Factoren betrokken bij freediving prestaties

By seriniti , on 26 maart 2022 - 9 minutes to read
Facteurs intervenant dans la performance en apnée

Maar de dolfijnen zijn niet vergeten dat zij ooit mensen waren, en zelfs in hun onbewuste ziel bewaren zij de herinnering aan deze – Oppiano, 2de eeuw, Les Halieutiques

De mens sterft niet zolang hij kan dromen. En de droom van de Homo Delphinus zal voortleven zolang de mens de zee niet totaal vernietigd heeft. In zijn boek Homo Delphinus uit 1989 (dat een internationaal succes werd en de “bijbel” van vele freedivers), dringt de Fransman Jacques Mayol, de eerste man die de theoretisch onbereikbare diepte van 100 meter heeft bereikt door te freediven, aan op de aquatische theorie van de afstamming van de mens, die door verschillende wetenschappers en sociologen naar voren is gebracht. En een van zijn voorouders zou een Miocene aap zijn geweest, van de familie der proconsulten, die – ten gevolge van klimaatveranderingen – verscheidene miljoenen jaren in het water heeft doorgebracht alvorens weer “aards” te worden. Dit volstaat om te zeggen dat de droom van de aquatische mens onbewust verankerd is in de genen van elk individu, ook al is hij verborgen, en dat het volgens de auteur noodzakelijk is zich dit vergeten vermogen al op jonge leeftijd opnieuw toe te eigenen.

 

Definities

Longventilatie is de verversing van lucht in de longen door de werking van de ademhalingsspieren, waarvan het diafragma de belangrijkste is. Het omvat een inademingstijd en een uitademingstijd.

Apneu is de tijdelijke stopzetting van de ventilatie (niet te verwarren met ademhaling, die cellulair is). Apneu is een vrijwillige aanpassing en controle van de ventilatie. Het controlecentrum bevindt zich in de hersenen en blijft afhankelijk van de chemische bestanddelen van het bloed (O2 en hoofdzakelijkCO2). Langdurige vrijwillige apneu is niet gevaarlijk aan land, omdat een syncope de ademhalingsfunctie automatisch weer op gang brengt. Het kan echter tot de dood leiden in een vloeibare omgeving, omdat spontane hervatting van de beademing bij bewusteloosheid tot verdrinking kan leiden.

De popularisering van het freediven – Big Blue – heeft geleid tot een sterke vraag van beoefenaars met het dubbele doel om :

  • Bepaal een trainingsmethode,
  • Om hun sport in alle veiligheid te beoefenen.

Recente werkzaamheden van het laboratorium voor ademhalings- en sportfysiologie van het Universitair Ziekenhuis van Rouen stellen ons in staat de breuk van apneu beter te begrijpen en, als uitvloeisel daarvan, ongevallen te voorkomen door deze sport op de juiste wijze te beoefenen.

De duur van vrijwillige apneu wordt klassiek verdeeld in twee fasen :

  • De gemaksfase

Deze fase begint bij het begin van de apneu en gedurende welke de duiker geen bijzonder ongemak voelt. Deze fase eindigt wanneer de duiker de eerste spontane diafragmatische contracties voelt (die variëren van een eenvoudig ongemak soms glottisch tot een echte abdominale stoot). De duiker voelt dan de behoefte om te beademen : dit is het fysiologische breekpunt. Als de duiker vrijwillig blijft ademhalen, komt hij in de tweede fase :

  • De strijdfase

Deze fase duurt tot de apneu wordt verbroken (ademhalingsherstel). De duur van deze fase hangt af van het vermogen van de freediver om “weerstand” te bieden aan de drang om te beademen en van de toename van de intensiteit en de frequentie van de diafragmatische contracties, die met de tijd toenemen.

Laten we eens zien welke verschillende factoren een rol spelen in dit dwingende centrale commando, dat de beademingsspieren opdracht geeft te beginnen, ondanks het besluit van de duiker.

 

Chemische factoren (of stimuli)

Naarmate de apneu vordert, daalt de PAO2 (alveolaire partiële druk van O2) van de duiker gestaag, doordat de cellen deze O2 verbruiken: dit wordt hypoxie genoemd. Tegelijkertijd neemt de PACO2 aanwezig in de pulmonale alveoli aanzienlijk toe in de eerste 20 seconden, vertraagt dan en neigt naar een plateau: dit is hypercapnie. Het is de hypercapnie die verantwoordelijk is voor de apneu-breukdrempel en niet de PAO2 met zijn hypoxische drempel, die een cookie-cutter syncope zou uitlokken zonder waarschuwingssignalen. Daarom is hyperventilatie vóór een apneu-test verboden, omdat de aanvankelijke PACO2 wordt verlaagd zonder dat de PAO2 (die reeds maximaal is) wordt gewijzigd, waardoor deze breukdrempel wordt uitgesteld tot na de hypoxische syncope-drempel.

