bewegingspatroon (zwemmen,
fietsen, etc.)
o Of voor een spiergroep
, CONCEPTS IN HMS - INTENSITY 2
à het reflecteert de intensiteit niet altijd omdat de intensiteit van heel veel factoren
afhankelijk is (zoals omgeving)
• % van de maximale kracht/power/snelheid
• Critical power (=maximale poweroutput waarop je voor een hele lange tijd kan
exercisen, komt terug in de laatste colleges).
à maar hoe bepaal je het dan voor teamsporten?
Parameters gerelateerd aan energy expenditure/metabolisme
• Absolute energy expenditure (hoeveel kJ gebruik je op een bepaald moment?)
• % van de VO2max, VO2piek, VO2reserve of MET (=energy expenditure/restingEE)
• % van HRmax of HRR
• anaerobe threshold (AT), lactaat threshold (LT), ventilatoire threshold (VT)
ACSM guidelines
Er is een centrum die telkens richtlijnen geeft betreffende de intensiteit. Echter, dit
verandert heel erg over de jaren heen. Hierdoor kan je concluderen dat:
• er weinig consensus is over de tijd à ze zijn dus helemaal niet zeker dat iets klopt
• ranges zijn groot à hierdoor weet je alsnog niet wat de juiste level is voor een
optimal performance level per individu…
Voorbeeld van een tentamenvraag
In de grafiek staat de data van 1 persoon
weergegeven. Er is een regressievergelijking
gemaakt. Wat verteld de grafiek? Wat zijn
de toepassingen van deze grafiek op het
voorschrijven van een exercise-intensity?
Beiden parameters worden gebruikt om de
exercise intensiteit te bepalen:
• %HRR
• %VO2max
De regressieanalyse laat zien dat er best wel
een goede relatie is (r=0.99), maar eigenlijk
valt dit heel erg tegen.
Stel iemand traint op 50% van VO2max. Dat
is goed voor training. Echter, in deze grafiek
kan je afleiden dat 50% VO2max leidt tot
40% HRR. Dat is dan weer niet zo hoog.
Dit zegt dus dat afhankelijk van de parameter die je neemt, je een andere exercise intensiteit
bepaald. Welke gebruik je om de exercise intensiteit voor te schrijven? Daarbij zie je ook
heel veel uitschieters tussen de data liggen. Bijvoorbeeld op 70% VO2 max zit iemand op
30% van de HRR.
Misschien moet je daarom kijken naar het doel van de persoon:
• Cardiac fitness trainen? à dan is HR belangrijk
, CONCEPTS IN HMS - INTENSITY 3
• Respiratoir fitness trainen? à dan is VO2max belangrijk
Wellicht is HR een minder goede meting aangezien dit onder invloed staat van heel veel
andere factoren (zoals stress). Daarbij kan de variabiliteit hierin gerelateerd zijn aan wat je
HRR is en wat je HRrest ligt. Een getraind persoon heeft een lagere HRrest dan een
ongetraind persoon bijvoorbeeld.
Waar je ook rekening mee moet houden… Je %VO2max kan nooit 0 zijn! %HRR kan wel 0
zijn. Echter, 0% HRR kan je niet vergelijken met 0% VO2max. Hierdoor kan je de lagere
regio’s in niet met elkaar vergelijken. De hogere regio’s zou je wel met elkaar kunnen
vergelijken. Op maximale exercise zit je op je VO2max en op je HRRmax.
Voorbeeld: vergelijking tussen een fit en een niet-fit persoon
Voor wie is de relatie tussen VO2max en HRR
meer geschikt?
• Fit à VO2max > 50%
• Niet fit à VO2 max < 30%
Wanneer je niet fit bent, heb je een grotere
HRR. Immers, hoe fitter je bent, hoe lager je
resting HR terwijl de max HR niet verandert.
