VU medisch centrum
Lance Armstrong in model gebracht
5 oktober 2011
Hoe vertaal je een topprestatie in een duursport naar een
computermodel? Dat was de vraag die Hans van Beek met zijn collega's
wilde beantwoorden in een recent artikel in het eerbiedwaardige Britse
wetenschappelijke tijdschrift Philosophical Transactions of the Royal
Society. Hij is in goed gezelschap: Isaac Newton publiceerde in zijn
tijd ook al in dit blad.
Shutterstock Vanuit het Europese Network of Excellence VPH, een door de
Europese Unie gefinancierde organisatie, ontving Hans van Beek,
universitair docent bij de neuroscience campus, het verzoek een
bijdrage te leveren aan een themanummer over de virtuele fysiologische
mens. "Voor mij vielen toen de stukjes van de legpuzzel in elkaar",
zegt hij enthousiast. "Ik wist dat het mogelijk was in computermodellen
het warmtetransport in het menselijk lichaam te simuleren. NASA heeft
al eens zo'n model gemaakt voor astronauten. Voor mijn simulatie vond
ik het leuk gegevens te gebruiken over wielerkampioen Lance Armstrong,
die jarenlang is gevolgd door een Amerikaanse wetenschapper."
Heet
Van Beek is zelf geen vreemde in de wereld van de wielersport. Hij
heeft als sportieve prestatietocht Luik-Bastenaken-Luik een keer of zes
gereden en ook in de Ronde van Vlaanderen heeft hij flink afgezien. De
simulatie baseerde hij op gegevens uit de tijdrit op de Alpe d'Huez -
onder wielerfans bekend als de Nederlandse berg - in de Tour de France
van 2004. "Als je een hevige inspanning levert, komt er veel warmte
vrij", legt hij uit. "Minder dan een kwart van de omgezette energie is
nuttig voor de voortbeweging. Met dit model kun je vooraf berekenen hoe
hoog de lichaamstemperatuur gaat worden. In dit geval moesten we
bijvoorbeeld rekening houden met de hoogte, het klimpercentage, de
lucht en de bandenweerstand. De temperatuur in de beenspieren bleek op
te lopen tot bijna 40 graden, en de hersenen bereikten een temperatuur
van 39 graden."
Hoge zuurstofopname
Van Beek maakte een simulatie van het hele lichaam en concentreerde
zich vooral op het warmtetransport, terwijl de overige vijf leden van
het onderzoeksteam andere aspecten bestudeerden. Hij vertelt dat
Armstrongs zuurstofopname tijdens de bergrit erg hoog moet zijn
geweest: 5,9 liter per minuut. Ook de uitzonderlijk lage
melkzuurspiegel in zijn bloed was voor de onderzoekers aanleiding voor
berekeningen.
"We hebben geen fundamenteel doel bereikt", zegt Van Beek bescheiden.
"Maar op praktisch niveau hebben we wel het een en ander laten zien.
Misschien kan kennis over de warmteproductie van de mens nuttig zijn om
te berekenen hoe hoog de lichaamstemperatuur kan oplopen tijdens
massale sportevenementen als een marathon. Daarbij zouden dan ook
omstandigheden als de weersverwachting kunnen worden meegenomen."
Fotobijschrift: Op de Alpe d'Huez liep de temperatuur in de beenspieren
van Lance Armstrong op tot bijna 40 graden
Terri Kester
bron: Tracer