De ideale trapfrequentie: feit of fictie?

Subtitel: Trap je eigen frequentie

Tekst Frank Heldoorn

Wat hebben trapfrequentie, hoogtetraining en lactaattesten gemeen? Het is de wetenschappers nog niet gelukt om over al die dingen eensluidende conclusies te trekken. Algemeenheden en allerlei randvoorwaarden ontsieren uitspraken over deze onderwerpen. Toch ga ik proberen – als niet-wetenschapper – een praktische benadering van trapfrequentie te geven. Verwacht dus aan het eind geen formules en de gouden trapfrequentie. Ik hoop daarentegen wel een beter inzicht in het fenomeen te hebben verschaft.

Wetenschap

Ik wil beginnen met twee praktijkvoorbeelden uit het land waar wetenschap en triathlon getrouwd lijken te zijn. In 1995 mocht ik getuige zijn van een fabelachtige Ironman in Roth waar Jürgen Zäck en Thomas Hellriegel de concurrentie ‘nach Hause’ fietsten met tijden dik onder de 4.20 uur. Opvallend daarbij was de manier waarop beide triatleten fietsen. Zäck – met het uiterlijk van een bodybuilder – fietste met veel omwentelingen per minuut (schatting >95 opm) en Hellriegel fietste met een opvallend lage frequentie, alsof hij dronken de trap op liep. In Nederland zijn we ook wel eens getuige geweest van opvallend lage trapfrequenties (Mac Martin, Almere 1989 en Olivier Bernard, Almere 1994). Toch lijken dit uitzonderingen. De laatste twee jaar zien we een uitzondering aan de andere kant. Lance Armstrong brengt elk merk koffiemolen het schaamrood op de kaken met zeer hoge trapfrequenties tijdens maximale inspanningen als tijdritten en bergetappes. En aangezien de winnaar altijd gelijk heeft doet het de discussie over trapfrequentie weer oplaaien.

We moeten echter niet vergeten dat Armstrong dit doet tijdens meerdaagse etappewedstrijden. In de eendaagse klassiekers zie je toch ook vaak de stumpers (spreek hier de ‘u’ uit als ‘oe’)- want zo noemen Mart en co. de jongens met de lage trapfrequenties – winnen. Denk aan Franco Ballerini, Servais Knaven en Johan Museeuw. Deze namen kies ik niet voor niets. Alle drie zijn ze in staat om Parijs-Roubaix te winnen en wellicht heeft trapfrequentie dus ook iets met de ondergrond te maken. Kijken we tenslotte naar de werelduurrecords die in het verleden zijn gereden, dan zien we dat de trapfrequenties daarbij tussen de 92,9 en 106,3 liggen (de 92,9 is van Graeme Obree, die met zijn navel stuurde), en dus heeft trapfrequentie wellicht ook iets te maken met de zitpositie. Overigens is Obree de enige geweest die het record met een omwentelingssnelheid kleiner dan 100 verbrak. Deze en alle andere factoren moeten worden meegenomen bij de analyse van het fenomeen trapfrequentie. Ik zal ze hierna verklaren.

Motoriek

De motorische vaardigheid van een triatleet bepaalt het plafond van zijn/haar maximale efficiënte trapfrequentie. Daarmee bedoel ik de trapfrequentie waarbij er nog steeds kracht geleverd wordt in de richting waarin de crank zich beweegt. Iedereen kent het gevoel dat je de trappers niet meer kunt volgen en je op het zadel begint te dansen. Dit is een neuromusculair (neuro = zenuw, musculair = spier) proces. De samenwerking tussen zenuwstelsel en spieren is trainbaar. Dat wil zeggen dat enerzijds de motorische vaardigheid een beperkende factor is, maar anderzijds je het trainen met hoge trapfrequenties kunt gebruiken om de motorische vaardigheid op de fiets te verbeteren. Mijn theorie over Lance Armstrong is dat hij door zijn triathlonverleden en daarmee gepaard gaande motorisch veelzijdiger ontwikkeling nu in staat is met een hogere frequentie dan zijn concurrentie te fietsen zonder verlies aan efficiëntie. Als we terugdenken aan Joop Zoetemelk’s deelname aan AVRO’s Sterrenslag dan weten we dat een wielrenner qua uithoudingsvermogen uitstekend scoort, maar op de andere conditiebepalende factoren als coördinatie, kracht en lenigheid vaak droevige scores haalt.

