Paralympic Science Support NL logo Topsport Topics

Inzicht en optimalisatie van rolstoelprestaties door innovatieve vermogensmonitoring

Het monitoren van vermogen tijdens trainingen en competities, in combinatie met  gestandaardiseerde testen in een laboratoriumomgeving, biedt rolstoelatleten en hun coaches waardevolle inzichten in prestaties. Dankzij directe feedback over het geleverde vermogen, ondersteund door wetenschappelijke kennis, kunnen gerichte  trainingsrichtlijnen worden opgesteld. Daarnaast is het mogelijk om activiteiten te optimaliseren, wedstrijdstrategieën  aan te scherpen en rolstoelentechnisch te verbeteren en op maat af te stellen. Dit alles draagt bij aan het creëren van optimale randvoorwaarden die essentieel zijn voor topprestaties tijdens wedstrijden.

Effectieve testen

Met een gestandaardiseerd testprotocol op de rolstoelergometer verzamelen we cruciale gegevens, zoals afstand, snelheid en vermogen. Deze informatie wordt geanalyseerd om prestaties te verbeteren. In het lab hebben we specifieke testen ontwikkeld voor sprint-, anaerobe en aerobe prestaties. Deze methoden helpen atleten hun fysieke capaciteiten te maximaliseren en stellen coaches en wetenschappers in staat om samen prestaties te verhogen. De combinatie van technologie, wetenschap en praktijk vormt zo een stevige basis voor succes in de rolstoelsport.

Rolstoelergometer

De rolstoelergometer (ontwikkeld door Lode B.V.1, zie onderstaande foto’s) is een innovatieve tool die speciaal ontworpen is om atleten te testen in hun eigen (sport)rolstoel. Met deze geavanceerde ergometer kunnen atleten hun op maat gemaakte sportrolstoel plaatsen op twee afzonderlijke rollen, wat een unieke en sport-specifieke testomgeving creëert.

De twee geïnstrumenteerde rollen bieden de mogelijkheid om de weerstand aan te passen, zodat verschillende ondergronden kunnen worden gesimuleerd of intensieve testen met hogere weerstand uitgevoerd kunnen worden. Een bijzonder voordeel is dat deze aparte rollen ook inzicht bieden in asymmetrie: hoe verschillend duwt een atleet met links in vergelijking met rechts? Dit biedt waardevolle informatie voor zowel de atleet als de coach om prestaties te optimaliseren.

Afbeelding: Rolstoelrugby speler op de rolstoelergometer

Behoefte aan universeel protocol

Onderzoekers van het Wheelpower project hadden als doel om de volledige fysieke capaciteiten van atleten te kunnen meten middels sprint- en uithoudingstesten op de rolstoelergometer. 

De onderzoekers hebben gekeken naar bestaande literatuur  voordat een protocol is ontwikkeld voor deze sprint- en uithoudingstesten. Verschillende studies hebben onderzoek gedaan naar het rolstoel-specifieke sprint- (anaeroob) en uithoudingsvermogen (aeroob) van rolstoelatleten. Deze studies hebben echter verschillende atleten geïncludeerd, verschillend apparatuur gebruikt en daarbovenop ook verschillende testprotocollen, alsook verschillende uitkomstmaten gerapporteerd.2 De onderzoekers concludeerden dat er behoefte is aan één universeel protocol.

Van grote uitdaging tot validiteit 

Het opstellen van een universeel testprotocol voor rolstoelatleten is een uitdaging, omdat iedere atleet uniek is. Ter illustratie: Een maximaal inspanningstest om het aerobe vermogen te meten begint vaak met een lichte start, waarbij de weerstand elke minuut stapsgewijs wordt verhoogd totdat de atleet niet meer verder kan. Hoewel dit principe eenvoudig lijkt, is er een uitdaging wanneer dezelfde weerstand stappen voor iedereen wordt gebruikt. Sommige atleten kunnen al na vijf minuten volledig uitgeput raken, terwijl anderen de test met gemak twintig minuten volhouden. Deze grote verschillen benadrukken het belang van een individuele aanpak, waarbij de test wordt afgestemd op de specifieke capaciteiten van elke atleet om betrouwbare resultaten te garanderen.

Om deze verschillen te overbruggen en de testduur te standaardiseren (zodat deze ongeveer tien minuten duurt voor elke atleet), is een gestandaardiseerd maar geïndividualiseerd protocol ontwikkeld. Hierbij wordt gebruikgemaakt van eerdere prestatiegegevens van de atleet om het aerobe vermogen in te schatten. Op basis van deze schatting wordt een protocol op maat ingesteld dat aansluit bij de individuele capaciteiten van de atleet.

De onderzoekers van het Wheelpower-project hebben het ontwikkelde protocol eerst gevalideerd in een groep valide proefpersonen.3 Vervolgens is het protocol succesvol toegepast bij rolstoelatleten uit verschillende sporten, waaronder tennis, basketbal, rugby, atletiek en triatlon.4

Het protocol 

Uit bovenstaande review is één protocol herleid die op een gestandaardiseerde manier wordt afgesteld op ieder individu en bevat alle aspecten die de belastbaarheid van de speler meten: sprint-, anaerobe en aerobe capaciteit. 

