Voor onze voorouders was thermoregulatie levensbelangrijk. Om onder de Afrikaanse zon snel lange afstanden te kunnen afleggen en te kunnen overleven in de strijd met natuurlijke uitdagingen en 'concurrenten', waren in de evolutie van Homo sapiens belangrijke fysieke aanpassingen nodig. Dat we rechtop gingen lopen, zorgde ervoor dat de door het zonlicht beschenen lichaamsoppervlakte veel kleiner werd dan bij viervoetige jachtdieren en dat we minder snel oververhit geraakten. En door het verlies van lichaamsbeharing en de ontwikkeling van onze vele zweetklieren konden we beter afkoelen dan viervoeters met een pels. Maar ook voor topsporters is thermoregulatie cruciaal. Want spierarbeid produceert veel warmte en oververhitting van de hersenen en de darmen blijkt vaak een belangrijke beperkende factor voor hun prestatievermogen te zijn.

De vraag in dit openingsweekend van de voetbalcompetitie is: wie houdt het meest het hoofd koel?

De lichaamstemperatuur om optimaal te presteren, ligt iets boven de 37 graden. Loopt die op tot boven de 38 graden, dan staan de hersenen verdere spiercontractie niet meer toe. We moeten dus niet alleen figuurlijk, maar ook letterlijk het hoofd koel houden. Tijdens het sporten vereist dat enorm veel energie en arbeid van het hart. Want enkel een versnelde bloedcirculatie kan de hersenen koelen. Als je weet dat in rust al 60 procent van het slagvolume van de hartspier gebruikt wordt voor thermoregulatie, dan kun je je voorstellen aan welk waanzinnig tempo het hart moet pompen om het lichaam te kunnen koelen tijdens het lopen van een marathon in hete temperaturen.

Ook de darmtemperatuur is een heel belangrijke factor, want die beïnvloedt de warmtelimiet van de hersenen en overschrijding van die limiet veroorzaakt moeheid. De temperatuur van de darmen komt het best niet onder 36,8 graden. Sporters die na de warming-up al aan 38,5 graden zitten, presteren gewoonweg niet meer, omdat het overgrote deel van de energie dan naar afkoeling moet gaan.

De lichaamstemperatuur om optimaal te presteren, ligt iets boven de 37 graden. Loopt die op tot boven de 38 graden, dan staan de hersenen verdere spiercontractie niet meer toe.

Een verhoogde lichaamstemperatuur (hyperthermie) zorgt voor een tekort aan energie (neuroglycopenie) en slaapactiviteit in de hersenen. Het veroorzaakt vermoeidheid, uitputting, blessures en zelfs hitteziekte (endotoxemie). Het is dus enorm belangrijk dat we ons lichaam weer leren thermoreguleren.

Training om te leren omgaan met hitte sorteert een positief effect en maakt atleten beter bestand tegen hyperthermie. Zitten (sedentarisme) daarentegen zorgt voor een negatief effect: het vermindert de darmdoorbloeding en daarmee ook de afkoelcapaciteit. Dit verklaart waarom onvoldoende getrainde marathonlopers plots instorten.

Doorbloeding is een centrale factor. Hoe beter je capaciteit om het bloed af te koelen, hoe positiever het effect op je prestaties.

In onze thermoregulatie vormt zweten een belangrijke praktische schakel. Tenminste als het zweet kan verdampen. Zweet dat verdampt koelt veel meer dan zweet dat daar de kans niet toe krijgt. Veel atleten pakken zich tijdens de training extra in om te zweten, terwijl nauwsluitende kledij die niet kan ademen net funest is voor ons koelmechanisme: als het zweet eerder van het lichaam stroomt dan het verdampt, dan is de atleet minder in staat om warmte af te geven. Dat merk je dan aan de puffende, rood aangelopen gezichten van nochtans goed getrainde sporters. Losse, ademende kledij is dus veel efficiënter om te thermoreguleren.

Hoe beter je capaciteit om het bloed af te koelen, hoe positiever het effect op je prestaties.