In het boek ‘Basisboek Training’ van P. Janssen wordt een suggestie gedaan dat er een verband zou bestaan tussen hartfrequentie en de optimale trapfrequentie, namelijk trapfrequentie = maximale hartfrequentie : 2. Onzin! Dat zou in mijn geval een trapfrequentie van ver  beneden de 85 betekenen. Aanleiding voor het geforceerd brengen van deze formule is de constatering dat oudere fietsers met een lagere trapfrequentie fietsen. Mijns inziens heeft dat puur te maken met het afnemen van de motoriek op latere leeftijd.  Motorische vaardigheden worden nu eenmaal het best aangeleerd op jonge leeftijd. Met andere woorden, de junioren die nu niet investeren in het aanleren van hoge trapfrequenties doen zichzelf enorm tekort.

Ook een ander praktijkvoorbeeld laat zien dat motoriek, oftewel de aansturing van je spieren, een belangrijke rol speelt bij de trapfrequentie. We hebben allemaal wel eens ondervonden dat aan het einde van een lange duurrit de trapfrequentie steeds meer daalt. Door de opgebouwde spiervermoeidheid en eventuele verzuring neemt de coördinatie af en daarmee het vermogen om een hoge trapfrequentie te handhaven. Nog een voorbeeld is reeds kort aangehaald. Bij het fietsen over kasseien wordt een fietser dermate gestoord in zijn aansturing van de spieren dat een efficiënte trapbeweging niet meer mogelijk is bij hoge trapfrequenties. Ook wil je – onbewust – meer spieren dan alleen de beenspieren activeren tijdens het stuiteren en dat gaat gevoelsmatig beter naarmate de aanspanningstijd langer duurt. Een lagere trapfrequentie is het gevolg.

Lijfsbehoud

Naast een betere motoriek heeft Armstrong waarschijnlijk ook ontdekt dat hij door zo te fietsen een kleinere aanslag op zijn spieren, pezen en gewrichten doet, wat hem in de dagen na een inspanning van pas komt. Minder interessant voor onze wedstrijden (één dag), maar wel iets om rekening mee te houden tijdens trainingskampen of zware trainingsperiodes. Fietsen met een lage trapfrequentie doet namelijk minder een aanslag op het vermogen om vaak en snel spiercontracties (samentrekkingen) te maken, maar meer op het vermogen om krachtiger langere spiercontracties op te brengen. Tijdens deze samentrekkingen wordt echter een grotere aanslag gepleegd op met name de pezen naast en onder de knie en treedt er tevens eerder spiervermoeidheid op.

Bovendien wordt bij een lage trapfrequentie vaak ‘gesmokkeld’. Daarmee bedoel ik dat de gevraagde kracht uit allerlei andere spieren dan de beenspieren vandaan moet komen en dan met name uit de rugspieren. Je kent ze wel uit het krachthonk. De mensen die bij een ‘leg extension’ geweldig veel gewicht versjouwen, maar waar tot en met de nekspieren activiteit waarneembaar is. Ook bij lage trapfrequenties snijdt het mes (en dat is dus niet zomaar een woord uit het wielerjargon) aan twee kanten. Je kunt lagere trapfrequenties opbrengen als je meer kracht hebt. Andersom geldt dat je door te fietsen met lage trapfrequenties die specifieke kracht kunt ontwikkelen.

Doorbloeding

Om te kunnen presteren moeten de spieren een goede doorbloeding hebben. Zuurstof en energieleverende stoffen moeten worden aangevoerd, afvalstoffen moeten worden afgevoerd. De statische belasting (zeer langdurige samentrekking van de spier) zorgt bij voldoende gewicht voor een stopzetting van de doorbloeding en dus zal de energielevering in de spier met de aldaar aanwezige energie én zonder zuurstof moeten plaatsvinden. Dit leidt tot verzuring. Dit geldt niet alleen bij statische, maar in mindere mate ook bij dynamische spiersamentrekkingen, zoals we die bij onze sport vinden. Tijdens de aanspanning kan de druk in de spier sterk oplopen en de doorbloeding hinderen. De stroomsnelheid van het bloed is namelijk afhankelijk van het drukverschil tussen het begin en het einde van de buis (hart en spier) en de weerstand die het bloed in de aderen ondervindt.

Doordat tijdens een dynamische inspanning contractie en relaxatie (= ontspanning) elkaar afwisselen, is bij dit type inspanning doorbloeding van actieve spieren toch mogelijk. Of de zuurstofaanvoer en afvoer van afbraakprodukten in voldoende mate plaatsvindt, hangt af van twee factoren. De eerste is de kracht die tijdens de aanspanning wordt uitgeoefend (dus de mate waarin de doorbloeding tijdelijk wordt gehinderd). De tweede is de duur van de ontspanningsfase in verhouding tot de duur van de contractiefase. Gekwantificeerde opmerkingen over ideale verhoudingen kon ik helaas niet terugvinden. De drukverschillen in de beenspieren kunnen we subjectief goed waarnemen. Een trapfrequentie van 40 bij 200 Watt wordt zwaarder ervaren dan een trapfrequentie van 100 bij dezelfde weerstand.

