Longcapaciteit en hartvolume: het blijvende verschil tussen man en vrouw in de sport

Het verschil in longcapaciteit en hartvolume tussen man en vrouw is een van de best gedocumenteerde biologische verschillen in de sport. Mannen hebben bij dezelfde lichaamslengte grotere longen, een groter hart en een hoger zuurstofopnamevermogen. Die verschillen ontstaan tijdens de puberteit en verdwijnen niet wanneer het testosterongehalte later wordt verlaagd. Juist daarom keert dit onderwerp steeds terug in de discussie over transvrouwen in de vrouwencategorie.

Waarom longen en hart bepalen wie er wint

Elke inspanning die langer duurt dan ongeveer tien seconden draait op zuurstof. Die zuurstof legt een vaste route af: de longen halen hem uit de lucht, het bloed bindt hem aan hemoglobine, het hart pompt dat bloed rond en de spier verbrandt hem uiteindelijk tot bruikbare energie. Die route heet de zuurstoftransportketen, en hij is nooit sterker dan zijn zwakste schakel. Wie op meerdere schakels tegelijk een voorsprong heeft, kan bij dezelfde inspanning meer zuurstof per minuut verwerken en dus harder gaan, langer volhouden, of allebei tegelijk.

Bij duursporten als hardlopen, wielrennen, roeien, zwemmen en schaatsen is dat vermogen veruit de belangrijkste voorspeller van prestatie. Training verbetert elke schakel aanzienlijk, maar training werkt altijd op een basis die al verschilt. Twee sporters die precies hetzelfde programma volgen komen niet op hetzelfde punt uit wanneer de een begint met grotere longen, een groter hart en meer hemoglobine. Dat is geen aanname, maar de kern van wat sportfysiologisch onderzoek al decennia laat zien over het verschil tussen mannen- en vrouwenlichamen.

Grotere longen en wijdere luchtwegen

Mannen hebben grotere longen dan vrouwen, en dat verschil blijft bestaan wanneer je corrigeert voor lichaamslengte. Bij gelijke lengte is de totale longinhoud van een man ruim tien procent groter. Het verschil zit bovendien niet alleen in het volume: mannenlongen bevatten meer longblaasjes en daarmee een groter oppervlak waarover zuurstof de bloedbaan in kan stromen. Ook de borstkas zelf is anders gebouwd, met een grotere omvang en langere ribben, waardoor er domweg meer ruimte is om lucht te verplaatsen.

Daar komt de bouw van de luchtwegen bij. Bij vrouwen zijn de geleidende luchtwegen verhoudingsgewijs nauwer ten opzichte van de longinhoud. Bij rustige ademhaling merkt niemand daar iets van, maar bij maximale inspanning betekent het dat er meer stromingsweerstand overwonnen moet worden en dat de ademhalingsspieren een groter deel van de beschikbare zuurstof voor zichzelf opeisen. Onderzoek naar sekseverschillen in de ademhalingsmechanica laat zien dat vrouwen bij zware inspanning een hogere ademarbeid leveren dan mannen met een vergelijkbaar getraind niveau. Die zuurstof gaat niet naar de benen.

Het hart: meer volume per hartslag

Het tweede grote verschil zit in de pomp. Mannenharten zijn zwaarder, de linkerhartkamer heeft een groter inwendig volume en een dikkere wand, en daardoor is het slagvolume groter: de hoeveelheid bloed die per hartslag wordt weggepompt. Omdat de maximale hartfrequentie tussen mannen en vrouwen nauwelijks verschilt, vertaalt een groter slagvolume zich vrijwel een-op-een in een hoger maximaal hartminuutvolume, oftewel meer liters bloed per minuut naar de werkende spieren.

Een deel van dat verschil verdwijnt zodra je corrigeert voor lichaamsgrootte, maar niet alles. Ook bij een gelijk lichaamsoppervlak houden mannen gemiddeld een groter hartvolume over. Bij goed getrainde sporters worden de absolute verschillen eerder groter dan kleiner, omdat een hart dat groter begint ook meer ruimte heeft om op duurtraining te reageren. Het zogeheten sporthart is bij mannen dan ook gemiddeld fors omvangrijker dan bij vrouwen in dezelfde discipline en op hetzelfde niveau.

Bloed dat meer zuurstof kan dragen

De derde schakel is het bloed zelf. Volwassen mannen hebben een hemoglobineconcentratie die gemiddeld ongeveer twaalf procent hoger ligt dan die van vrouwen, en daarbovenop een groter totaal bloedvolume. Testosteron stimuleert de aanmaak van rode bloedcellen; dat is precies de reden dat testosteron en verwante middelen op de dopinglijst staan. Meer hemoglobine betekent meer zuurstof per liter bloed, en meer bloedvolume betekent meer liters om rond te pompen.

Van alle verschillen is dit het enige dat na hormoontherapie snel en vrijwel volledig verandert. In het systematische overzicht van Harper en collega's in het British Journal of Sports Medicine uit 2021 daalde de hemoglobinewaarde van transvrouwen binnen ongeveer drie tot vier maanden naar het normale vrouwelijke bereik. Dat is een reëel effect, maar het is wel het effect op een enkele schakel. Wat dat precies betekent, staat uitgebreider beschreven in het artikel over hemoglobine en uithoudingsvermogen na hormoontherapie.

VO2max: waar alle verschillen samenkomen

De maximale zuurstofopname, in de sportwereld bekend als VO2max, is de optelsom van longen, hart en bloed. Absoluut gemeten, in liters zuurstof per minuut, ligt de VO2max van mannen ruwweg veertig tot zestig procent hoger dan die van vrouwen. Reken je per kilo lichaamsgewicht, dan blijft er een verschil van grofweg vijftien tot twintig procent over. Corrigeer je bovendien voor vetvrije massa, dan krimpt het verschil verder, maar het verdwijnt niet: er blijft een voordeel bestaan dat is toe te schrijven aan hart, longen en bloed.