Het beste koelorgaan van Homo sapiens blijkt de armen en vooral de handen te zijn. Dat zit namelijk zo :

Algemeen gezien pompt het hart het arterieel (slagaderlijk) bloed naar de weefsels en de organen, terwijl het veneus (aderlijk) bloed wordt teruggevoerd wordt naar het hart. Veneus bloed neemt afval mee én is warm, omdat het warmte opneemt uit de hersenen en de darmen. In rust is veneus bloed daarom tot één graad warmer dan arterieel bloed, in beweging kan dat tot twee à drie graden schelen. De aanvoer van koeler arterieel bloed en de afvoer van veneus bloed vormt zo het beste koelmechanisme voor hersenen en darmen. Maar in de armen en de benen blijkt dat net andersom te zijn!

De handen zijn het enige lichaamsdeel waarin grote slagaders en venen verbonden zijn met anastomosen, een netwerk van bloedvaten waarin arterieel en veneus bloed wordt gemengd. In onze handen is het arterieel bloed daardoor heel warm - net als in onze voeten, maar omdat we erop staan, zijn die zijn minder geschikt om te thermoreguleren. De aders en de venen liggen er dicht tegen de huidoppervlakte, waardoor warmte er wordt afgegeven. Het volume van veneus bloed uit de periferie dat daarbij met een lagere temperatuur terugkeert naar het hart helpt zo de algemene bloedtemperatuur naar beneden te halen.

Omgekeerd geldt ook: als het koud is, gebruiken handen en voeten de vernauwing van de aders (vasoconstrictie) om de lichaamswarmte te behouden om de vitale organen te helpen.

Het beste koelorgaan van Homo sapiens blijkt de armen en vooral de handen te zijn.

'Als sporter kunnen we onze thermoregulatie dus deels onder controle houden. We kunnen dat vermogen trainen en ons lichaam in moeilijke momenten ook een handje helpen via onze handen. Op basis van bovenstaande principes werden in de topsport bovendien al enkele hulpmiddelen uitgetest die elk heel interessante resultaten opleverden. Een paar voorbeelden daarvan:

-De handen gedurende 3 minuten in een waterbad van 15 graden houden, kan de prestatiecapaciteit enorm verhogen. Kouder mag het water niet zijn, want dan zou er vasoconstrictie optreden en zou het warmteafgiftesysteem stopgezet worden. Dit wordt bijvoorbeeld toegepast in de National Football League. NFL-spelers dragen een heel warm pak en daardoor biedt handkoeling de beste oplossing om te thermoreguleren.

-Manchester United experimenteerde in het seizoen 2011/2012 met handcooling gloves, handschoenen die de handen afkoelen. Volgend op een periode met heel slechte resultaten speelden ze er na de kerst twee maanden met cooling gloves en zetten ze zowaar een winstserie neer. Daarna werd het te warm voor handschoenen en verdween ook het prestatie-effect.

De handen gedurende 3 minuten in een waterbad van 15 graden houden, kan de prestatiecapaciteit enorm verhogen.

Niet alleen verminderen door een toegenomen lichaamstemperatuur de prestaties, ook neemt de kans op blessures toe : namelijk omdat de toegenomen lichaamstemperatuur ook voor een verminderde aansturing zorgt van de spieren die de gewrichten moeten beschermen. Recent onderzoek toont bijvoorbeeld mooi aan dat wanneer de kerntemperatuur van een atleet toeneemt, zijn capaciteit om zijn evenwicht te bewaren afneemt door een verstoorde functie van zowel afferente als efferente informatie. Dat betekent dat zowel de informatiestroom van de gewrichten naar de hersenen als de informatiestroom van de hersenen naar de spieren verstoord wordt .

Toeval of niet, maar in deze hete week viel de voorbije dagen zowel Marco Asensio van Real Madrid als Nathaniel Clyne van Manchester City uit met een kruisbandletsel.

Dé vraag in dit openingsweekend van de voetbalcompetitie is hoe dan ook: wie houdt het meest het hoofd koel?