Wanneer je niet fit bent, ligt een bepaald
%VO2 op een lager niveau, dan wanneer je
wel fit bent. Immers, je bereikt al eerder een
hogere VO2-opname, en dus een hoger % van je VO2max, wanneer je niet fit bent.
Ben je fit, dan is jouw VO2max hoger. Je blijft dan ook langer op een lager % van je VO2max.
De relatie tussen %HRR en %VO2max zal dichter bij elkaar komen in de lagere niveaus. In de
hogere niveaus ligt het al dichtbij elkaar. Vooral in de lagere intensiteitslevels is het dus
kritisch om de intensiteit te bepalen.
Oftewel… de parameter die je meet heeft invloed op wat je conclusie is betreffende de
intensiteit die je een atleet voorschotelt. Daarom is het bepalen van de optimale intensiteit
dus zo lastig.
Heart Rate Monitoring (HRM)
Je hartslag kan je op verschillende manieren meten. Vaak wordt deze hartslag ook gebruikt
om het energieverbruik te bepalen, zoals bijvoorbeeld op een cardio-apparaat. Echter, klopt
dit wel? Nee!
Het energieverbruik wordt bepaald aan de hand van een lineaire relatie tussen de workrate
en de VO2 opname. Echter, er is een schatting van de maximale hartslag (door middel van
, CONCEPTS IN HMS - INTENSITY 4
leeftijd), hierdoor een schatting van de VO2
max en een schatting van de relatieve
intensiteit.
Wanneer je meer werk moet leveren, moeten
je VO2 opname en work rate (power output)
toenemen. Om dit voor elkaar te krijgen,
moet je hartslag ook omhoog.
Op die manier wordt er dus van deze lineaire
relatie uitgegaan, maar er worden allemaal
schattingen gedaan die eigenlijk niet precies
zijn. Wanneer een cardio-apparaat je dus
verteld dat je moet exercisen op een
bepaalde intensiteit, bijv. op 60% van je HR,
dan kan je er eigenlijk vanuit gaan dat dit niet
klopt!
Daarnaast kunnen de berekende kcal die je verbrand hebt eigenlijk ook niet juist worden
berekend door het apparaat ;)
, CONCEPTS IN HMS - INTENSITY 5
College 2
HRM
Heart Rate Monitoring (HRM) kan dus gebruikt worden om
de hartslag te bepalen. Aan de hand daarvan kan je de
intensiteit van een bepaalde exercise schatten. Wanneer je
de power output (work rate) weet, zou je aan de hand van
HRM door middel van extrapolatie ook de VO2 max kunnen
schatten.
Al met al is dit wel tricky… Je moet namelijk de maximale HR
weten en dat is lastig te bepalen.
Astrand-Rhyming Nomogram
à Een andere manier om de VO2 max te bepalen aan de hand van hartslag. Wat moet je
doen?
• Je weet de geleverde power output (work rate)
• Daarbij meet je de hartslag
• Vanuit de poweroutput trek je een lijn door de hartslag en vervolgens naar de
VO2max
à hoe lager je hartslag bij een gegeven power output, hoe hoger je VO2max.
HR parameters
• %HRmax
• %HRreserve (HRR)
Deze parameters worden vaak gebruikt, maar er zijn ook problemen mee om dit te
gebruiken.
Problemen met HRM
De HR is afhankelijk van heel veel andere factoren, zoals:
• training
• factoren uit de omgeving
o Kou à lagere HR
o Hoogte à minder zuurstof à HR moet toenemen om genoeg O2 rond te
pompen (of stroke volume moet toenemen)
Je meet op grote hoogte, dus sneller een hogere HR, waardoor je op een
hoger %HRR uitkomt. Echter, dit hoeft niet te betekenen dat de exercise
intensity ook hoger is! Immers, je zou hetzelfde energieverbruik kunnen
hebben. Daarentegen kan het voor je hart wel meer intens zijn omdat je op
een hoger %HRR bezig bent.
