Tussen mannen en vrouwen bestaan zichtbare maar ook minder zichtbare verschillen. De zichtbare verschillen zijn voor een deel verantwoordelijk voor de verschillen in fysiek prestatievermogen. De minder zichtbare verschillen zijn het meest interessant voor de verklaring van ongelijke prestaties in eigenlijk alle vormen van sport: krachtsporten, sporten waarbij snelheid doorslaggevend is en duursport, waarbij het uithoudingsvermogen zwaar telt. Niet alleen in de sport spelen deze verschillen een rol; ook voor het verrichten van arbeid in met name de zogenoemde zware beroepen (o.a politie, brandweer, krijgsmacht) hebben de fysieke verschillen tussen mannen en vrouwen consequenties.
Antropometrie en spierkracht
Vrouwen zijn lichter (20-25%) en korter (10 tot 12 cm) dan mannen. Mannen bestaan voor ongeveer 15% uit vetweefsel, vrouwen hebben ongeveer 25% vetweefsel. Mannen hebben 40-45% spierweefsel, vrouwen 25-35%. Verschillen in lengte en spiermassa hebben invloed op de spierkracht die geleverd kan worden [1].
Statische spierkracht
Er bestaat een relatie tussen lichaamslengte en maximale statische kracht: de kracht die wordt uitgeoefend zonder dat de spier verlengt of verkort. Wanneer gecorrigeerd wordt voor lichaamslengte bedraagt de gemiddelde kracht van volwassen vrouwen ±80% van die van mannen [1].
De verschillen worden kleiner als de kracht wordt uitgedrukt per kilogram lichaamsgewicht en nog kleiner wanneer rekening gehouden wordt met het percentage vet. Wanneer de kracht wordt uitgedrukt per cm2 spierdwarsdoorsnede verdwijnen de krachtsverschillen: per cm2 spierdwarsdoorsnede kan 3-6 kilogram kracht worden uitgeoefend [2]. In de praktijk gaat het echter meestal om de totale hoeveelheid kracht die geleverd kan worden.
Langzame en snelle spiervezels
Een spier bestaat uit langzame en snelle spiervezels. De langzame (slow twitch, ST) worden voornamelijk gebruikt tijdens duurinspanning en de snelle (fast twitch, FT) tijdens inspanning van korte en zeer korte duur, zoals de honderd meter sprint. De dwarsdoorsnede van de ST-vezels bij de vrouw bedraagt ongeveer 70% van die bij de man en van de FT-vezels ongeveer 85%. Gemiddeld kun je zeggen dat de spierdwarsdoorsnede van de M. gastrocnemius ( kuitspier) van de vrouw ongeveer 75% bedraagt van die van de man [3]. Aangezien er een lineaire relatie bestaat tussen spierdwarsdoorsnede en maximale statische kracht kan ook op grond hiervan worden geconcludeerd dat de maximale statische kracht van vrouwen kleiner is dan die van mannen.
Dynamische spierkracht
Naast de maximale statische kracht is bij vele sporten de dynamische kracht (in sporten als gewichtheffen en roeien) van belang. De grootte van de dynamische kracht die iemand kan leveren is voor een groot deel afhankelijk van de maximale statische kracht en dus is de maximale dynamische kracht van vrouwen ook kleiner dan die van mannen.
Armkracht vs. beenkracht
In het algemeen kan men zeggen dat de kracht van vrouwen ongeveer 2/3 is van die van mannen. Er bestaan wel verschillen per spiergroep. Het meest opvallend is het verschil tussen arm- en beenkracht. Waar de maximale spierkracht van de armen bij vrouwen de helft is van die van mannen, is het verschil in spierkracht van de benen tussen mannen en vrouwen veel kleiner (25-35%) [1].
Het lijkt er overigens op dat bij vrouwen het percentage ST-vezels in de beenspieren groter is dan het percentage FT-vezels. Daarom lijken vrouwen beter toegerust zijn voor het leveren van duurprestaties dan voor het leveren van inspanning van korte duur [4].
Testosteron
Naast de hierboven genoemde oorzaken voor de krachtverschillen tussen mannen en vrouwen moet de invloed van het mannelijk geslachtshormoon testosteron genoemd worden. Testosteron heeft een eiwitopbouwende werking en aangezien spieren uit eiwitten bestaan, is iemand met meer testosteron (mannen) gespierder dan iemand met minder testosteron (vrouwen). De grotere spierdwarsdoorsnede is direct het gevolg van de hoeveelheid testosteron. Voor vrouwen is het, net als voor mannen, mogelijk om door middel van training de spierkracht te vergroten, maar vrouwen zullen nooit het krachtsniveau van mannen kunnen bereiken.
Snelheid en energie
Naast kracht is snelheid een prestatiebepalende factor bij sporten als verspringen, de honderd meter sprint en andere cyclische bewegingsvormen waarbij gedurende korte tijd grote versnellingen in de beweging optreden. Deze snelheid is afhankelijk van de kracht en dus is de snelheid van vrouwelijke topsporters ook kleiner dan die van mannelijke topatleten. Daar komt nog eens bij dat vrouwen relatief kortere benen hebben dan mannen wat ook een nadeel is bij dit soort sporten.
