Functioneel ademhalen & topsport: Een delicate balans die prestaties en herstelkracht beïnvloedt

Ademhalen lijkt vanzelfsprekend, maar doen sporters het wel vanzelf goed? En weet je als trainer, coach of specialist hoe je disfunctionele ademhaling kunt herkennen? Vooral bij intensieve trainingen of wedstrijden kan de ademhaling snel ontregelen. Het ontwikkelen van ademhalingsstrategieën om prestaties en herstel te verbeteren wint aan populariteit. Dit artikel onderzoekt de wetenschap achter verschillende ademhalingstechnieken en de argumenten voor het veilig en effectief inzetten van functioneel ademhalen.

Stijgende interesse in functionele ademhalingstechnieken
De sportwereld toont steeds meer interesse in functionele ademhalingstechnieken. Recente voorbeelden zijn topsporters zoals tennisster Iga Świątek en voetballer Erling Haaland, die hun mond afplakken tijdens wedstrijden of slaap. Volgens Świąteks fitnesstrainer Maciej Ryszczuk helpt dit haar om de zuurstofopname en het uithoudingsvermogen te verbeteren. Haaland deelt in de voetbalpodcast Impaulsive hoe slapen met een dichtgeplakte mond hem positief beïnvloedt. Wereldrecordhoudster zwemster Sarah Sjöström vat haar ademhalingsstrategie na een record op de 50 meter vlinderslag simpel samen: “Je kunt beter pas ademen als je gefinisht bent.” Ze haalde namelijk niet een keer adem nadat ze van het startblok vertrokken was.

Naast deze voorbeelden komen er ook opvallende statistieken naar voren. Zo ervaart 20%-40% van de gezonde hardlopers ademhalingsproblemen zoals inspanningsgeïnduceerde dyspneu, zelfs bij lage intensiteiten. Een studie uit 2024 door Sikora et al. toonde een disfunctioneel ademhalingspatroon aan bij bijna de helft van de 69 deelnemende elite hardlopers. Dit suggereert dat het beoordelen van ademhalingspatronen en het implementeren van ademhalingsoefeningen essentieel kan zijn om goede ademhalingsgewoonten te bevorderen.

Ademfysiologie: De basis van ademhaling en prestaties

De toegepaste ademfysiologie biedt inzichten in hoe ademhalingspatronen prestaties, herstel en welzijn kunnen beïnvloeden. Ademhalen is een complex proces dat direct verschillende systemen in ons lichaam beïnvloedt. Dit artikel richt zich voornamelijk op de rol van neusademhaling, het verschil met mondademhaling, en hoe ademhaling de chemische balans in het lichaam, de werking van het middenrif, het cardiovasculaire systeem en de zuurstofafgifte beïnvloedt.

Ademhalen: Een delicate balans

Bij verhoogde inspanning past het ademhalingssysteem zich efficiënt aan. De balans van ademhalen is echter complex en beïnvloed door vele processen. Hier zijn enkele aspecten die de delicate balans van ademhalen illustreren:

1. Gasuitwisseling: De primaire functie van ademhalen is de uitwisseling van zuurstof (O2) en koolstofdioxide (CO2) tussen het lichaam en de omgeving. Zuurstof is essentieel voor cellulaire ademhaling, terwijl CO2 moet worden verwijderd om de zuur-base balans te handhaven.
2. Regulatie van pH-waarde: Ademhaling speelt een sleutelrol in het handhaven van de pH-waarde van het bloed. CO2 reageert met water om koolzuur te vormen, wat dissocieert in waterstofionen en bicarbonaat. Veranderingen in ademhalingspatronen kunnen de concentratie van deze ionen in het bloed beïnvloeden, wat de pH-waarde doet stijgen of dalen.
3. Invloed op het autonome zenuwstelsel: Ademhaling is nauw verbonden met het autonome zenuwstelsel, dat processen zoals hartslag en spijsvertering reguleert. Diepe, gecontroleerde ademhaling kan het parasympathische zenuwstelsel activeren, wat ontspanning en een lagere hartslag bevordert, terwijl snelle, oppervlakkige ademhaling het sympathische zenuwstelsel kan activeren, wat leidt tot verhoogde alertheid en stressrespons.
4. Energiebalans: De metabole kosten van ademhaling zijn aanzienlijk, vooral tijdens inspanning. Het lichaam moet efficiënt omgaan met de energie die wordt besteed aan ademhaling om voldoende energie over te houden voor andere vitale processen en fysieke activiteiten.
5. Individuele en situationele variaties: Er bestaat aanzienlijke variatie in hoe individuen reageren op verschillende ademhalingsbehoeften. Deze variatie kan te wijten zijn aan de complexiteit van het ademhalingssysteem en de noodzaak voor fijn afgestelde regulatie om aan de specifieke eisen van het lichaam te voldoen, zowel in rust als tijdens inspanning.

