Sportinnovaties geven Olympische atleten extra zetje

Gouden plak voor de technologie

 Deel dit artikel

Een honderdste seconde kan op de Olympische Spelen het verschil uitmaken tussen winst en verlies. Daarom laten atleten deze sportzomer niets aan het toeval over. Met de nieuwste ontwikkelingen in wetenschap en technologie presteert de mens nog een héél klein beetje beter.

• Lichttherapie: de biologische klok verzetten
• Zwemmen als de dieren
• Gekoeld het veld op
• Trainen onder toezicht
• Hardlopen op ijzersterke draden

Lichttherapie: de biologische klok verzetten

Om vier uur 's nachts je bed uit kruipen en vervolgens een topprestatie neerzetten, geen atleet haalt het in zijn hoofd. Toch staat de Nederlandse Olympische ploeg zoiets te wachten bij de Spelen van Beijing, doordat het daar zes uur later is dan in Nederland. Natuurlijk vertrekken de sporters een paar dagen eerder, om te acclimatiseren. Maar op het hoogste niveau is dat niet meer genoeg. Atleten gebruiken daarom een uitgekiende lichttherapie om precies op het juiste moment te kunnen pieken.

De methode werd het afgelopen jaar ontwikkeld door de Stichting Onderzoek Licht & Gezondheid in Eindhoven. Directeur Toine Schoutens: 'We doen twee dingen met de therapie: de effecten van een jetlag terugdringen en de piekprestatie op het tijdstip van de wedstrijd verbeteren.' De ingrediënten zijn een ijzeren discipline, een lichtwekker, een apparaat dat lijkt op een gezichtsbruiner en een speciale zonnebril.

'Je begint door elke avond een uur vroeger naar bed te gaan en elke ochtend een uur vroeger op te staan, ondersteund door een lichtwekker die de ochtendzon nabootst. Zo kun je al in Nederland zo'n drie à vier uur in ritme verspringen', zegt Schoutens. 'Daarvoor moet je een flinke discipline hebben, maar met topsporters is dat over het algemeen niet zo'n probleem.'

Cortisol en melatonine
In Beijing wordt het dagritme van de atleten extreem nauwkeurig ingeregeld met behulp van de techniek. De 'gezichtsbruiner' geeft licht af van een bepaalde intensiteit en golflengte. Dat stimuleert 's ochtends de aanmaak van cortisol, het hormoon dat je in staat stelt energie vrij te maken uit glucose. Tegelijkertijd onderdrukt cortisol de aanmaak van melatonine, het hormoon dat slaperig maakt. 's Avonds doet de zonnebril precies het omgekeerde.

Verscheidene sporters, onder wie in elk geval de kanoërs en zwemmers, gaan de lichttherapie toepassen bij de Spelen. Daarna vindt de therapie waarschijnlijk ook haar weg naar zakenlieden die veel reizen en mensen die werken in ploegendiensten.

Zwemmen als de dieren

Het 'haaienpak' deed zijn intrede bij de Olympische Spelen van Sidney in 2000. Met de Fast Skin van Speedo zouden zwemmers het ene na het andere record breken, dankzij een structuur van schubben. Hoogleraar bionica John Videler van de Rijksuniversiteit Groningen had toen al zijn bedenkingen: 'De schubben waren willekeurig over het pak verdeeld, terwijl de haaienhuid heel precies gearrangeerde schubben heeft van verschillende formaten. Proeven tonen aan dat je negen procent vermindering van de weerstand hebt bij de optimale snelheid. Maar ga je iets harder of trager, dan levert hetzelfde pak juist tientallen procenten meer weerstand op.'

Voor Videler kwam het dus niet als een verrassing dat het nieuwe pak van Speedo, de LZR Racer, helemaal glad is. Dat het daarnaast ook hydrofoob is (waterafstotend) en opgevuld mag worden met onderkleding, kan de zwemmers wel eens tijdwinst opleveren: 'Deze eigenschappen helpen de stroomlijn beter en de grenslaag dunner te maken. Er blijft minder water aan het pak hangen en daardoor glijden de zwemmers beter door het water. Maar de atleten moeten zich niet blindstaren op het pak. Juist hun eigen lichaam is het sterkste wapen in de race om het goud.'

Bionica is de wetenschap die onderzoekt welke technieken uit de natuur mensen kunnen toepassen in de maatschappij. Eerst moet je, aldus Videler, constateren dat elke zwemmer een maximale snelheid heeft, veroorzaakt door de rompgolf. Hoe langer de zwemmer, hoe hoger die snelheid. Pieter van den Hoogenband is lang, maar zijn Franse rivaal Alain Bernard is drie centimeter langer. Hij zal hem dus op techniek moeten aftroeven.

De winst is te halen in de duik, het keren en in de twee keer vijftien meter die elke zwemmer onder water is. Videler: 'De afzet moet zijn als die van een kikker; die benut zijn volledige beenlengte. Het water induiken als een pinguïn, zonder spatten. En onder water moet de zwemmer minimaal drie keer zijn eigen diameter onder het oppervlak blijven, om te voorkomen dat een golf aan het oppervlak weerstand veroorzaakt. Er is geen vis die het anders doet.'

Gekoeld het veld op

Voordat een atleet een topprestatie neerzet, moet hij eerst goed opwarmen. Het koelvest dat de sportkoepel NOC/NSF in samenwerking met DSM ontwikkelde, koelt het lichaam juist af. Dat klinkt tegenstrijdig, maar er zit logica in, zegt de ontwikkelaar van het vest, Gerard Rietjens. Het heeft alles te maken met de temperatuur waarbij het menselijk lichaam optimaal functioneert: tussen de 36 en 40 graden Celsius.