ATP en CP
Gedurende de eerste seconden van inspanning wordt energie vrijgemaakt uit de voorraad ATP (adenosinetrifosfaat) en CP (creatinefosfaat) in het spierweefsel. Vrouwen hebben minder spierweefsel dan mannen en beschikken dus over een mindere hoeveelheid ATP en CP. Ook hierdoor zijn vrouwen bij de zogeheten snelheidssporten in het nadeel [2].
Duurprestaties
Van doorslaggevende betekenis voor het leveren van duurprestaties is een groot uithoudingsvermogen. In fysiologische termen spreekt men van een groot aëroob vermogen ofwel een hoge maximale zuurstofopname (VO2max). Om goed te kunnen presteren bij een langdurige inspanning moet men in staat zijn gedurende lange tijd op ongeveer 80 procent van de VO2max arbeid te verrichten. Het hart en (de samenstelling van) het bloed spelen hierbij een belangrijke rol [1].
Circulatie
Vrouwen hebben een kleiner hart (210 gram) dan mannen (300 gram) waardoor een man per hartslag meer bloed kan uitpompen dan een vrouw. De hoeveelheid bloed dat per harslag wordt rondgepompt is het slagvolume (SV). Het SV van een vrouw bedraagt ±94% van het slagvolume van een man.
Het hartminuutvolume (HMV; hoeveelheid bloed die het hart per helft (links en rechts) en per minuut uitpompt) wordt bepaald door het product van hartfrequentie (HF) en SV. Om eenzelfde HMV als een man te bereiken is de hartfrequentie van de vrouw dus altijd hoger dan die van een man [2]. Eenzelfde uitwendige belasting is voor een vrouw dus zwaarder dan voor een man omdat zij hiervoor een hogere HF nodig heeft. Door duurtraining wordt het hart groter en daardoor neemt het SV toe, ook bij vrouwen, maar de verschillen tussen mannen en vrouwen blijven bestaan. De maximale hartfrequentie (HF max) van man en vrouw is gelijk.
Mannen hebben 5 à 6 liter bloed en vrouwen ongeveer 4,5 liter. De concentratie rode bloedlichaampjes (erytrocyten) is bij mannen hoger dan bij vrouwen. In de erytrocyten zit hemoglobine, een eiwit waardoor het bloed in staat is zuurstof te binden Bij een vrouw wordt dus minder zuurstof aan bloed gebonden doordat zij minder hemoglobine heeft dan mannen.
Het lagere slagvolume en de geringere hoeveelheid hemoglobine hebben tot gevolg dat bij de vrouw, per tijdseenheid, minder zuurstof naar de arbeidende spieren kan worden vervoerd. Er bestaan ook enkele verschillen in ademhalingsvariabelen, maar die spelen in deze geen rol van betekenis [1]
Energie en oxygenatie
Om arbeid te kunnen leveren moet energie worden vrijgemaakt. Bij inspanning van zeer korte duur wordt de energie vrijgemaakt zonder zuurstof. Men spreekt van anaërobe energievoorziening. Bij inspanning die langer duurt dan een à twee minuten wordt het aandeel van de energievoorziening waarbij zuurstof betrokken is, steeds groter. Men spreekt van aërobe energievoorziening.
Bij de anaërobe energievoorziening speelt het enzym fosfofruktokinase (PFK) een belangrijke rol en bij de aërobe energievoorziening is een belangrijke rol weggelegd voor het enzym succinaatdehydrogenase (SDH). Het lijkt er op dat de activiteit van deze enzymen bij vrouwen lager is dan bij mannen. Dit betekent dat vrouwen minder energie vrij kunnen maken dan mannen.
De lagere enzymactiviteit gecombineerd met de lagere zuurstoftransportcapaciteit betekent tijdens duurinspanning voor de vrouw een nadeel ten opzichte van de man. Overigens zijn er aanwijzingen dat bij vrouwen de ratio tussen de activiteit van de twee enzymen (SDH/PFK) dusdanig is dat vrouwen relatief gezien een groter potentieel hebben voor de aerobe energievoorziening. Ofwel, vrouwen zijn meer geschikt voor duurinspanning dan voor inspanning van korte duur [4].
Maximale zuurstofopname
Alle hierboven genoemde factoren met betrekking tot de aërobe energievoorziening resulteren in een lagere aërobe capaciteit (VO2max) van vrouwen vergeleken met mannen in vergelijkbare trainingstoestand. Dat geldt zowel voor de absolute VO2max (liter O2 per minuut) als voor de relatieve VO2max, waarbij rekening gehouden wordt met het lichaamsgewicht (ml O2 per minuut per kilogram lichaamsgewicht).
