Melkzuur en kuiten

Oost-Afrikanen winnen vast de marathon in Peking. Ze zijn ervoor geboren, suggereert nieuw onderzoek. Hester van Santen

AFP World champion in the 5,000 metres Eliud Kipchoge celebrates 26 June 2004 after winning the mens 5,000m race, during the Olympic trials in Nairobi. Kipchoge qualified for the Athens Olympics. AFP PHOTO AFP

De teller in Oslo stond op 14:11,15 toen de Ethiopische atlete Tirunesh Dibaba in het avondlicht over de finish rende. Vrijdag 6 juni verbeterde ze het wereldrecord op de 5.000 meter. Terwijl de kleine, tengere sportvrouw haar ogen naar boven richtte en al uitgebreid omhelsd werd, bleef de teller maar doorlopen. Pas 22 seconden later rende de nummer twee over de finish: Lucy Wangui, een Keniaanse. In Peking geldt Dibaba zowel op de vijf- als op de tienduizend meter als favoriet voor het goud.

De dominantie van hardlopers uit Ethiopië en Kenia is op de lange afstand overweldigend. Een enkele blik op de toplijsten van de internationale atletiekfederatie IAAF is voldoende. Op de marathon tellen we 36 Keniaanse en Ethiopische vlaggetjes bij de beste vijftig mannen in de geschiedenis van de sport. Op de tien kilometer op de baan: 44 van de vijftig.

Sinds de beroemde Keniaanse hardloper Kipchoge Keino goud won tijdens de Olympische Spelen van 1968 en 1972, slepen de Oost-Afrikaanse hardlopers steeds meer medailles binnen op de lange afstanden. En, recenter, ook de hardloopsters [zie kader]. Toen er in maart in Utrecht een marathon gelopen werd, won Sammy Chumba bij de mannen, en zijn landgenote Irene Cherop bij de vrouwen. De Nederlandse hardloopblogger Jan Vullings verzuchtte: “De Kenianen – who else?”

kiplagat

Hoe kan dat? Vraag het Pieter Langerhorst, echtgenoot en coach van de Keniaans-Nederlandse topatlete Lornah Kiplagat die aanstaande vrijdag in Peking uitkomt op de 10.000 meter. Langhorst neemt zijn mobiele telefoon op in het trainingskamp in het stadje Iten, in het zuidwesten van Kenia. Kiplagat zelf kan niet aan de lijn komen, ze is aan de vooravond van de Spelen naar haar moeder gegaan.

“De kuiten zijn veel dunner dan bij westerlingen en ze zitten ook veel hoger”, denkt Langerhorst. “En wij eten alleen groenten en fruit uit eigen tuin, dat doet iedereen hier. We eten niet al te veel vlees, maar het dieet is wel redelijk koolhydraatrijk. Melk drinken we zo van de koe. Even gekookt, dat is alles. Dat is veel gezonder.” En, zegt hij ook, het gaat om ‘de twee A’s: Altitude and Attitude’. De hoge ligging van het land, niet lager dan tweeduizend meter, is gunstig. En er wordt goed getraind.

Kiplagats levensgezel is ervaringsdeskundige: hij werkt al vijftien jaar in Kenia. Zijn verklaringen lijken op die van sportartsen en -wetenschappers. Lichaamsbouw. Hoogte. Voeding. Mentaliteit. Cultuur. Die factoren liggen allemaal voor de hand, maar al die hypotheses maken samen nog geen wetenschappelijke theorie. Langerhorst verzucht: “Onderzoekers komen hier vanuit Zuid-Afrika, uit Denemarken, uit Australië. Er zijn al miljoenen aan besteed, en er komt gewoon niks uit.”

Dat is niet helemaal waar. Er komt, langzamerhand, wél iets uit. Onderzoeken, deels nog ongepubliceerd, wijzen erop dat de fysiologie en anatomie van de lopers uit de regio subtiel verschilt van die van mensen uit andere streken. De Oost-Afrikanen ‘verzuren’ minder snel, daar lijkt het op. En de bouw van de benen zorgt voor een beter loopefficiëntie.