Inspanningsfysioloog Rietjens en zijn team ontwikkelden het vest in de aanloop naar de Spelen van Athene in 2004. Daar waren de temperaturen zo hoog dat het lichaam tijdens het sporten zou kunnen opwarmen tot een levensbedreigende temperatuur. In dat geval reageert het meteen door minder inspanning toe te staan. 'Het vest bleek in Athene een succes. Nu hebben we het verder doorontwikkeld voor het gebruik in Beijing.'

Het verbeterde vest maakt gebruik van een reservoir met ijs en water. Van daaruit wordt het water met behulp van een batterij door leidingen rondgepompt over het lichaam. Zo blijft het vest langer koud dan de eerste versie zonder reservoir. Een andere aanpassing is de pasvorm. Vier jaar geleden had het koelvest wel iets weg van een reddingsvest, nu is het een kledingstuk dat bijna lekker zit.

De winst die behaald wordt met het vest is niet in procenten of tijdswinst uit te drukken, zegt Rietjens. Het gaat vooral om het comfort van de atleten. Zij voelen zich prettiger en kunnen langer een topprestatie leveren mét gekoeld lijf dan zonder. Het NOC/NSF deelde honderdvijftig koelvesten uit aan de Nederlandse Olympische ploeg. De hockyers hebben het in elk geval aan als ze op de bank zitten, wielrenners vóór en na de wedstrijd. Het vest aanhouden tijdens de wedstrijden is reglementair niet toegestaan.

Trainen onder toezicht

De tijd dat trainers krabbels uit hun kladblokje via een flip-over vertaalden naar de wedstrijdstrategie is voorbij. Met de modernste technieken verandert het trainingsveld in een virtuele omgeving, waarin álle bewegingen van de spelers volautomatisch geregistreerd en geanalyseerd worden.

Onderzoeksinstituut TNO ontwikkelde samen met PSV (toen nog onder Guus Hiddink) een systeem dat continu de posities van de spelers meet. Dat kan met lokale gps-bakens langs het veld en sensoren in de shirtjes van de spelers. Als een speler zich niet op de juiste positie bevindt, kan de trainer zelfs trilsignalen in het spelersshirt geven als aanwijzing.

'De techniek van positiemeting wordt nu gebruikt bij voetbal en schaatsen om te kijken waar prestaties niet optimaal zijn. Maar ik denk dat het in de toekomst doordringt tot veel meer sporten', zegt Ad Kleingeld, 'business developer health and sports' bij TNO. 'Trainers vinden het leuk prestaties meetbaar te maken, daarna te analyseren en zo te verbeteren.'

Het systeem is niet helemaal nieuw. TNO leerde veel van een Oostenrijks bedrijf dat posities bepaalt van koeien in stallen. 'Waarom zou je het wiel opnieuw uitvinden?' aldus Kleingeld, 'als de techniek al voorhanden is?' TNO ontwikkelt wel dóór. Als je voorturend de positie van de sporters weet, kun je ook hun snelheid uitrekenen. Vooral handig bij schaatsers, omdat je kunt zien waar een dip in de snelheid optreedt.

Momenteel werkt TNO aan het meten van fysiologische parameters, zoals hartslag, bloeddruk en zuurstofgehalte in het bloed. Dit alles wordt gemeten via sensoren in een comfortabel ondershirt, zodat de spelers er geen last van hebben. Als de trainer de conditie van een speler op het scherm achteruit ziet gaan, kan hij direct ingrijpen.

Hardlopen op ijzersterke draden

Licht en koel, dat moet hardloopkleding zijn bij de ongetwijfeld warme Spelen van Beijing. Nike gaat voor de overtreffende trap in deze eigenschappen met de kleding voor onder meer Chinese en Amerikaanse atleten. Dankzij nieuwe weeftechnieken en een ingenieus binnenwerk voor de schoenen, worden veel grammen bespaard. Nike heeft één grote obsessie, zegt woordvoerder Stephan Lub: 'Elke halve gram die je tijdens de wedstrijd moet meetorsen, is er één te veel.'

De schoenen zijn voorzien van ultralicht rubber in de zolen (Lunar) en het nieuwe 'fly wire'. Deze dunne, maar ijzersterke draden van vectran houden de schoen van de zool tot de veters bij elkaar. Trek je de veters vast, dan snoer je ook de bedrading strakker om je voeten. Vectran is zes keer sterker dan staal, maar wel flexibel. Naast de hardloopschoen is er ook een sprintschoen en de basketbalvariant. Zelfs zwaargewicht basketballers als Kobe Bryant krijgen de draden niet stuk.

Exemplarisch voor de gewichtsobsessie van Nike is het ronde gat bij de hak van de schoen, ter grootte van een vijftig eurocent munt. Omdat het materiaal daar geen functie heeft en vuil er niet of nauwelijks naar binnen dringt, is het wegbezuinigd. Een gat van weer een paar gram. Zo weegt de Nike Zoom Victory Spike maatje 45 (bestemd voor de 800 en 1500 meter) slechts 93 gram.

In de shirts en hardloopbroeken is dankzij een nieuw ontwikkelde weeftechniek bijna de helft van de stof wegbezuinigd. Vooral veel naden zijn verdwenen uit de kleding. 'De nieuwe stof is lichter en koelt beter op de rug, een noodzakelijke eigenschap bij de komende Spelen', aldus Lub. Nike heeft de kleding Aerographic gedoopt. Atleten uit de VS, China, Duitsland, Rusland, Mozambique en Kenia verschijnen in elk geval in de nieuwe lijn op de sportvelden.

Tekst sander koenen