Maatschappij grote winnaar van sportonderzoek

De kennis die wetenschappelijk onderzoek naar sport en bewegen voortbrengt kan al snel een toepassing vinden in de maatschappij. Drie door NWO gefinancierde projecten uit drie verschillende onderzoeksvelden van de wetenschap illustreren dat.

Tekst: Mariska van Sprundel

Sport is één van de onderwerpen die vrijwel alle wetenschapsdomeinen met elkaar verbindt. Natuurkundigen bestuderen complexe fysische bewegingsprocessen, terwijl sociaal wetenschappers zich bijvoorbeeld bezighouden met de rol van lichaamsbeweging in het onderwijs. 

Niet zelden komt de basis van sportonderzoek voort uit vragen en uitdagingen vanuit het werkveld. Zo kunnen de ervaringen van sporters in hun trainingen leiden tot onderzoeksvragen. Dat onderzoek is vaak vrij fundamenteel, maar met sport als onderzoeksobject is de brug naar de praktijk ook snel geslagen.  Hieronder staan drie compleet verschillende door NWO gefinancierde projecten uitgelicht, waarvan de bevindingen niet alleen een wetenschappelijke bijdrage leverden aan het onderzoeksveld, maar die tegelijkertijd ten goede kwamen aan de sportpraktijk. De betreffende onderzoekers zijn het erover eens; hun resultaten en de mogelijke impact op de maatschappij waren niet mogelijk geweest zonder samenwerking met maatschappelijke partners, het bedrijfsleven, beleidsmakers en andere onderzoeksgroepen. Een goede teamspirit is ook in het onderzoek onmisbaar om tot buitengewone prestaties te komen. 


Grote tijdswinst voor para-cyclers

Wedstrijden van vrouwen en para-wielrenners (renners met een handicap) worden vrijwel nooit uitgezonden, terwijl Nederland zowel bij de dames als in de para-cycling meerdere absolute topatleten kent. In het wetenschappelijk onderzoek zet die trend door. Zo was er bijvoorbeeld nauwelijks iets bekend over de aerodynamica van paralympische wielrenners. Tot hoogleraar Bert Blocken van de Technische Universiteit Eindhoven en de Katholieke Universiteit Leuven zich ermee bezig ging houden. Het initiatief om zo’n onderzoek op poten te zetten kwam van Eoghan Clifford, een enorm succesvolle paralympiër en tevens hoofddocent bij de National University of Ireland Galway. Gezamenlijk begonnen ze het project Sports aerodynamics: optimization of individual and team efforts, dat naast para-wielrennen nog andere onderwerpen omvat. Steeds meer partijen raakten erbij betrokken, zoals het Amerikaanse softwarebedrijf ANSYS, de Universiteit van Luik en instanties als Cycling Ireland en Paralympics Ireland

Windtunnel en computersimulaties

NWO financierde het voorstel met rekentijd op de supercomputer van het bedrijf SURFsara. Dankzij de enorme rekenkracht van de supercomputer lukte het de projectgroep om met de atleten simulaties te draaien in de windtunnel in Eindhoven.

In april 2019 werden de resultaten van het drie jaar durende onderzoek bekendgemaakt op een persconferentie. We weten nu dat handbikers de minste luchtweerstand hebben met een dicht wiel aan de voorkant en twee spaakwielen aan de achterkant. Het levert 1,6 seconden tijdswinst per kilometer. Tandem-wielrenners blijken de minste weerstand te hebben als de atleet voorop iets meer rechtop zit dan zijn over het stuur gebogen partner achter. Deze houding maakt hen 8,1 seconden sneller op de tien kilometer.

De simulaties in de windtunnel leverden meer op dan de onderzoekers in het begin hadden verwacht. Blocken: “Op de tandem verwachtten we tijdswinst van één à twee procent door de positie van de wielrenners aan te passen; dat bleek vijf procent te zijn.” En het mooie is: met de resultaten kan elke para-cycler meteen aan de slag zonder dat daar veel geld, tijd of oefening voor nodig is. “Iedereen in het para-wielrennen kan er zijn voordeel mee doen.”

Tipje van de sluier

Samenwerking met bedrijven als ANSYS en SURFsara was essentieel, volgens Blocken. “De simulaties waren erg rekenintensief, wat we in het begin misschien onderschatten. Zonder onze partners hadden we dit project niet kunnen realiseren.” De onderzoekers blijven bescheiden; hun bevindingen zijn slechts het tipje van de sluier. “Er zijn zoveel meer factoren die we kunnen onderzoeken om prestaties te verbeteren.”