Ook nu is de intensiteit die je bepaald, afhankelijk van de parameter die je
neemt (EE of HRR).
• veranderingen in de druk
• duur van de exercise
, CONCEPTS IN HMS - INTENSITY 6
• hydratatiestatus
o Laag à lager stroke volume à HR moet toenemen
Wil je dezelfde hoeveelheid energie leveren (zelfde output), dan moet je HR,
wanneer je gedehydrateerd bent, toenemen. Aan de hand van een HR meting
kan je daardoor inschatten dat de exercise meer intens is, maar je levert
dezelfde hoeveelheid energie
• medicatie
• cardiac drift
à afhankelijk van de context, kan je dus een andere HR meten.
Daarbij is het soms lastig om de HR te meten afhankelijk van het individu, zoals in patiënten
met een hartziekte.
Ook is de HRmax maar een schatting
à Is de gemeten HRmax wel echt DE HRmax??
Als laatste kan je aan de hand van de hartslag niet bepalen wat de anaerobe bijdrage is aan
het leveren van een exercise.
Voorbeeld 1
Zie de grafiek. Wanneer je light exercise doet in een warme omgeving,
neemt het stroke volume af en de HR neemt toe. Hoe kan dat?
Verklaring 1: dehydratatie
Vanwege de warmte, verlies je veel vocht. Hierdoor neemt het stroke
volume af. Om hiervoor te compenseren moet je hartslag toenemen.
Verklaring 2: minder bloed in de core
Wanneer je wel genoeg drinkt, zal dit voorkomen dat je dehydrateerd.
Daarentegen neemt het stroke volume alsnog af want er gaat meer bloed
naar de periferie, zoals naar de bloedvaten in je huid, om op die manier
warmte te verliezen. Hierdoor is er minder bloed in de core, waardoor het
stroke volume is afgenomen en de hartslag moet toenemen om daarvoor
te compenseren.
Voorbeeld 2
Onderstaande grafiek wordt vaak gebruikt. Wat zijn wetenschappelijk gezien de problemen
die optreden bij het gebruik van de grafiek?
1. De maximale hartslag wordt bepaald aan de hand van leeftijd.
Dit is een schatting en waarschijnlijk geen goede schatting.
2. Er kunnen andere factoren invloed hebben op de HR, zoals
stress. Echter, dit hoeft geen probleem te zijn. Wanneer je
rekening houdt met het gevolg van stress op de HR, dan zou je
kunnen bepalen op welke HR je een gestrest persoon laat
exercisen.
, CONCEPTS IN HMS - INTENSITY 7
3. De grafiek is gebaseerd op een lineaire afname van de HR afhankelijk van de leeftijd, wat
wellicht ook niet juist is.
4. De grafiek is niet toepasbaar op verschillende training-statussen
à het is gebaseerd op de ACSM guidelines, maar daar zijn nogal wat problemen mee, zoals
de grote range die ze aanraden. Dat zie je ook in de grafiek. Een hartslag range tussen de 140
en 180 is enorm! Voor een ongetraind persoon die geen idee heeft wat hij doet, is deze
grafiek wellicht toepasbaar. Daarentegen kan je het niet gebruiken voor een atleet waaraan
je de optimale trainingsintensiteit wilt voorschrijven.
5. De grafiek is gebaseerd op de HRmax en houdt dus geen rekening met de resting HR
à de resting HR kan heel erg verschillen tussen personen. De ene persoon begint bijv. al
met exercisen met een HR van 90, terwijl de ander begint met een HR van 60. Hierdoor ligt
het % gelijk al heel anders en zal je een andere intensiteit bepalen.
%HRpiek en %VO2piek in wheelchair athletes met intacte cardiale innervatie
De guidelines van het ACSM worden gebruikt voor elite-atleten. Echter, kan het ook gebruikt
worden voor rolstoelatleten?
