In de kPNI kijken we naar hoe systemen en weefsels elkaar beïnvloeden. In dit artikel gaan we in op de effecten van spieren op het immuunsysteem. Spiertraining kan ingezet worden in zowel de preventie als de behandeling van chronische ziektebeelden. De oefening en trainingsprikkel zijn wel van belang, want de effecten hiervan kunnen nogal uiteenlopen.

Verschillende soorten spiervezels

In de spieren van ons bewegingsapparaat hebben we drie soorten spiervezels: type 1 (langzaam), 2A (gemixt) en 2B (snel). We gebruiken de type 1 vezels voornamelijk voor activiteiten die een lage intensiteit hebben die we lang kunnen volhouden, zoals alledaagse activiteiten in en om het huis (en vroeger: voor het zoeken van voedsel). Door duursporten worden vooral deze vezels getraind. Deze spiervezels verbranden vooral vetten en opgeslagen glucose met behulp van zuurstof (aërobe verbranding). Daarom moeten deze vezels goed doorbloed zijn. Ze worden daarom ook wel ‘rode spiervezels’ genoemd. In ons lichaam zijn de spieren in ons onderlichaam (onder het middenrif) procentueel rijker aan deze rode spiervezels. Wanneer het om uithoudingsvermogen gaat zijn mensen echte kampioenen. Ten opzichte van dieren die veel sneller zijn dan wij houden wij het rennen juist veel langer vol. Uit observaties van traditionele volkeren blijkt dat mensen dit voordeel ook benutten bij het jagen. Ze putten hun slachtoffer letterlijk uit door er continu op een langzaam tempo achteraan te rennen.

Wanneer we moeten wegsprinten voor een leeuw zijn we letterlijk het haasje: we zijn immers maar langzame renners.

Uiteraard bevatten onze beenspieren ook snelle spiervezels (type 2A en 2B) om snel te kunnen sprinten. Dit is nodig om het laatste sprintje te trekken bij het jagen en om te kunnen vluchten bij gevaar. Type 2B vezels zijn niet zo goed doorbloed en worden daarom witte spiervezels genoemd. Ze kunnen niet lang actief blijven omdat ze hun energie halen uit snelle brandstoffen die energie leveren waarbij geen zuurstof nodig is (anaërobe verbranding). Deze vorm van verbranding levert sneller energie, maar kunnen we niet lang volhouden: onze spieren verzuren letterlijk. Het is bedoeld voor kortstondige krachtsexplosies. We trainen deze vezels dan ook vooral met sporten als sprinten of gewichtheffen. In ons bovenlijf (boven het middenrif) vinden we procentueel veel meer van deze type 2B vezels. Vanuit een evolutionair perspectief is deze spiervezelverdeling tussen onder- en bovenlijf begrijpelijk. Wanneer we moeten wegsprinten voor een leeuw zijn we letterlijk het haasje: we zijn immers maar langzame renners. Verticaal vluchten (de boom in) is veel effectiever: en daar hebben we vooral ons bovenlijf voor nodig: en dus de type 2B vezels.

Loading...

Het hart en het middenrif

Het hart en het middenrif zijn bijzondere spieren. Ze moeten de hele dag actief zijn en mogen dus niet uitgeput raken. Tegelijk moeten ze krachtig actief kunnen zijn. Beide spieren bevatten zowel type 1 als 2 en hebben in beide vezeltypes enorm veel mitochondriën. Dit zijn kleine orgaantjes in de spiercellen die energie halen uit vet en glucose. Mitochondriën hebben zuurstof nodig (normaliter zitten er dus weinig mitochondriën in de witte 2B vezels).

Wanneer we gezond zijn kunnen we al deze spiervezels trainen om tot een optimale gezondheid te komen. Niet veel zitten combineren met duursport en krachttraining dus. En idealiter gecombineerd in bewegingsvormen waarbij we ook onze coördinatie, balans en flexibiliteit stimuleren.

Trainen met een chronische ziekte

Bij chronische ziekten is het niet verstandig om zomaar wat te gaan doen: 'omdat sporten nu eenmaal gezond is'. Er bestaat een reëel risico op blessures of verergering van de klachten. Dit zal meevallen bij lichte aërobe activiteiten als fietsen en wandelen: dat is vrijwel altijd aan te raden. Zitten is immers ‘killing’: wanneer je je spieren niet gebruikt raak je ze kwijt. Spieren spelen een belangrijke rol in onze fysiologie: de gezondheid van onze hersenen, immuunsysteem en hormonen is afhankelijk van de activiteit van onze spiercellen.

Verlies van spiermassa gaat daarom vaak hand in hand met de ontwikkeling van chronische ziekten. De meeste ziekten houden verband met chronische ontstekingen. Dit ontstekingsproces vraagt om veel energie. Om deze energie te leveren kunnen spieren en bindweefsels (waaronder ook de botten) afgebroken worden. Kleinere spieren verbruiken immers minder energie waardoor er meer energie ‘gespaard’ wordt voor het actieve immuunsysteem. De afgebroken eiwitten kunnen daarnaast verbrand worden (ze worden dan omgezet in glucose) en leveren op deze manier ook energie aan het immuunsysteem.

Loading...

Verandering in de verdeling tussen spiervezeltypes

Interessant is dat niet alleen de totale spiermassa afneemt, maar er ook een verandering optreedt in de verdeling tussen type 1 en 2 vezels (voor het gemak laten we de gemixte vezels buiten beschouwing).