Nu is het natuurlijk de vraag of para-cyclers met de nieuwe kennis ook daadwerkelijk beter gaan presteren op wedstrijden. In mei vond het WK para-cycling plaats in Oostende en in 2020 zijn er de Olympische Spelen in Tokyo. Nederlands wereldkampioen op de handbike Jetze Plat zei op de persconferentie in ieder geval de indruk te hebben dat hij inderdaad sneller was met spaakwielen op zijn fiets.

Momenteel test Blocken atleten die op eigen initiatief de windtunnel in willen. “We gaan onder andere Jetze Plat en Tim de Vries, wereldkampioen handbiken in een andere categorie, testen.” De Ierse wereldkampioenen op de tandem komen ook langs. Een samenwerking met USA Cycling staat op stapel.


De voordelen van beweegbreaks in de klas

Presteren kinderen cognitief beter als ze meer bewegen in de klas? Met die vraag ging in 2014 het project SMART MOVES! van start. De literatuur staat bol van tegenstrijdige resultaten over beweegprogramma’s. Veel blijft onbekend. Welk type beweging en intensiteit is het beste, en hoe lang moeten kinderen joggen, springen of dansen? Anderzijds rijst de vraag wat haalbaar is voor de praktijk. Een beweegprogramma moet effectief, kort en niet te ingewikkeld zijn om het in de klas uit te voeren.

Het hiervoor opgezette consortium bestond onder andere uit de Vrije Universiteit Amsterdam, de Open Universiteit, de Hogeschool van Amsterdam, het Mulier Instituut, het Kenniscentrum Sport en de Stichting Leerplanontwikkeling. Via eigen netwerk en hulp van de gemeenten Delft en Rotterdam was het makkelijk scholen vinden die mee wilden werken, volgens Vera van den Berg, die als promovendus de experimenten uitvoerde. “De samenwerking was voor mij het leukste aspect”, vertelt ze. “Ik zag van dichtbij hoe enthousiast leraren en kinderen waren. Sommige scholen bleven zich opgeven voor experimenten.”

Niet intensief genoeg

In september 2018 werd het project officieel afgerond. “We vonden geen verschil in cognitieve uitkomsten tussen klassen die wel en geen beweegbreaks deden”, vertelt Van den Berg. Kinderen die joggen op hun plek, dansen of krachtoefeningen doen, verbeteren direct daarna niet op aandacht en concentratie vergeleken met leerlingen die zittend de les blijven volgen. Ook tien, twintig of dertig minuten fietsen leidde niet tot verbetering in prestaties.

Hoe kan dat? Misschien was de beweging niet intensief genoeg om een fysiologische reactie op te wekken, beredeneert Van den Berg. Ondertussen zijn leraren ervan overtuigd dat de beweegbreaks, zoals dagelijks tien minuten dansen met het programma Just Dance, wel werken. Leerlingen geven ook aan het fijn te vinden. Van den Berg: “De kinderen presteren er niet slechter door. Extra beweging gaat niet ten koste van hun aandacht en concentratie.” De tijdens het project ontwikkelde methode Rekentafels Jong*Leren, waarbij kinderen in de klas jongleren terwijl ze de rekentafels stampen, is alvast vrij beschikbaar. “Ze willen vaker op deze manier leren.”

Beweegprogramma’s op maat

Na afronding van het onderzoek kwamen onderzoekers, beleidsmakers en het werkveld samen in kenniscafé’s om ideeën uit te wisselen. “Het thema leeft”, concludeert Van den Berg. “We gaan nu met elkaar kijken wat we met beweegprogramma’s kunnen doen.” SMART MOVES! krijgt in ieder geval een vervolg. Met financiering van ZonMw proberen de onderzoekers de resultaten dichterbij de praktijk te brengen. “Samen met Calo Windesheim zijn we een project gestart naar implementatie van beweegprogramma’s op maat. We vragen leerkrachten naar hun voorkeuren en behoeften, zodat we een keuze kunnen maken voor een programma dat goed aansluit bij een individuele klas en situatie.”


Gelijktijdig sprint- én duurvermogen verbeteren

Topsporters hebben veelal een combinatie van sprint- en duurvermogen nodig om tot buitengewone prestaties te komen. Denk aan de Tour de France, waarbij atleten eerst tweehonderd kilometer rijden voor ze een eindsprint inzetten. Of neem roeiers, die hard van start gaan, maar het daarna wel twee kilometer moeten volhouden. Welke spiereigenschappen vergroten de kans op een medaille? En hoe train je die?

Bewegingswetenschapper Stephan van der Zwaard was als promovendus aan de Vrije Universiteit Amsterdam betrokken bij een consortium dat deze vragen wilde beantwoorden. Onderzoekers sloegen de handen ineen met de Nederlandse schaats-, roei- en wielerbond, NOC*NSF en bedrijven in de medische technologie Plantina, Artinis, TulipMed en b-Cat.