Een gedetailleerde samenvatting inclusief praktische voorbeelden per test, de uitvoering in LEM-software en data-analyse in Python van de verschillende testen vind je hier.

Sprint test

Tijdens deze korte sprinttest wordt een weerstand ingesteld die vergelijkbaar is met die in het veld. Dit maakt het mogelijk om een snelheid te behalen die overeenkomt met wedstrijd omstandigheden. De test biedt inzicht in het vermogen en de duwtechniek waarmee deze maximale snelheid wordt bereikt.

Wingate test

Bij deze test sprint de atleet gedurende 30 seconden tegen een hoge weerstand, vergelijkbaar met het rijden tegen een steile helling. Hoewel de behaalde snelheid daardoor lager zal zijn, maakt de hogere weerstand het mogelijk om meer kracht te leveren. Deze manier bepaalt het anaerobe vermogen van de atleet.

Sub maximale inspanningstest

Tijdens deze test rijdt de atleet twee blokken van vier minuten op een vaste, comfortabele snelheid, waarbij er geen moeite is met de coördinatie van de armen. De weerstand wordt ingesteld op 20% van de maximale aerobe capaciteit tijdens het eerste blok en op 40% tijdens het tweede blok. Dit biedt de mogelijkheid om de duwtechniek in detail te analyseren. Daarnaast kan met behulp van ademgasanalyse worden gemeten hoe efficiënt de rolstoel wordt aangedreven.

Voorbeeld testen van twee soorten hoepels.

Maximale inspanningstest

Een inspanningstest van 8-12 minuten, uitgevoerd met ademgasanalyse. De test start met een lichte weerstand, die elke minuut wordt verhoogd totdat de atleet niet meer in staat is om de vereiste snelheid te behouden. Het doel van de test is het bereiken van maximale fysieke inspanning, waarbij ademhalingsgegevens en hartslag worden gemeten. Dit proces maakt het mogelijk om de maximale zuurstofopname en het aerobe vermogen van de atleet te bepalen.

Praktische toepassing

Door testen op een gestandaardiseerde én geïndividualiseerde manier uit te voeren, ontstaat de mogelijkheid om de prestaties van verschillende spelers met elkaar te vergelijken. Daarnaast bieden deze testen de kans om atleten over een langere periode te monitoren, waardoor hun ontwikkeling nauwkeurig in kaart kan worden gebracht. De verzamelde gegevens kunnen worden gebundeld in een database. Dit helpt  om steeds meer inzicht te krijgen in wat als ‘goede’ prestaties wordt beschouwd binnen specifieke sporten of posities. Bovendien kunnen deze testen worden ingezet om gerichte vragen te beantwoorden of uitdagingen aan te pakken, zoals het optimaliseren van rolstoelinstellingen of het verbeteren van trainingsmethoden.

Dankzij het Wheelpowerproject zijn bovenstaande resultaten tot stand gekomen. Focus van het WheelPower project was: het verbeteren van prestaties door het optimaliseren van het vermogen dat rolstoelatleten leveren tijdens trainingen en wedstrijden.

Meer weten?

Een gedetailleerde samenvatting inclusief praktische voorbeelden per test, de uitvoering in LEM-software en data-analyse in Python van de verschillende testen vind je hier.    

Bronnen

  1. Lode rolstoelergometer. https://www.procarebv.nl/product/lode-esseda-rolstoel-ergometer/
  2. Janssen RJF, de Groot S, van der Woude LHV, Houdijk H, Vegter RJK. Towards a standardized and individualized lab-based protocol for wheelchair-specific exercise capacity testing in wheelchair athletes: a scoping review. Am J Phys Med Rehabil. 2021;102(3):261-269. doi:10.1097/PHM.0000000000001941
  3. Janssen RJF, Vegter RJK, Houdijk H, van der Woude LHV, de Groot S. Evaluation of a standardized test protocol to measure wheelchair-specific anaerobic and aerobic exercise capacity in healthy novices on an instrumented roller ergometer. PLoS One. 2022;17(9):e0274255. doi:10.1371/journal.pone.0274255
  4. Janssen RJF, Vegter RJK, Houdijk H, van der Woude LHV, de Groot S. Development of a standardized protocol to measure the (an)aerobic capacity on a roller ergometer among wheelchair athletes. under Rev. Published online 2024.
  5. Janssen RJF, de Groot S, Van der Woude LHV, Houdijk H, Goosey-Tolfrey VL, Vegter RJK. Force–velocity profiling of elite wheelchair rugby players by manipulating rolling resistance over multiple wheelchair sprints. Scand J Med Sci Sport. 2023;33(8):1531-1540. doi:10.1111/sms.14384
  6. Rietveld T, Vegter RJK, van der Woude LHV, de Groot S. A newly developed hand rim for wheelchair tennis improves propulsion technique and efficiency in able-bodied novices. Appl Ergon. 2022;104(January):103830. doi:10.1016/j.apergo.2022.103830

Auteur(s)

Topsport
samenvatting