Met dit type onderzoek begeven de wetenschappers zich op ideologisch glibberig terrein. Ruim twintig jaar geleden leidde dit soort onderzoek meestal tot politieke problemen en beschuldigingen van racisme. De Maastrichtse hoogleraar bewegingswetenschappen Harm Kuipers vertelt: “Ik was in 1984-85 een jaar in Amerika als postdoc, en er woonden Kenianen op de campus. Ik wilde toen met hen onderzoek gaan doen naar verschillen in lichaamsbouw. Maar dat is niet gelukt, vanwege de ‘gevoeligheid’. Nu zou het wel kunnen, denk ik.”

Maar nog klinkt aarzeling door, in de woorden van topsportarts Peter Vergouwen van het Ziekenhuis Gelderse Vallei in Ede. Hij begeleidt zo’n 150 topsporters onder wie lopers uit Ethiopië en Kenia. Hij is gefascineerd door de prestaties van de ‘hooglanders’ zoals hij hen noemt. “Je gaat je verdiepen in die ... superioriteit. Het is een gevaarlijk woord, maar zo is het wel. Ze zijn superieur aan de blanke rassen.” Vergouwen denkt dat voeding, cultuur, mentaliteit, hoogte, niet voldoende zijn om de prestaties van zijn hooglanders te verklaren. Het alternatief is verleidelijk, maar beladen. Zit het rennen de Oost-Afrikanen in de genen?

hooglanden

De suggestie van aangeboren, onvermijdelijk hardlooptalent dringt zich op aan bezoekers van de hooglanden van Kenia of Ethiopië. In beide landen levert een kleine bevolkingsgroep, wonend in een kleine regio, het leeuwendeel van de toprenners.

Neem Lornah Kiplagat. De hardloopster groeide op in het gehucht Kapboit, bij het stadje Eldoret in het bergachtige zuidwesten. Langerhorst: “Het is echt te gek, je kunt een cirkel van zes of zeven kilometer trekken om het huis van Lornah. Daar komen tientallen olympisch kampioenen vandaan.”

In Ethiopië speelt hetzelfde: daar komt een onevenredig deel van de topatleten uit de hooggelegen regio Arsi. Zoals Tirunesh Dibaba, die in juni het wereldrecord op de 5.000 meter verbeterde. Dibaba (22) is nu zesvoudig wereldkampioen. In Peking komt ze op de 10.000 meter uit tegen haar oudere zus Ejegayehu, en ook haar nicht won al olympisch goud.

De fysioloog prof. Bengt Saltin en zijn groep van het Copenhagen Muscle Research Centre onderzoekt sinds begin jaren negentig wat Keniaanse sporters onderscheidt, “als hobby” – normaal doet hij spierziekten. Saltin, die zegt dat hij over een jaar écht met pensioen wil, kent hardlooppionier Kipchoge (‘Kip’) Keino nog uit de jaren zestig. De atleet hielp Saltin begin jaren negentig zes Zweedse tophardlopers voor onderzoek naar Eldoret te brengen. Een paar dozijn Keniaanse atleten van allerlei slag dienden ter vergelijking.

Saltin mat zuurstofverbruik, bloedwaardes, haalde kleine stukjes weefsel uit boven- en onderbeenspieren om ze onder de microscoop te leggen. Het onderzoek verliep moeizaam. De groep lopers was nogal divers. Er waren tieners bij en de deelnemende Keniaanse toprenners waren niet in training. En veel Kenianen hadden nog nooit op een loopband gelopen, waardoor ze daar niet renden zoals ze normaal doen. Maar Saltins werk wordt nog altijd aangehaald, want geen wetenschapper heeft vergelijkbaar onderzoek gepubliceerd.

spiervezels

Met interesse keek Saltin naar de spiervezels. Marathonlopers beschikken gemiddeld over veel ‘langzame spiervezels’ (type I). Die vezels trekken langzaam samen, maar houden dat lang vol. Sprinters bezitten juist wat meer snelle vezels.