Dit impliceert dat vrouwen in het nadeel zijn bij sporten waarbij een beroep gedaan wordt op het uithoudingsvermogen. De relatieve VO2max is van belang bij activiteiten waarbij het lichaamsgewicht verplaatst moet worden, zoals lopen en fietsen [1].
Sportprestaties
Het kunnen volbrengen van duursporten wordt vaak belemmerd doordat er vermoeidheid optreedt. De ‘man met de hamer’ slaat toe. De meest waarschijnlijke oorzaak hiervan is uitputting van de koolhydraatvoorraad, ofwel glycogeendepletie. Een mogelijke oplossing om het optreden daarvan uit te stellen, is het aanspreken van een andere energiebron. Goed getrainde duuratleten halen meer energie uit de vetzuurreserve dan minder goed getrainde duuratleten. Uit onderzoek blijkt dat vrouwen beter in staat zijn om meer energie uit vetten halen dan mannen. Het vrouwelijk geslachtshormoon oestradiol lijkt hiervoor verantwoordelijk [5].
Prestatieverschillen
De prestatieverschillen tussen mannen en vrouwen worden kleiner en sommigen beweren zelfs dat vrouwen bezig zijn de mannen in te halen. Serieuze sportbeoefening door vrouwen is echter pas laat van de grond gekomen en algemeen geaccepteerd. Hierdoor hebben vrouwen in een versneld tempo kunnen profiteren van alle ontwikkelingen op het gebied van voeding, trainingsschema’s en schoeisel. Bij mannen is dit meer geleidelijk gegaan. Op grond van de niet weg te werken fysieke verschillen tussen mannen en vrouwen is het waarschijnlijk dat de door vrouwen geleverde prestaties in de topsport die van mannen nooit overtreffen.
Zware beroepen en belasting
Er zijn steeds meer zware beroepen waarin naast mannen ook vrouwen werkzaam zijn. Te denken valt aan de politie en de brandweer, maar ook binnen de krijgsmacht is een vrouw geen uitzondering meer. Door de fysieke verschillen tussen mannen en vrouwen echter, zijn bepaalde taken voor vrouwen relatief zwaarder dan voor mannen. Zuurstofopname (VO2) en in iets minder mate hartfrequentie (HF) geven een nauwkeurige schatting van de energetische belasting. Bij dezelfde belasting hebben vrouwen een hogere hartfrequentie dan mannen. We hebben hierboven gezien dat dat te maken heeft met verschillen in grootte van het hart. Bovendien zijn vrouwen bij een belasting waarvoor een bepaalde hoeveelheid zuurstof nodig is, op een hoger percentage van hun VO2max bezig dan mannen. Dit heeft te maken met het feit dat de VO2max van mannen groter is dan die van vrouwen.
Bepalen belasting
Overigens is het zowel voor de berekening van de belasting aan de hand van de hartfrequentie als voor de berekening van de belasting aan de hand van de zuurstofopname beter om te spreken van respectievelijk % maximale hartfrequentie (%Hfmax) of % van de maximale zuurstofopname (%VO2max). Nog beter is het om in plaats van met %Hfmax te werken met %hartfrequentiereserve (%HRR). In het geval van %Hfmax en %VO2max worden de individuele maximale HFmax of VO2max bij de vaststelling van de belasting betrokken. Bij %HRR wordt bovendien de individuele rusthartfrequentie (HFrust) betrokken [6]. Wanneer de belasting op deze manier wordt weergegeven is het mogelijk de belasting van verschillende werknemers, en dus ook de belasting van mannen en vrouwen, tijdens diverse werkzaamheden objectief met elkaar te vergelijken.
Het is bij gebruikmaking van %HFmax, %VO2max en %HRR van belang dat de individuele waarden voor HFrust, HFmax en VO2max gemeten worden en niet geschat aan de hand van in zwang zijnde formules, zoals vaak het geval is.
Tot besluit
Bovenstaand verhaal gaat over de “gemiddelde man en vrouw”. Er komen vrouwen voor die hoger/beter ‘scoren’ dan mannen op de genoemde parameters. En dus zijn er vrouwen die mannen op het sportveld overklassen en zijn er vrouwen die wel geschikt zijn voor zware beroepen terwijl sommige mannen dat juist niet zijn.
Referenties
[1] PO Åstrand et al, Textbook of work physiology, 4th ed., Human Kinetics, 2003
[2] WD McArdle et al, Exercise physiology: energy, nutrition & human performance, 6th ed., Lippincott Williams & Wilkins, 2007
[3] DL Costill et al, Skeletal muscle enzymes and fiber composition in male and female track athletes, J App Physiol, 1976, vol 40, pp 149-154
[4] E Nygaard, Skeletal muscle fiber characteristics in young women, Acta Physiol Scand, 1981, vol 112, pp 299-304
[5] L Isacco et al L, Influence of hormonal status on substrate utilization at rest and during exercise in the female population, Sports Med, 2012, vol 42, pp327-342
[6] M Karvonen et al, The effects of training on heart rate. A longitudinal study, Am Med Exp Biol Fenn, 1957, vol 35, pp 307-315