Lichaamsbouw

Andere interne factoren die een bepalende rol spelen bij de bepaling van de optimale trapfrequentie zijn de lichaamsbouw en de spiervezelsamenstelling. Lange atleten en atleten met relatief lange bovenbenen behoeven langere cranks. Hoe langer de crank, des te lager zal de trapfrequentie zijn. Wil je dus je souplesse een impuls geven, dan zou het raadzaam kunnen zijn om kortere cranks te monteren. Ik heb het eens noodgedwongen moeten doen vlak voor een Ironman. Enkele dagen voor de race scheurde een crank in (172,5 mm) en de enige voorhanden zijnde oplossing was een 170 mm crank van een huurfiets. Ik reed opvallend licht vergeleken bij de concurrentie en won de wedstrijd met de snelste fietstijd. Met andere woorden, kortere cranks dwingen je om bij hetzelfde verzet meer omwentelingen te maken bij eenzelfde snelheid. Een andere reden waarom grotere atleten ‘zwaarder’ trappen is de vaak met hun lengte gepaard gaande onhandigheid. Daar kunnen ze niets aan doen, maar het is nu eenmaal vaak een prachtig gezicht om een ‘reus’ loopscholing te zien doen. Zij compenseren technische tekortkomingen met relatief meer kracht en die komt nu juist weer van pas bij lage trapfrequenties.

Spiervezelsamenstelling

Heeft de spiervezelsamenstelling er niet alleen voor gezorgd dat je gedoemd bent om triatleet te zijn – of je hebt de verkeerde sport gekozen - , hij zorgt er ook voor of je wel of niet in staat bent om met een hoge trapfrequentie te fietsen.  De verschillende typen spiervezel hebben elk hun eigenschappen op het gebied van contractiesnelheid en de tijd die het kost om het potentieel aan kracht tot een maximum op te bouwen. De vanwege hun vermogen om zuurstof te binden voor duursport zo gunstige ‘slow-twitch’ vezels, hebben – de naam zegt het al – een langzame contractiesnelheid en maken het moeilijker om met een hoge trapfrequentie te fietsen. De meeste menselijke spieren bestaan uit een mengeling van spiervezels van de verschillende typen.

Spieren die voornamelijk uit ‘fast-twitch’ vezels bestaan, dus met een hoge contractiesnelheid, kunnen meestal een grotere piek contractiekracht ontwikkelen dan spieren die voornamelijk uit slow-twitch vezels bestaan. De laatsten hebben in het algemeen een relatief geringe contractiekracht en behoren dan ook de de zwakste motorische eenheden van een spier. Een fraaie tegenstelling dus: door de duurtraining en/of aanleg hebben wij relatief veel slow-twitch vezels. Deze zullen om een bepaald vermogen (kracht x snelheid) te leveren dus vaker moeten bewegen, maar daar zijn ze nu juist niet zo goed in vanwege motorische beperkingen. Aangezien we niet een enkele, maar meerdere spiergroepen tegelijk aanspreken wordt de coördinatie van de bewegingen nog belangrijker en dat moeten we dus doen met die onbestuurbare onhandige langzame spiervezels….. Wat zijn we toch knap!

Externe factoren

Tot zover de interne trapfrequentiebepalende factoren. Daarnaast zijn er de externe factoren, zoals de eerder al genoemde slechte ondergrond. Ook de weersomstandigheden spelen een, zij het, bescheiden rol. Bij warm weer (betere doorbloeding, betere coördinatie) zal het makkelijker zijn om een hoge trapfrequentie aan te houden en te handhaven. Bij omstandigheden waar het gevraagde vermogen relatief meer geleverd wordt door kracht dan door snelheid, zoals klimmen en tegen de wind in rijden, zal de trapfrequentie lager moeten liggen. Naast eerder genoemde cranklengte heeft ook de zadelhoogte invloed op de trapfrequentie. Bij het verhogen van het zadel – binnen grenzen uiteraard – zal de contractietijd toenemen en de frequentie dus afnemen.