Het geloof dat de spiervezels bijdragen aan het succes van Afrikaanse lopers is wijdverbreid sinds de Canadese fysioloog Claude Bouchard half jaren tachtig constateerde dat niet-sportende studenten uit West-Afrika meer snelle en minder langzame vezels hadden dan blanke Canadezen. Maar Saltin vond niks. De spieren van de Scandinavische atleten waren niet anders dan die van de Kenianen.

De hoogleraar zag wel andere verschillen. En, vertelt hij aan de telefoon, die heeft zijn groep de afgelopen anderhalf jaar bevestigd. “Een paar dagen geleden hoorde ik dat we toestemming hebben uit Nairobi om weer te beginnen. Het heeft lang stilgelegen, want iemand had onze apparatuur uit het Keniaanse lab gestolen.”

Ook vanwege het geweld in Eldoret in januari kon er dit seizoen niet gewerkt worden. De onderzoekers reisden naar het Midden-Oosten: Qatar, Oman, de Verenigde Arabische Emiraten, waar veel Oost-Afrikaanse renners trainen. Daar deden ze hun metingen, “met veel geavanceerdere apparatuur”. Ook zetten ze Deense en Keniaanse ongetrainde jongeren op de loopband. De gegevens zijn nog niet gepubliceerd, maar Saltin stuurde ze op naar deze krant.

Uit het onderzoek van vijftien jaar terug bleek al dat de Kenianen bij hoge snelheid efficiënter renden dan de Zweden: per kilo lichaamsgewicht hadden ze minder zuurstof nodig om dezelfde afstand af te leggen, vooral bij hoge snelheid. Running economy, heet het in vaktaal. Britse onderzoekers maten dit jaar dat dat kenmerk het grootste deel van de prestaties van topatleten verklaart, samen met de maximale zuurstofopname – in ieder geval op de 800 en 1.500 meter (Medicine & Science in Sports & Exercise, februari).

Saltin: “De energiekosten zijn tot 10 milliliter zuurstof per kilo per minuut minder, bij de snelheid waarmee je de marathon rent. Dat zou de concurrentie kunnen compenseren door hogere zuurstofopname, maar daarvoor moet je een opname hebben van 85, 90 milliliter per kilo per minuut. Normale mensen hebben 40. En je vindt nauwelijks een atleet die boven de 80 zit.”

minder energie

In het vervolgonderzoek dat binnenkort verschijnt, werden jongens van de Kalenjin-stam die veel hardlopers voortbrengt, vergeleken met Deense leeftijdgenoten. Ook de Keniaanse zestien- tot achttienjarigen gebruikten minder energie bij het rennen, net als de atleten.

Een gedachte-experiment dringt zich op. Neem een Zweedse, Nederlandse, of Franse baby en laat hem adopteren door een Keniaans echtpaar. Zou het kind, als hij eenmaal twintig was, mee draven met de atleten van Eldoret?

Dat adoptiekind zou in ieder geval geholpen zijn, daar zijn alle betrokkenen het wel over eens. Saltin: “Zo’n experiment is wel eens met koeien gedaan. Als je koeien die vanaf zeeniveau komen, laat grazen in de Rocky Mountains [hoger dan 2.500 meter, red.], passen ze zich niet goed aan. Maar hun kalfjes doen het al veel beter, qua longinhoud en dergelijke.”

Daar komt bij dat kinderen van het Keniaanse en Ethiopische platteland gewend zijn te rennen. De meeste Keniaanse atleten uit het Deense onderzoek wandelden en renden als kind minstens 8 kilometer per dag om naar school te gaan. Collega’s van de universiteit van Glasgow, waar net als in Kopenhagen een vakgroep op zoek is naar het geheim van de Oost-Afrikaanse lopers, maten hetzelfde in Ethiopië. Driekwart van de marathonlopers rende als kind meer dan 5 kilometer naar school. Slechts 30 tot 40 procent van de andere atleten haalde dat.

Kiplagats echtgenoot Langerhorst vertelt erover vanuit Kenia. “Vanaf haar negende of tiende jaar ging Lornah naar een betere school, en die lag vijfenhalve kilometer van huis. ’s Ochtends molk ze de koeien en daarna met een bloedgang naar school.” De Denen maten dat de Keniaanse dorpsjongens die het meest renden, 30 procent meer zuurstof konden opnemen dan de anderen.

