De zuurstofparadox

Mensen, en ook sporters, zijn vaak slecht geïnformeerd over hoe onze ademhaling ons lichaam beïnvloedt. Laatst werd er door ProRun een artikel aangehaald uit de Guardian waarin werd beweerd dat je bij hardlopen direct vanaf het begin grote teugen lucht door je mond moet inademen. Maar dat is niet waar. Sterker nog: grote ademteugen werken averechts. Door dit te doen, verminder je je prestatievermogen.

Het is namelijk vrijwel onmogelijk om door het inademen van een grote hoeveelheid lucht het zuurstofgehalte in je bloed te verhogen. Het bloed is immers al bijna volledig verzadigd met zuurstof. Het enige wat je doet als je grotere teugen lucht neemt dan je metabolisme op dat moment nodig heeft, is het afblazen van veel koolzuurgas. En dat is jammer.

Koolzuurgas is niet zomaar een afvalgas

Koolzuurgas is een restproduct van het proces waarbij ons voedsel wordt omgezet in energie. Dit koolzuurgas wordt vanuit de cellen via de bloedvaten afgevoerd naar de longen, waar het overschot wordt uitgeademd. Maar niet alles wordt uitgeademd: een deel blijft achter en dat heeft een reden. Koolzuurgas heeft namelijk een aantal belangrijke functies in het lichaam, waaronder:

• Het afstaan van zuurstof uit het bloed aan de spieren, organen en weefsels.
• Het verwijden van de gladde spieren in de wanden van luchtwegen en bloedvaten.
• Het reguleren van de pH-waarde van het bloed.

Aflevering van zuurstof vanuit het bloed aan de spieren en organen

Hemoglobine, een eiwit in de rode bloedcellen, heeft als functie zuurstof van de longen naar de cellen te transporteren. Hemoglobine staat echter alleen zuurstof af in de aanwezigheid van koolzuurgas. Dit wordt het Bohr-effect genoemd, naar Christian Bohr (de vader van atoomfysicus Niels Bohr) die dit in 1904 ontdekte. Als we overademen, verliezen we te veel koolzuurgas, waardoor de hemoglobine de meegedragen zuurstof vasthoudt in plaats van af te geven aan de cellen. Er kan dan minder efficiënt energie worden aangemaakt in de cellen en dit leidt tot slechtere prestaties. Een hoger gehalte aan koolzuurgas in het bloed zal de zuurstofafgifte aan de cellen (en daarmee de sportprestaties) verbeteren.

Verwijding en vernauwing van luchtwegen en bloedvaten

Voor de meeste mensen is 2 minuten zwaar ademen of hyperventileren genoeg om de bloedtoevoer door het hele lichaam te verminderen, waaronder die naar de hersenen. De bloedtoevoer naar ons brein vermindert proportioneel met de vermindering van koolzuurgas in het bloed. Hierdoor kan de doorsnede van bloedvaten tot wel 50% afnemen en dit vermindert de doorstroming van bloed met een factor 4. Het gevoel van duizeligheid na een paar keer heel diep ademen is een voorbeeld dat je zelf misschien weleens ondervonden hebt.

Neusademhaling

Alleen al om deze redenen is het belangrijk zoveel mogelijk door de neus te ademen en de mond pas open te doen als het inspanningsniveau zo hoog is dat het echt niet anders kan. Door de neus is de kans op overademen immers een stuk kleiner. Een wedstrijdsporter zou zo’n 70% van de trainingen met de neusademhaling moeten doen en alleen tijdens snelle tempolopen, intervallen of (delen van) wedstrijden de mond moeten openen. Een puur recreatieve sporter kan het best alleen maar door de neus ademen. Dit zijn andere belangrijke redenen om door de neus te ademen:

• De neusademhaling geeft bij benadering 50% meer weerstand aan de inkomende luchtstroom dan mondademhaling, waardoor de longen zich beter ontplooien en er tegelijkertijd minder lucht wordt gebruikt. Dit resulteert in 10 tot 20% meer zuurstofopname.
• De neusademhaling zorgt voor verwarming en bevochtiging van de binnenkomende lucht. Zo wordt lucht van 6 graden bij binnenkomst verwarmd tot 30 graden op het moment dat het de achterkant van de keel bereikt en tot een comfortabele 37 graden als het zijn bestemming bereikt: de longen.
• De neusademhaling zorgt voor het filteren van een groot deel van ziektekiemen en bacteriën uit de lucht die je inademt.
• De neusademhaling geeft bij uitademing minder vochtverlies dan de mondademhaling, zodat je minder behoefte hebt aan drinken onderweg.
• Behalve vocht houdt de uitademing door de neus ook meer warmte vast, waardoor voorkomen wordt dat het neusslijmvlies uitgedroogd en geïrriteerd raakt.
• De neus is een reservoir van stikstofoxide (NO), een essentieel gas voor een goede gezondheid (hierover zal ik een andere keer bloggen).

Samenvattend:

De zuurstofparadox is dat veel ademen leidt tot een slechtere zuurstofafgifte aan de spieren en andere weefsels. Zonder de juiste hoeveelheid koolzuurgas in ons bloed, vernauwen onze vaten en kan hemoglobine de zuurstof niet afleveren aan de cellen, en zonder de juiste hoeveelheid zuurstof kunnen spieren niet optimaal werken. Niet meer ademen dan nodig is, zorgt voor een betere zuurstofafgifte. De neusademhaling helpt daarbij (en heeft vele andere voordelen).

Meer weten over dit interessante onderwerp? Lees het boek Zuurstofwinst of (als je bijvoorbeeld alle wetenschappelijke verwijzingen wilt hebben) het originele Engelstalige boek Oxygen Advantage van Patrick McKeown.