Dit is allereerst afhankelijk van de rolstoelatleet en waar de
laesie zich bevindt. Wanneer de rolstoelatleet een intacte
cardiac innervatie heeft, kunnen de richtlijnen grotendeels
van toepassing zijn.
Echter, zoals in de grafiek te zien is, is de %HRpiek op lagere
intensiteiten een onderschatting van hun %VO2piek. Ze
hebben dus een hogere HR bij een bepaalde intensiteit.
Dit kan verklaard worden doordat het stroke volume lager is.
Ze exercisen alleen met de armen en daardoor is de
spierpomp lager. Er komt minder bloed terug naar het hart
en om hiervoor te compenseren, moet de hartslag toenemen.
HR en VO2 opname in wheelchair athletes met tetraplegie
Mensen met een tetraplegie hebben een beperkte armfunctie waarbij een laesie op C5-C6
het hoogste niveau is. Vaak is de cardiac innvervation aangedaan waardoor ze een lagere HR
hebben dan gezonde mensen en dus ook een lagere HRR. In de grafieken staat de relatie
tussen HR en VO2 aangegeven.
Normaal gesproken ga je uit van een lineaire relatie tussen HR en VO2. Echter, zoals te zien
in de grafieken, verschilt de relatie heel erg per
individu. Hoe groter de HRR, hoe beter de relatie.
Daarentegen zie je ook dat het voor sommige
individuen niet opgaat, zoals in de grafiek
rechtsonder. Dit maakt het lastig om de exercise
intensiteit te bepalen.
, CONCEPTS IN HMS - INTENSITY 8
HRmax bepalen
De HRmax kan bepaald worden door middel van een maximale exercise test. Hierbij verhoog
je de intensiteit net zo lang tot het niveau dat de persoon niet meer verder kan. De hoogste
HR is dan de HRmax. Wanneer je de resting HR weet, dan kan je aan de hand daarvan het
%HRR gaan gebruiken om de exercise intensiteit te bepalen.
Echter, is de gemeten HRmax, wel echt de HRmax?
Voorbeeld van iemand met een tetraplegie
In de onderste grafiek hebben ze de HRmax gemeten
door middel van een exercise test. Ze kwamen hierbij
uit op een HRmax van 117.
In de bovenste grafiek is de HR gemeten tijdens een
race. De HR kwam hier ineens richting de 140.
Was de gemeten HRmax dus ook de HRmax?
à Nee!
Verklaringen voor dit verschil zijn:
• hormonale invloeden waardoor de HR tijdens
de race omhoog kon
• tijdens de max test moest de persoon
continu doorgaan, terwijl hij tijdens het
racen ook even kon stoppen
Echter, zoals in de bovenste grafiek te zien is, kon hij
deze HR ook heel lang volhouden. Wanneer dit zijn
HRmax zou zijn, dan zou dat niet kunnen!
Andere voorbeelden
In het college worden er nog andere voorbeelden gegeven van individuelen met een SCI
waarvoor de HR is gemeten. Hieruit kan geconcludeerd worden dat het echt heel individueel
is. Er zijn verschillen afhankelijk van:
• de impairment
• het niveau van de leasie
• de compleetheid van de laesie
Effect van de training en positie
Afhankelijk van wat voor soort training je doet, kan dit ook invloed hebben op je HR. Je kan
bijvoorbeeld een andere HRmax meten tijdens rennen dan tijdens fietsen. Verklaringen
hiervoor zijn het verschil in spiermassa dat je gebruikt en de spiervermoeidheid. Daarbij is
ook dit individueel: meet je een hardloper of een wielrenner? Al met al wil je een exercise-
test zo specifiek mogelijk doen voor de persoon.
Daarnaast kan de positie van iemand wellicht invloed hebben op de HR. Zo meten ze een
lagere hartslag in mensen met tetraplegie wanneer ze liggen, dan wanneer ze zitten.