Inspanningstest

Het begint allemaal bij twee inspanningstesten om uit te zoeken of iemand sprinter of duursporter is, volgens Van der Zwaard. Hij liet topsporters dertig seconden volle bak trappen en een tijdrit van vijftien kilometer fietsen. Wie goed was op de sprint, presteerde matig op de duur en andersom, zoals verwacht. Daarna doken de onderzoekers onder de motorkap om de spiereigenschappen uit te pluizen. Spierbiopten en 3D-scans door middel van echografie gaven een beeld van de opbouw van spiervezels. “Dikke vezels zijn voordelig voor de sprint, terwijl lange, dunne spiervezels gunstig zijn voor duurvermogen”, legt Van der Zwaard uit.

Het nadeel van dikke spiervezels is dat zuurstof moeilijker naar de mitochondriën (cellulaire energiefabriekjes) in de spier komt, terwijl zuurstof juist nodig is om inspanning lang vol te houden. Sommige atleten weten dit probleem te omzeilen, zag Van der Zwaard. De sporters die sprint en duur combineren in hun training (de ploegenachtervolgers) hebben vaak een combinatie van veel haarvaatjes en relatief lange vezels. Beide aspecten lijken trainbaar.

Trainingsadvies op maat

Voor de atleten leverde deelname aan het onderzoek direct wat op. Zo’n fysiologisch profiel vertelt ze waar ze staan in het spectrum tussen sprint en duur. En natuurlijk op welke aspecten te trainen valt, waar het interessant wordt voor de sportpraktijk. Binnen het project werd één trainingsstudie gedaan naar een veelbelovende strategie om gelijktijdig het sprint- en duurvermogen te verbeteren: hoogtestage gecombineerd met herhaalde sprinttraining. Sporters konden na afloop beter sprintjes volhouden. De spiervezels pasten zich aan door onder andere meer mitochondriën te maken. Een tweede optie, die nog onderzocht gaat worden, is de spiervezels verlengen door excentrische krachttraining.

De verzamelde kennis ligt al op tafel bij de strength & conditioning coaches van het NOC*NSF. Waarschijnlijk starten zij niet direct met afnemen van een spierbiopt; dat is kostbaar en er moet een arts aan te pas komen. Van der Zwaard ziet zelf vooral toepassing in de simpele inspanningstesten om een beeld te krijgen waar iemands talent ligt. Atleten kunnen zichzelf meteen vergelijken met de scores van Nederlandse topsporters uit de disciplines wielrennen, schaatsen, roeien en hockey. Die data zijn openbaar. “Als de sporter of coach nog een stapje dieper wil kijken, kunnen ze een uitgebreider fysiologisch profiel laten opstellen. We hopen straks aan de hand hiervan nog gerichter trainingsadvies te kunnen geven, maar we zullen eerst nog onderzoeken of sporters hiermee hun prestaties verbeteren.


Kennisbenutting bij NWO

Kennisbenutting is één van de vijf belangrijke ambities uit de NWO-strategie voor de periode 2019-2022. Die ambitie laat zich vertalen in één enkele zin: “Het genereren van meer maatschappelijke impact met wetenschappelijk ontwikkelde kennis, door productieve interacties met belanghebbende doelgroepen te initiëren, stimuleren en faciliteren”. In de praktijk betekent dit dat gebruikers van buiten de academische wereld de kennis, die uit wetenschappelijk onderzoek komt, beter en meer moeten kunnen benutten. Het uiteindelijk doel is om zo meer bij te kunnen dragen aan maatschappelijke impact.

Met haar beleid op het gebied van kennisbenutting zet NWO in op het meer en doelmatiger faciliteren van - en inspireren tot - productieve interacties tussen het onderzoeksveld en maatschappelijke partijen. NWO kent verschillende initiatieven die kennisbenutting stimuleren en activiteiten faciliteren. Vanaf de initiatieffase tot na de afronding van projecten zet NWO met verschillende type financieringsinstrumenten proportioneel in op kennisbenutting, dit zal nog explicieter worden in de komende strategieperiode. Voor iedere NWO-aanvraag geldt nu al dat onderzoekers wordt gevraagd aan te geven welke kansen zij zien voor kennisbenutting.

In de toekomst zal NWO de initiatieven die er nu al zijn op het bijdragen aan maatschappelijke impact breder toepassen. Zo worden de mogelijkheden verruimd om al vanaf de initiatieffase in te zetten op de benodigde interacties met mogelijk belanghebbenden. Met deze en andere activiteiten zal NWO sterker inzetten op het bevorderen van kennisbenutting - om zo meer bij te dragen aan maatschappelijke impact op basis van wetenschappelijke kennis.


>> terug naar boven