Voor het vervolg zorgt een intensief opleidingscircuit, dat puberjongens al decennia klaarstoomt voor een loopcarrière, vertelt Langerhorst. Keniaanse jongeren worden geselecteerd via een systeem van school- en districtskampioenschappen en gaan dan op trainingskamp in Iten. “En na hun achttiende worden ze vaak gerecruteerd door het leger, de politie, de posterijen, de spoorwegen. Die hebben eigen, professionele loopteams. Paul Tergat is militair. Die heeft nog nooit een uniform aangehad. En het sterkste damesteam van het land, en ik denk van de wereld, is het gevangenisteam.”

kidneybonen

Dat is Altitude en attitude, zoals Langerhorst het samenvatte. Dat ‘melk vers van de koe’ of groentes uit eigen tuin een bijdrage leveren lijkt onwaarschijnlijk. Jonge Keniaanse hardlopers eten, bleek een paar jaar geleden uit –alweer– Deens onderzoek, helemaal niet zo goed. Hun vet- en vleesarme dieet bood maar net genoeg eiwitten uit mais en kidneybonen, en was ‘verre van toereikend’ wat sporenelementen betreft.

Maar Saltin ziet intussen verschillen die hij moeilijk door cultuur en hoogte kan verklaren. Als de hardlopers op 2.000 meter hoogte op hun hardst op de loopband renden, hadden de Kenianen minder last van verzuurde spieren. Normaal gebruikt het menselijk lichaam zuurstof om suiker te verbranden. Als de zuurstoftoevoer niet meer voldoet, kiest het lichaam een andere afbraakmethode waarbij zich melkzuur en ammonia ophoopt. Dat gebeurde bij de Oost-Afrikanen minder. Saltin: “De Kenianen kunnen heel goed vet verbranden in de spieren. Dan loopt het melkzuurgehalte minder op.” Bij de verbranding van vet komt minder melkzuur vrij dan bij die van suiker.

Peter Vergouwen, topsportarts, mat het ook bij de Oost-Afrikaanse sporters die hij begeleidt. Hij voert bij al zijn sporters regelmatig metingen uit, vandaar. “Dit is wat wij al lang gezien hebben bij dames als Lornah. Ze hebben lagere lactaten en een groter aandeel van het vetmetabolisme. Het zijn echt aerobe beesten, aerobe krachtpatsers. Ze zijn supersterk. ”

Ook een ander aspect dat trainers en sportartsen uit eigen ervaring kennen, is nu doorgerekend. Saltins nieuwe metingen bevestigen dat de ‘dunne, hoge kuiten’ waarover traineer Langerhorst meteen begon, inderdaad heel belangrijk zijn voor de goede running economy van de Kenianen. De kuiten van de Kalenjin-jongens waren 17 procent dunner dan die van de jonge Denen. En wie de dunste kuiten had, rende het efficiëntst – of het nu Denen of Kenianen waren. Het slanke figuur, ook vaak als verklaring genoemd, deed er niet toe. “Die beenvorm is écht uniek”, zegt Saltin aan de telefoon.

voorouders

De bijna-gepensioneerde hoogleraar wil nu op zoek naar genen – en dan in eerste instantie die voor de goede vetverbranding verantwoordelijk zijn. Er is nu nog helemaal niks gevonden in die richting. Onderzoekers uit Glasgow concludeerden in 2005 nog dat de Ethiopische topatleten geen ander voorouders hadden dan andere Ethiopiërs. Het was een beperkte analyse, gebaseerd op mitochondriaal dna dat de afstamming via de moeder volgt.

“Maar wat kan het nou anders zijn dan genen?”, redeneert Bengt Saltin. “We gaan er nu beter naar zoeken. We hebben spierbiopten nodig.” Is het een gut feeling? Toch wel meer dan dat, besluit Saltin. “Eskimo’s zijn ook behoorlijk goed in het verbranden van vet. Daar moeten toch bepaalde genen voor verantwoordelijk zijn.”

    • Hester van Santen