Hoewel ons ademhalingssysteem meestal goed werkt tijdens fysieke inspanning, blijkt uit steeds meer onderzoek dat het systeem bij zeer intensieve inspanning niet altijd voldoende functioneert (Dempsey et al., 2020). Wanneer iemand traint op ongeveer 80%-85% van zijn maximale zuurstofopname (VO2max), worden de prestaties van het ademhalingssysteem beperkt door drie belangrijke factoren:

1. Inspanningsgeïnduceerde arteriële oxyhemoglobine desaturatie: Dit betekent dat tijdens zware inspanning (maar ook onbewuste ademstops) het zuurstofgehalte in het bloed kan dalen.
2. Overmatige activiteit van de ademhalingsspieren: De spieren die helpen bij het ademhalen moeten te hard werken, wat leidt tot vermoeidheid.
3. Invloed van intrathoracale druk op de hartuitvoer: De druk in de borstkas kan het hart moeilijker laten pompen, wat de bloedcirculatie vermindert (Amann, 2012).

Daarnaast zijn er specifieke omstandigheden, zoals lage zuurstofniveaus (hypoxie) en extreme kou of droogte, die deze problemen bij minder intensieve inspanningen nog erger kunnen maken. Bepaalde groepen mensen, zoals topsporters, vrouwen en ouderen, zijn extra gevoelig voor deze problemen (Dempsey et al., 2020; Archiza et al., 2021).

Fysieke effecten van neusademhaling versus mondademhaling

Een studie uit 2017 door Recinto et al. toonde significante verschillen aan tussen neus- en mondademhaling tijdens sportactiviteiten. De onderzoekers vonden dat neusademhaling de kans op hyperventilatie tijdens anaerobe training vermindert en de productie van stikstofmonoxide (NO) stimuleert. NO verbetert niet alleen sportprestaties door vaatverwijding, maar speelt ook een cruciale rol in herstelprocessen, longfunctie en het voorkomen van cardiovasculaire aandoeningen.

Een onderzoek uit 2021 door Cavaggioni et al. toonde aan dat basketballers aanzienlijke verbeteringen in longfunctie en cardiorespiratoire fitheid ervoeren wanneer ze bewust kiezen voor neusademhaling als onderdeel van hun trainingsroutine.

Recent onderzoek, waaronder studies uit 2023, benadrukt hoe neusademhaling positief bijdraagt aan de cerebrale bloedstroom (CBF) en cognitieve functies door het bewust verhogen van CO2-niveaus in het bloed, wat leidt tot een staat van vrijwillig geïnduceerde hypercapnie en daarmee gepaard gaande vaatverwijding in spieren en hersenen. Een onderzoek van Jung JY et al. uit 2021 bevestigde dat neusademhaling de hersenactiviteit en de connectiviteit tussen verschillende hersengebieden verbetert. Mondademhaling lijkt deze cognitieve voordelen niet te bieden en kan zelfs het denkvermogen negatief beïnvloeden. In vele sportdisciplines is het cruciaal om tot aan het einde van de wedstrijd over zoveel mogelijk spierkracht en denkkracht te beschikken.

Het middenrif: Centraal in ademhaling en sportprestaties

Neusademhaling bevordert een diepere, diafragmatische ademhaling, wat essentieel is voor een effectieve zuurstofopname en CO2-afvoer (Hamasaki H, 2020). Het vergroot de luchtweerstand, dwingt het lichaam om het middenrif intensiever te gebruiken en verbetert de prestaties. Mondademhaling daarentegen promoot een oppervlakkigere ademhaling, waardoor het middenrif minder wordt ingezet en de efficiëntie van de ademhaling afneemt.