Een identiek fenomeen doet zich voor op arterieel niveau voor O2 enCO2 (paO2 en paCO2) : paCO2 werkt in op neurologische receptoren, waardoor prikkels in de ademhalingsspieren worden uitgelokt.

In de weefsels wordt de toename vanCO2 omgezet in koolzuur wanneer het in het plasma wordt opgelost en een enzym voert een tweede reactie uit met de produktie van waterstofionen, hetgeen leidt tot verzuring van het bloed en tevens het ventilatoire alarm in werking stelt bij de centrale receptoren van de medulla oblongata. Deze zuurtegraad kan gevoeld worden door krampen in het middenrif. Dit is de prikkel melkzuuracidose.

 

Mechanische factoren

Er is een direct verband tussen de longvolumes bij het begin van de apneu en de duur van de apneu. Deze volumes beïnvloeden ook de gaswisseling door de tolerantiedrempels van de ingeademde gassen te wijzigen (buffereffect). Hoe groter het longvolume, hoe meer lucht de freediver opslaat voor de apneu, wat van invloed is op de duur van de apneu, die langer zal zijn.

 

Dynamische factoren

Het onaangename gevoel van moeten ademen heeft niet alleen te maken met mechanische en chemische factoren. Het gebrek aan beweging van de borstkas tijdens apneu veroorzaakt onwillekeurige spiercontracties die de afbraak van de apneu versnellen. Dit ongemak kan worden gemoduleerd door empirische methoden (b.v. slikken, kleine ademhalingsbewegingen). Hypercapnie en hypoxie werken in op de ademhalingscentra die een vraag overbrengen aan de ademhalingsspieren die niet kunnen samentrekken door de apneu. Dit gebrek aan beweging veroorzaakt onaangename gewaarwordingen bij de duiker via de zintuiglijke wegen, die door individuen verschillend zullen worden ervaren, afhankelijk van motivatie, training en/of wil.

 

Fapsychologische factoren

Wanneer de noodzaak om te ademen zich voordoet, kunnen motivatie en/of competitie de duur van de ademhalingsperiode verlengen. Deze vrijwillige corticale controle van de ademhalingsactiviteit blijkt een sleutelrol te spelen bij de snelle vooruitgang van de freediver, te beginnen in de eerste weken van de training. De duur van de apneu kan variëren van 20 tot 270 seconden van de ene proefpersoon tot de andere en, binnen dezelfde proefpersoon, van de ene sessie tot de andere.

 

Externe factoren

PACO2 is hoger en PAO2 is lager na apneu met spieroefening in vergelijking met statische apneu. Spieroefeningen voor of tijdens apneu verhogen het O2-verbruik en verminderen de duur van apneu. Overmatige lichamelijke inspanning of sporttraining moet daarom worden vermeden op de dag van een apneu-sessie.

 

Wijzigingen veroorzaakt door de onderdompeling van de duiker

• Afname van het longvolume

De longvolumes kunnen worden gewijzigd door een verplaatsing van het diafragma en de buik tijdens de onderdompeling. Dit fenomeen is betrokken bij de afname van de functionele restcapaciteit (FRC = restvolume + expiratoir reservevolume). Dit zou een beperkende factor zijn voor de duur van de apneu ;

• Ventilatoire uitwisselingen tijdens apneu in onderdompeling

Bij onderdompeling verhoogt de toename van de hydrostatische druk tijdens het duiken met ingehouden adem de alveolaire zuurstofdruk. Door deze drukgradiënt kan alveolair O2 beter worden benut dan aan de oppervlakte, waardoor de duur van de apneu toeneemt. Tijdens het stijgen is deze daling van PpAO2 en PpaO2 soms de oorzaak van syncope op 7 meter ;

• Koud

Het O2-verbruik (VO2) is stabiel bij duikers die een wetsuit dragen, maar neemt geleidelijk toe wanneer duikers geen wetsuit dragen en wanneer apneus gepaard gaan met spieroefeningen. Dit kan worden verklaard door de mechanismen die in werking worden gesteld om onderkoeling te bestrijden ;

• Interactie tussen bloedsomloop en ademhalingsfunctie

Reflexbradycardie, die verband houdt met de onderdompelingsreflex, zou een middel kunnen zijn om het energieverbruik te verminderen en zo door apneu veroorzaakte asfyxie te bestrijden. Deze resultaten worden door andere auteurs betwist ;

• De vasoconstrictie die gepaard gaat met bradycardie maakt ook een vermindering van de metabolische opname mogelijk

De strijd tegen asfyxie door vasoconstrictie zou voorrang krijgen op homeostase en metabole behoeften. Recente studies hebben lagere lactaatniveaus en sneller herstel aangetoond bij getrainde freedivers tijdens apneu’s met spieroefeningen.

