Topsportreflexen

New Scientist. Vol. 140, no. 1894 (9 oktober). Bijlage over sport en wetenschap. ¢8 1,60. Abonnementen "credit card hotline': 09-44622-721555.

De pleziersporter komt tijd te kort. De gemiddelde tennisser die in het weekeinde een balletje slaat, heeft de grootste moeite zijn spieren snel genoeg van de juiste signalen te voorzien. Voeten verplaatsen, heup draaien, arm naar achter, arm naar voren. Een ingewikkelde beweging die ongeveer een halve seconde mag duren en vaker mislukt dan lukt, terwijl topsporters dezelfde beweging met een schijnbare achteloosheid kunnen uitvoeren.

Deze observatie komt uit het Britse blad The New Scientist dat aan zijn laatste nummer een bijlage toevoegde over The Science of Sports. Een wat hoogdravende titel voor zestien pagina's weinig echt verrassend materiaal, maar leuke inzichten verschaffen de verhaaltjes wel. Over doping (EPO wordt populair), over het botanische meesterwerk van de green van een golfbaan, over de biologische klok (records vallen vooral aan het begin van de middag) en over de verminderde weerstand van atleten die te hard trainen.

Overbelasting blijkt het immuunsysteem aan te tasten, waardoor een atleet kwetsbaar wordt voor virussen. Telkens als de prestaties van atleten plotseling verminderen, blijkt achteraf dat ze getroffen zijn door een virus. Mogelijk omdat ze een tekort aan glutamine hebben, dat als brandstof dient voor de witte bloedcellen die virussen bestrijden. Misschien ook omdat de hersenen vermoeid raken van een overvloed aan serotonine, dat ontstaat door een teveel aan het aminozuur tryptofaan.

Het interessantste onderdeel van de bijlage is het langste artikel over spieren die bij amateurs wel en bij toppers niet in de knoop raken. Tegenover de "anarchie van de skeletspieren' bij de liefhebbers - uit metingen blijkt dat hun zenuwstelsel voortdurend elkaar tegensprekende boodschappen verzendt, die dan ook houterige bewegingen veroorzaken - staan de goed gecontroleerde, soepel ogende prestaties van de topsporters. Hun zenuwstelsels versturen korte, accurate signalen naar de ledematen.

De kunst van een topprestatie bestaat uit goede "timing'. Opmerkelijk genoeg zijn direct gezichtsvermogen en reactievermogen van topsporters gemiddeld niet beter dan van een gewoon mens. Het indrukken van een knopje nadat het is gaan branden, kost iedereen ongeveer 0,2 seconde. Er werken twee andere mechanismen. Toppers reageren sneller omdat ze hun sport beter begrijpen. En sneller omdat ze hun hersenen geconditioneerd hebben. Zij bewegen zonder er over na te hoeven denken.

Spelinzicht wil zeggen dat toppers een mechanische analyse van het spel van hun tegenstander maken en weten of de bal schuin over het veld of langs de lijn zal gaan, voordat de bal geslagen op geschopt is. Beginnende badmintonners, zo bleek in een experiment, wachten met hun reactie tot het racket van de tegenstander aan de slag begint. Professionals kunnen aan de daaraan voorafgaande lichaams- en armbewegingen van hun tegenstander al voorspellen waar de shuttle heen zal gaan. Zij kunnen anticiperen. Hetzelfde mechanisme werkt bijvoorbeeld bij tennissers, honkbalspelers of cricketers.

Drie spelers van het Engelse nationale cricketteam bleken alle ballen mis te slaan in een experiment waarbij de menselijke bowler was vervangen door een machine en de baan van de bal onvoorspelbaar was, omdat de plek waar de bal stuiterde geprepareerd was. Op 0,2 seconde voordat de bal de cricketer bereikte, schoot het projectiel plotseling opzij. Die tijd bleek voor de spelers te kort om de beweging van armen en bat nog te corrigeren.

Spelinzicht alleen is geen afdoende verklaring. Reageren kost 0,2 seconde, maar het kost de hersenen tussen de 0,4 en 0,5 seconde om de filters en en herkenningsmechanismen af te werken en een "bewuste' ervaring te formuleren. Bewustwording ligt een halve seonde achter op de werkelijkheid. Dat suggereert dat snelle reacties worden gestuurd door onbewuste processen.

Tijdens het leren van een beweging (tennissen, auto rijden of een fles open maken), ontwikkelt de uitvoering zich van houterig naar vloeiend. Het wordt een automatisme. Zolang de ervaring nieuw is werken de "bewuste' delen van de hersenen, de cortex en de basale ganglia. Als de beweging bekend is, worden die delen gepasseerd en valt de beheersing toe aan het cerebellum. Het cerebellum werd beschouwd als een opslagcentrum voor louter routine-klusjes, maar fysiologen hebben inmiddels voldoende aanwijzingen om er van uit te gaan dat het cerebellum ook een aanzienlijke routine-intelligentie bevat.

Topsporters versturen hun indrukken niet meer via de cortex (voor een "bewust' plaatje) naar het cerebellum, maar gebruiken een snellere route. Wat hun ogen zien, raakt direct het cerebellum en roept direct een "onbewuste' reactie op. Toptennissers hoeven niet meer na te denken over de bewegingen. Hun lichamen schieten automatisch in de juiste postitie. Liefhebbers proberen op hun techniek te letten, herinneren zich de aanwijzingen van de leraar, formuleren een oplossing in de cortex en merken dat de bal er al is, wanneer hun ledematen nog alle kanten op vliegen.

    • Remmelt Otten