Voor de wedstrijdsport is vooral die eerste, absolute maat relevant. Een roeier duwt een boot door het water en een wielrenner overwint luchtweerstand; in beide gevallen telt het totale geleverde vermogen, niet het vermogen per kilo. Alleen bij sporten waarin het lichaam zichzelf omhoog moet werken, zoals bergop klimmen of hardlopen, weegt de relatieve maat zwaarder. In geen van beide gevallen valt het verschil weg; het verschuift alleen van omvang.

Wat hormoontherapie verandert, en wat niet

Hier ligt de kern van de zaak. Testosteronsuppressie verlaagt het testosterongehalte binnen weken naar vrouwelijke waarden en verlaagt de hemoglobine binnen enkele maanden. Wat het niet doet, is een borstkas kleiner maken, longblaasjes wegnemen of een hartkamer laten krimpen naar vrouwelijke afmetingen. Structuren die tijdens de puberteit onder invloed van testosteron zijn aangelegd, blijven grotendeels staan. Er is bovendien opvallend weinig direct onderzoek gedaan naar hartvolume en longfunctie van transvrouwen na langdurige hormoontherapie; dat is een eerlijke constatering, geen bewijs van het tegendeel.

Wel is er onderzoek naar wat er met de prestatie zelf gebeurt. Hilton en Lundberg concludeerden in Sports Medicine in 2021 dat spiermassa na twaalf maanden testosteronsuppressie gemiddeld met ongeveer vijf procent afneemt, terwijl het krachtvoordeel grotendeels intact blijft. Roberts, Smalley en Ahrendt onderzochten in het British Journal of Sports Medicine in datzelfde jaar de prestaties van transgender militairen van de Amerikaanse luchtmacht: na twee jaar hormoontherapie was het voordeel op push-ups en sit-ups verdwenen, maar liepen de transvrouwen de anderhalve mijl nog altijd ruwweg twaalf procent sneller dan hun vrouwelijke collega's.

Dat laatste getal is voor dit onderwerp het meest sprekend, want hardlopen is bij uitstek een test van de zuurstoftransportketen. Waar de spierkrachttests na twee jaar gelijk uitkwamen, bleef juist de duurtest een aanzienlijk verschil houden. Dat past bij het beeld dat hart, longen en lichaamsbouw niet meebewegen met het hormoongehalte. Zie ook de bredere analyse van het blijvende voordeel na transitie.

Hoe zwaar weegt dit op de wedstrijddag

In de duursporten ligt het prestatieverschil tussen de wereldtop bij mannen en die bij vrouwen doorgaans rond de tien procent. Dat lijkt bescheiden tot je bedenkt wat tien procent op een uitslagenlijst doet: het is het verschil tussen een wereldrecord en een plaats buiten de nationale top. In een olympische finale scheidt vaak minder dan een procent goud van brons. Een structureel voordeel dat een veelvoud daarvan bedraagt, is dus geen detail maar een verschil in categorie.

Het beeld verschilt bovendien per sport. Bij explosieve onderdelen spelen spiermassa en botbouw een grotere rol dan longinhoud, terwijl bij roeien, wielrennen en langeafstandszwemmen het zuurstoftransport de doorslag geeft. Een vergelijking van de verschillen per discipline staat in het artikel over de omvang van het prestatieverschil per sport, en de rol van het skelet komt aan bod bij botstructuur en lichaamsbouw.

Wat sportbonden met deze kennis doen

Sinds 2020 hebben verschillende internationale bonden hun beleid herzien, en de fysiologie van hart en longen speelt daarin een expliciete rol. World Aquatics besloot in juni 2022 dat transvrouwen alleen tot de vrouwencategorie worden toegelaten als zij geen deel van de mannelijke puberteit hebben doorgemaakt. World Athletics ging in maart 2023 een vergelijkbare kant op. Beide bonden verwezen daarbij naar de vaststelling dat een testosterongrens de tijdens de puberteit ontstane bouw niet ongedaan maakt.

Dat is meteen de reden dat de discussie zich heeft verplaatst van hormoonwaarden naar ontwikkelingsgeschiedenis. Niet: hoeveel testosteron circuleert er vandaag, maar: welk lichaam is er gebouwd. Meer over die beleidsomslag en de juridische kant ervan is te vinden op de zustersite transbeleid.nl over wetgeving en beleid, en meer wetenschappelijke achtergrondartikelen staan gebundeld in de rubriek Wetenschap.

Wat we nog niet weten

Eerlijkheid vraagt ook om het benoemen van de gaten. Het aantal transgender topsporters is klein, waardoor direct prestatieonderzoek schaars blijft. Metingen van hartvolume en longfunctie bij transvrouwen na jarenlange hormoontherapie zijn nauwelijks gepubliceerd, en de studies die er wel zijn hebben vaak tientallen in plaats van honderden deelnemers. Wat stevig staat, is de fysiologie van het verschil tussen mannen- en vrouwenlichamen zelf; dat is gebaseerd op decennia aan onderzoek onder tienduizenden mensen.

De beleidsvraag is daarmee niet welk getal precies klopt, maar wie het risico van de onzekerheid draagt. Kiest een bond voor toelating zolang het bewijs niet volledig is, dan ligt dat risico bij de vrouwen in de categorie. Kiest een bond voor uitsluiting, dan ligt het bij de transgender sporter. Dat is een normatieve afweging, en het helpt om die als zodanig te benoemen in plaats van haar te verpakken als een zuiver wetenschappelijke vraag.