Trapfrequentie trainen

Hoe kun je bovenstaand verhaal nu inpassen in je trainingsopbouw? Laten we aannemen dat de optimale trapfrequentie ligt tussen de 90 en 105 omwentelingen per minuut, afhankelijk van lichaamsbouw, zitpositie, windrichting, stijgingspercentage en gegeven de vereiste motorische vaardigheden om die frequentie efficiënt (kracht in de juiste richting) te halen. Om harder te gaan fietsen kun je nu trachten twee dingen te verbeteren: kracht en motoriek (oftewel souplesse).

Eerst meet je je trapfrequentie tijdens de wedstrijd. Wil je de specifieke kracht trainen (krachtuithoudingsvermogen) die bij een tijdrit hoort, dan bouw je dus trainingen in met een trapfrequentie die minstens 10 lager ligt. Een berg is daarvoor natuurlijk de ideale gelegenheid, maar indien niet voorhanden is tegenwind natuurlijk ook een mooi hulpmiddel. Zorg er wel voor dat de trainingsintensiteit binnen de planning blijft passen. Houdt met andere woorden wel de hartfrequentie binnen hetzelfde bereik. Wil je de zuurstofvoorziening ook bij lagere trapfrequenties prikkelen zul je er wel voor moeten zorgen dat je een intensiteit handhaaft waarbij aërobe energieleverantie (aëroob = met zuurstof) de boventoon voert.

Wil je snelkracht trainen – een eigenschap die bij stayerwedstrijden van pas kan komen bij (het beantwoorden van) demarrages - dan moet je hoge trapfrequenties combineren met grote verzetten.

Het rijden met een (veel) hogere trapfrequentie dan in de wedstrijd – eventueel met kortere cranks -zal ervoor zorgen dat, na voldoende aanpassingstijd (enkele weken), de verbeterde motoriek zal lijden tot een efficiëntere trapbeweging bij jouw optimale trapfrequentie. Daardoor zou je in staat moeten zijn om bij dezelfde omwentelingssnelheid meer kracht te kunnen leveren. Voor tri- en duatleten heeft dergelijke souplessetraining ook nog een bijkomend gunstig effect op de loopbeweging, waar de pasfrequentie veel moeizamer te verhogen is. Bergaf lopen is een oefening die de souplesse bevordert, maar helaas gepaard gaat met enorme excentrische belasting en mogelijk veel spierpijn.

Wil je extreem prikkelen op het gebied van fietstechniek (souplesse), dan is fietsen op een hometrainer met vliegwiel (spinnen) een aangewezen middel, mits uitgevoerd met je eigen pedalen. Nadeel van deze veelal georganiseerde groepstrainingen in fitnesscentra is dat de intensiteit uit de hand loopt en er teveel verzuring optreedt die nu juist de coördinatie schaadt. Combinaties zijn natuurlijk ook heel goed mogelijk. Rijd bijvoorbeeld een kleine ronde en kies daarbij het verzet en een frequentie die je gewend bent. De tweede ronde rijd je een tandje zwaarder en de derde ronde een tandje lichter dan in de eerste ronde. Zo spreek je je neuromusculaire systeem goed aan. Ik adviseer ook deze volgorde aan te houden, omdat je nu met spiervermoeidheid (na zwaar fietsen) toch met een hoge trapfrequentie leert fietsen. Probeer wel een gelijke hartfrequentie te houden.

Krachthonk

Krachttraining is ook nog op andere manieren mogelijk. Schaatsen is bij uitstek een sport waarbij een lange contractietijd gepaard gaat met relatief korte ontspanningstijd. Aangezien grotendeels dezelfde spiergroepen als met fietsen worden aangesproken lijkt schaatsen een optimale specifieke krachttraining voor het fietsen. Tenslotte is er natuurlijk – en zeker in ons klimaat – het krachthonk. Pas er wel voor op dat de opgedane kracht niet leidt tot afname van de motoriek. Probeer daarom zoveel mogelijk oefeningen eenbenig uit te voeren omdat dat meer vraagt van je coördinatie. Je zult merken dat 50 kg met één been lastiger is dan 100 kg met twee benen. Kies ook oefeningen waarbij een samenspel tussen spieren (= specifiek) een rol speelt, zoals de leg press.

Voor de wedstrijden heb ik geen gouden tip, maar samenvattend kun je zeggen: handhaaf de voor jou optimale trapfrequentie of werk daar stapsgewijs naartoe als je nu lager dan 90 zit.  Dit geldt uiteraard voor vlakke parkoersen. Spiervermoeidheid na het fietsen bepaalt tevens je loopprestatie. Hogere trapfrequenties zorgen voor minder spiervermoeidheid, maar doen een grotere aanslag op je coördinatievermogen. Wissel bij langere wedstrijden de frequentie af om de monotonie voor de spieren te doorbreken.