 

Effecten van training bij gevorderde freedivers

  • 5-10% toename van de longvolumes (mechanische factoren) ;
  • Stijging van de hemoglobineconcentratie die gepaard gaat met samentrekkingen van de milt (milt waarin o.a. rode bloedcellen worden opgeslagen) bij vrouwelijke freedivers, die in verband kunnen worden gebracht met de herhaling van apneus tijdens de onderdompeling ;
  • Verlaagd aëroob metabolisme tijdens apneu. Bij getrainde duikers is er een toename van het anaërobe metabolisme, veroorzaakt door het bestaan van de duikreflex (perifere vasoconstrictie), waardoor O2 voor het centrale zenuwstelsel en de voor hypoxie gevoelige organen behouden blijft ;
  • Verminderde gevoeligheid voor koolstofdioxide (aangeboren of verworven)? Vergeleken met niet-duikers hebben duikers een zwakkere ademhalingsreactie op hypercapnie, maar niet op hypoxie. Uit een recente studie blijkt dat de twee theorieën niet samenvallen. Deze hypo-sensitiviteit zou zeker verworven zijn, veroorzaakt door een specifieke duikopleiding.

Kortom, duikeropleiding brengt :

  • Een vermindering van de gevoeligheid voorCO2, door chronische blootstelling aan hypercapnie ;
  • Een minimalisering van de dynamische stimulatie, door een mechanisme dat niet goed verklaard is, waardoor het apneu-breekpunt kan worden uitgesteld. De onderlinge afhankelijkheid tussen chemische en dynamische factoren is bevestigd en de drempel voor het optreden van dynamische factoren is vertraagd.

Het debat tussen genetische en trainingsgerelateerde aanpassingen is echter nog niet ten einde. De meeste recente studies lijken echter te concluderen dat een groot deel van deze aanpassingen verband houdt met specifieke training voor het vrijduiken. Dit zijn de ademhalingsaanpassingen die voorkomen bij freedivers.

Zo blijven de prestaties van freedivers jaar na jaar toenemen, ongeacht de gekozen discipline, en blijft de wetenschap vooruitgang boeken. Maar als wij terugkeren naar onze Homo Delphinus, zijn wij nog ver verwijderd van deze amfibische mensachtige – of bijna – die zich het vloeibare milieu opnieuw zou hebben toegeëigend, zoals onze Miocene aap, en kunnen wij ons slechts het contrast realiseren tussen deze sporters van hoog niveau met buitengewone bekwaamheden en deze kinderen, waarvan Jacques Mayol droomt, die bij hun geboorte uit een vloeibaar milieu worden gehaald en vanaf de eerste levensdagen opnieuw in deze “initiële soep” worden ondergedompeld om deze nauwe band met het milieu waaruit zij afkomstig zijn, te “bewaren”. In één woord, om een onderwaterwereld te ontdekken zonder inspanning, zonder dwang, om een natuurlijke apneu te beoefenen door de enige herhaling van de onderdompeling zo snel mogelijk te herhalen. Vrijduiken moet een vrijetijdssport blijven, een plezier dat, als het vanaf de eerste levensdagen aan het grootste aantal mensen wordt geleerd, ons zonder enige twijfel in staat zou stellen de prestaties te benaderen van onze neven, die, fylogenetisch gezien, de zeezoogdieren zijn.

 


© Alex Voyer, beelden uit het artikel

 

De Orison is een gehoorversterkers dat onzichtbaar en gehoorklaar is. De Orison is ontworpen door KNO-artsen en compenseert ouderdomsslechthorendheid (presbyacusis). Hiermee kunt u spraak duidelijk verstaan in alle geluidsomgevingen. 299€ per oor. Vrije verkoop. CE. Tevreden of terugbetaald binnen 20 dagen. 2 jaar wettelijke garantie.

Comments

Leave a comment

Your comment will be revised by the site if needed.