Biologische klok beïnvloedt prestatie Olympische atleten

Hoe we door de dag presteren hangt deels af van onze biologische klok. Wetenschappers van de RUG hebben daarom de tijden van zwemmers onderzocht die aan de series, halve finales en finales van vier Olympische Spelen meededen. Nadat factoren die niets te maken hebben met de biologisch klok waren verwijderd bleek dat de zwemmers het best presteerden in de namiddag. ’s Ochtends en ’s avonds laat waren de prestaties duidelijk minder. Het verschil dat de biologisch klok veroorzaakt is groot genoeg om een rol te spelen bij het winnen van goud of zilver, of al dan niet met een medaille naar huis gaan. Aangezien de biologische klok niet bij iedereen gelijk loopt kan het nuttig zijn wanneer sporters de eigen klok en daarmee de tijd van optimale prestatie verschuiven naar de belangrijkste race. Dat kunnen ze doen door zichzelf aan extra daglicht bloot te stellen op specifieke tijden van de dag.

De biologische klok heeft een aanzienlijk effect op de prestatie van topatleten. Die conclusie trekken chronobiologen van de RUG na een analyse van de tijden van zwemmers tijdens vier verschillende Olympische spelen. Het verschuiven van de eigen klok om op de juiste tijd optimaal te presteren kan het verschil betekenen tussen winnen en verliezen. Het onderzoek is op 8 oktober gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports.

‘In veel sporten is er maar een heel klein verschil tussen goud of zilver, of helemaal geen medaille’, legt Renske Lok uit. Zij is de eerste auteur van het artikel en werkte tijdens het onderzoek als promovendus aan de RUG. ‘Wij vroegen ons daarom af of de biologische klok van de atleten een rol speelde bij de prestatie.’ Die klok bepaalt het dagelijkse ritme van ons lichaam: hij regelt fysiologische kenmerken als kerntemperatuur van het lichaam en bloedsuikerspiegel. ‘En we weten dat optimale prestatie doorgaans samenvalt met een piek in de kerntemperatuur’, zegt Lok.

Watertemperatuur

Zij besloot de vraag te onderzoeken met behulp van de gegevens over de tijden van Olympische zwemmers die in de finale hadden gezwommen. ‘Dit betekent dat we tijden hadden van drie races per afstand en zwemslag: series, halve finale en finale.’ De tijden van zowel mannelijke als vrouwelijke atleten zijn afkomstig van de officiële websites van de Spelen van Athene (2004), Beijing (2008), Londen (2012) en Rio de Janeiro (2016),

‘We richtten ons op het zwemmen omdat daar de omstandigheden heel constant zijn: de watertemperatuur is strikt gereguleerd en er komt bijna geen uitrusting aan te pas.’ Om te corrigeren voor eventuele verstorende factoren, zoals het gebruik van het ‘haaienzwempak’ in Beijing, zijn de resultaten van iedere individuele zwemmer genormaliseerd. Dat gebeurde door voor iedere zwemmer de gemiddelde tijd over de drie races te berekenen en dan voor iedere race het verschil met dit gemiddelde te bepalen.

Prestatie

De analyse leverde twee interessante conclusies op. ‘Allereerst bleken de atleten in de finale de beste prestatie te leveren, en de series waren langzamer dan de halve finales. Ze kunnen dus hun prestaties goed doseren en het beste bewaren voor de finale.’ Een tweede conclusie is dat het verschil tussen halve finale en series in Beijing het kleinste was. ‘Dat vonden we interessant, omdat bij de andere drie Spelen de series in de ochtend plaatsvonden en de halve finales en finales in de late middag en avond. Alleen in Beijing werden de series in de avond gezwommen, en de halve finales in finales de volgende ochtend en middag.’

Het afwijkende patroon van zwemtijd en tijdsverschil in Beijing suggereerde dat de prestatie in de drie races werd beïnvloedt door de tijd van de dag. Daarom gebruikten Lok en haar collega’s een model om alle variatie te elimineren die niets met de biologische klok te maken had. Het resultaat was een duidelijk sinusoïde verband tussen de prestatie en de tijd van de dag. ‘De prestaties waren ’s ochtends vroeg niet zo goed, beter in de middag en in de late avond weer wat minder.’ De snelste tijden zouden volgens het model in de late middag gezwommen kunnen worden, net na vijven. De grootte van dit effect (te zien als de amplitude van de sinusgolf) was aanzienlijk: het was groter dan het tijdsverschil tussen goud en zilver in 40 procent van de finales, tussen zilver en brons in 64 procent en tussen brons en geen medaille in 61 procent van de finales.

Daglicht

Het is natuurlijk zo dat alle zwemmers tegelijk in het zwembad liggen voor de finale. ‘Maar niet alle zwemmers hebben hetzelfde chronotype’, zegt Lok. Individuen verschillen in de tijd waarop ze het best presteren. En dat kan dus de kans op een Olympische medaille beïnvloeden. Lok denkt dat atleten deze informatie kunnen gebruiken. ‘Het is namelijk mogelijk je biologische klok te verzetten, door jezelf bloot te stellen aan extra daglicht op het juiste moment. Wanneer je dat een aantal dagen doet kun je de tijd van optimale prestatie verschuiven richting de tijd van je belangrijkste race.’

Het is nog niet helemaal duidelijk of de biologische klok net zo belangrijk is bij andere sporten. ‘Bij wielrennen speelt de kwaliteit van de fiets bijvoorbeeld een grote rol’, zegt Lok, die inmiddels als postdoc werkt bij de afdeling Psychiatry and Behavioral Science van Stanford University (VS). Aan de andere kant, de biologische klok die zij onderzocht is belangrijk voor de spieren in armen en benen en dus lijkt het logisch dat er ook een rol is bij andere sporten. ‘Verder is het zo dat deze topatleten de hele dag door trainen, maar ons onderzoek laat zien dat dit het effect van het dag-nachtritme niet wegdrukt.’

Referentie: R. Lok, G. Zerbini, M. C. M.Gordijn, D.G. M. Beersma & R.A. Hut: Gold, silver or bronze: circadian variation strongly afects performance in Olympic athletes. Scientific Reports 8 oktober 2020