Een studie van Bradley et al. uit 2014 toonde aan dat nasale ademhaling zowel biochemische als biomechanische indicatoren van disfunctionele ademhaling positief beïnvloedt. Dit heeft weer een direct effect op functionele bewegingen, waarbij individuen met disfunctionele ademhalingssignalen lagere scores behaalden op de Functional Movement Screen (FMS).

Het Bohr-effect: De sleutel tot efficiënte zuurstofafgifte

Als iemand te snel of te hevig ademt, zoals bij hyperventilatie, kan dit de doorbloeding van de spieren verminderen doordat bloedvaten vernauwen als gevolg van een daling van de CO2. Onder invloed van deze daling gebeurt er nog iets belangrijks: het Bohr-effect. Dit effect zorgt ervoor dat de hoeveelheid zuurstof die het bloed afgeeft aan de weefsels, zoals hart, hersenen en spieren, verandert door de hoeveelheid koolstofdioxide in het bloed. Bij hogere CO2-waarden geeft het bloed zuurstof sneller af aan de spieren, wat nuttig is tijdens inspanning. Echter, bij snelle ademhaling kan de zuurstofafgifte verminderd worden, wat sneller tot vermoeidheid kan leiden. Dit is paradoxaal doordat er voldoende zuurstof aanwezig is, maar deze wordt minder goed afgegeven door de hemoglobine die de zuurstof vasthoudt.

Lage koolstofdioxidegehaltes in het bloed kunnen ook leiden tot een snellere ademfrequentie, waardoor iemand nog sneller gaat ademen. Hyperventilatie kan ook de luchtwegen vernauwen, wat de luchtstroom beperkt.

Functionele neusademhaling aanleren

Het toepassen van neusademhaling tijdens sport vraagt om bewustwording en aanpassing. Volgens anekdotisch bewijs duurt het ongeveer 10-12 weken voordat comfort in neusademhaling merkbaar verbetert en beperkingen in de luchtwegen verminderen. Interventiestudies hebben leerperioden van zelfs 6 maanden onderzocht. Verschillende rapporten tonen aan dat de weerstand van de neusluchtweg snel kan afnemen, binnen dagen of zelfs minuten, dankzij de productie van stikstofoxide en veranderingen in het neusslijmvlies. Neusademhaling wordt makkelijker naarmate je het meer beoefent. De weerstand in de neusluchtweg neemt namelijk af tijdens lichamelijke inspanning, onafhankelijk van de gekozen luchtweg. Dit maakt de “neusstrategie” een haalbare optie voor de meeste hardlopers, waarbij de grootste drempel vaak enkel gewenning is. Neusademhaling vraagt om enige aanpassing, maar voor de optimale methodes en de invloed van persoonlijke verschillen is meer onderzoek nodig. Een nog weinig onderzocht gebied is of neusademhaling de vermoeidheid van het middenrif vermindert of verergert, gezien de grotere weerstand vanwege de smallere luchtweg.

Conclusie

Uit het uitgebreide onderzoek en de besproken onderwerpen in dit artikel over functioneel ademhalen blijkt dat bewuste ademhalingstechnieken een substantiële impact hebben op sportprestaties, herstel en algehele gezondheid. De delicate balans tussen verschillende ademhalingsmethoden, zoals neus- versus mondademhaling, en hun directe invloed op de fysiologische, biochemische en psychologische aspecten van het menselijk lichaam, onderstreept de complexiteit en het potentieel van geoptimaliseerde ademhaling in de sport. Door de ervaringen van topatleten en de bevindingen uit recent wetenschappelijk onderzoek te integreren, wordt duidelijk dat een bewuste benadering van ademhaling niet alleen prestaties kan verbeteren maar ook bijdraagt aan efficiënter herstel en betere gezondheid.

De keuze tussen neus- en mondademhaling heeft diepgaande effecten op het gebruik van het middenrif, het Bohr-effect en de regulatie van bloedvatdiameter. Neusademhaling biedt in vele (maar niet alle) gevallen duidelijke voordelen, zoals verbeterde zuurstofopname, efficiëntere CO2-afvoer en betere bloedcirculatie, die samen de sportprestaties kunnen optimaliseren. Het integreren van bewuste (neus)ademhalingstechnieken in sportroutines kan atleten helpen hun prestatieplafond te verhogen, uitdroging te voorkomen en herstel te bevorderen. De mond afplakken met tape komt in literatuurstudies niet als suggestie naar voren maar kan als logische stap gezien worden teneinde neusademhaling af te dwingen op bepaalde momenten en indien door gewoonte mondademhaling is aangeleerd. Daarnaast is het ook belangrijk om te leren wanneer mondademhaling functioneel kan worden ingezet.

Het is dan ook interessant voor sporters, trainers en gezondheidsexperts om deze inzichten verder te verkennen en te testen in trainings- en herstelprogramma’s. Dit vereist een individuele aanpak, gezien de aanzienlijke variatie in reactie op ademhalingsoefeningen. Door de nadruk te leggen op de wetenschap achter ademhalen, de mogelijke voordelen van neusademhaling en het vermijden van de valkuilen van disfunctionele ademhalingspatronen, kan het potentieel van elke sporter volledig worden benut. Zoals geïllustreerd door de voorbeelden van Świątek, Haaland en Sjöström, kan de integratie van functionele ademhalingstechnieken in de voorbereiding en uitvoering van sportprestaties een belangrijke factor zijn in het bereiken van topniveau.

Referenties

1.Sikora M, Mikołajczyk R, Łakomy O, Karpiński J, Żebrowska A, Kostorz-Nosal S, Jastrzębski D. Influence of the breathing pattern on the pulmonary function of endurance-trained athletes. Sci Rep. 2024 Jan 11;14(1):1113. doi: 10.1038/s41598-024-51758-5. PMID: 38212427; PMCID: PMC10784475.

2.Dempsey, J. A., La Gerche, A., and Hull, J. H. (2020). Is the healthy respiratory system built just right, overbuilt, or underbuilt to meet the demands imposed by exercise? J. Appl. Physiol. 129, 1235–1256. doi: 10.1152/japplphysiol.00444.2020

3.Amann, M. (2012). Pulmonary system limitations to endurance exercise performance in humans. Exp. Physiol. 97, 311–318. doi: 10.1113/expphysiol.2011.058800

4.Archiza, B., Leahy, M. G., Kipp, S., and Sheel, A. W. (2021). An integrative approach to the pulmonary physiology of exercise: when does biological sex matter? Eur. J. Appl. Physiol. 121, 2377–2391. doi: 10.1007/s00421-021-04690-9

5.Recinto C, Efthemeou T, Boffelli PT, Navalta JW. Effects of Nasal or Oral Breathing on Anaerobic Power Output and Metabolic Responses. Int J Exerc Sci. 2017 Jul 1;10(4):506-514. PMID: 28674596; PMCID: PMC5466403.

6.Cavaggioni, Luca, Athos Trecroci, Damiano Formenti, Rosalba Courtney, Giacomo Dascanio, Raffaele Scurati, Lucio Ongaro, and Giampietro Alberti. “Effects of a nasal breathing protocol on physical fitness and pulmonary function in young basketball players.” The Journal of sports medicine and physical fitness (2021).

7.Jung JY, Kang CK. Investigation on the Effect of Oral Breathing on Cognitive Activity Using Functional Brain Imaging. Healthcare (Basel). 2021 May 29;9(6):645. doi: 10.3390/healthcare9060645. PMID: 34072444; PMCID: PMC8228257.

8.Hamasaki H. Effects of Diaphragmatic Breathing on Health: A Narrative Review. Medicines (Basel). 2020 Oct 15;7(10):65. doi: 10.3390/medicines7100065. PMID: 33076360; PMCID: PMC7602530.

9.Bradley H, Esformes J. Breathing pattern disorders and functional movement. Int J Sports Phys Ther. 2014 Feb;9(1):28-39. PMID: 24567853; PMCID: PMC3924606.