Er treedt vooral een verlies op van type 1 (duurvezels) bij: Obesitas, diabetes, veel zitten, bedrust, hartfalen en COPD. Maar door inactiviteit verliest het middenrif juist veel type 2 vezels bij deze aandoeningen: het verliest daarmee zijn capaciteit om krachtig te kunnen aanspannen.

Er treedt vooral verlies op van type 2 (krachtvezels) bij: Spieraandoeningen zoals Duchenne, algemeen spierverlies bij het ouder worden (Sarcopenie), dat tegengegaan kan worden door krachttraining en eiwitrijke voeding.

Het is verstandig (en fijner) om te starten met het stimuleren van de intacte spiervezels: dus krachttraining met weinig herhalingen.

Bij laaggradige ontstekingen, auto-immuunziekten, kanker en fibromyalgie zien we een enorme afname van michondriën in met name spieren van het onderlichaam. Dus in deze spieren wordt het in toenemende mate moeilijker om langdurig energie te kunnen verbruiken op een aërobe manier (duursport). Er vindt dus een verschuiving plaats in de spiervezeltypeverdeling. Deze spieren hebben een relatieve stijging van witte spiervezels (door verlies van rode, dus niet door een toename van witte).

Het hart en het middenrif verliezen naast veel type 2 vezels ook veel mitochondriën. De consequentie voor deze spieren is dat ze zowel een verlies hebben aan kracht als aan duurcapaciteit. In het bovenlijf treedt ook een verlies op van spiermassa, maar de verdeling tussen de vezeltypes verandert weinig.

Naar verhouding meer snelle spiervezels bij chronische ziekten

In zijn totaliteit treedt er bij chronische ziekten dus langzaam een shift op in spiervezelverdeling waarbij we verhoudingsgewijs meer type 2 (snelle) spiervezels overhouden. Dit is belangrijk voor de behandeling. Wanneer je als patiënt fanatiek probeert om de verloren spiervezels te trainen kan dat leiden tot een ernstige opflakkering van ontstekingen en blessures. Het is verstandig (en fijner) om te starten met het stimuleren van de intacte spiervezels: dus krachttraining met weinig herhalingen. Het voordeel van trainen met weinig herhalingen is dat er weinig spierschade optreedt en dus weinig napijn optreedt na een training. De aansturing van de hersenen naar de spieren neemt toe waardoor je snel in kracht kunt toenemen. Een betere aansturing en kracht leidt tot een lagere kans om te vallen.

Wanneer de omvang van de training groot genoeg is kan een dergelijke training ook leiden tot een toename in spiermassa (omkering van sarcopenie). Gelijktijdig is het belangrijk dat naar alle mogelijke oorzaken van de ontstekingen wordt gekeken. Wanneer het immuunsysteem overactief blijft (bijvoorbeeld door een chronische infectie) is het lastig voor het lichaam om meer energie te steken in spiergroei. Probeer maar eens te trainen wanneer je de griep hebt: je spieren zeggen ‘nee’. Bij auto-immuunziekten spelen vaak voedingsintoleranties een rol, evenals een niet-intacte darmbarrière (leaky gut). Dit moet gelijktijdig behandeld worden om de energiebalans te herstellen.

Een ontstekingsremmend effect van training

Een interessant gegeven is echter dat het stimuleren van de witte spiervezels op deze manier juist ook ontstekingsremmend kan werken. Wanneer spiervezels geactiveerd worden produceren ze signaalstoffen zoals IL6, TNF-alfa, IL15 en Irisine. Deze stofjes worden myokinen genoemd. Rode spiervezels produceren vooral IL6 terwijl witte spiervezels vooral TNF-alfa produceren. Rode spiervezels vragen met IL6 vooral om de levering van vet als brandstof, terwijl witte spiervezels via TNF-alfa vooral vragen om glucose.

Een actief immuunsysteem (dat ontstekingen produceert) gebruikt net als witte spiervezels ook glucose als brandstof. Het trainen van witte spiervezels prikkelt een overlevingsmechanisme (snel de boom in!) waardoor glucose via TNFa ‘gestolen’ kan worden van het immuunsysteem. Dit is één anti-ontstekingsmechanisme, maar er zijn meer:

Stresshormonen

Explosieve training geeft ons lichaam in feite het signaal dat er gevaar is. Er worden stresshormonen vrijgesteld die ervoor zorgen dat er snel glucose naar de spieren moet om te kunnen vluchten. In een dergelijke gevaarlijke situatie is de kans op een verwonding groot, waarbij bacteriën potentieel naar binnen zouden kunnen dringen. Daarom zorgen stresshormonen er tegelijk ook voor dat immuuncellen naar de lichaamsoppervlaktes worden getrokken om een infectie te voorkomen. Het geproduceerde cortisol houdt een ontstekingsreactie onder controle. Te veel ontsteking zou een energieconflict tussen de spieren en het immuunsysteem geven. Bij acuut gevaar is het wegrennen even belangrijker. Stel je voor: je hebt griep en er stormt een agressieve tijger naar binnen: door alle stresshormonen voel je je pijn en vermoeidheid even niet en kun je vluchten voor je leven!

Melkzuur

Wanneer glucose op een anaerobe manier verbrand wordt ontstaat als bijproduct veel zuur (waterstofionen: H+) waardoor we het sprinten niet oneindig kunnen volhouden. Er wordt melkzuur gevormd om de gevormde waterstof te bufferen. Hoge melkzuurspiegels hebben ook een remmend effect op actieve immuuncellen. In de lever kan melkzuur weer omgevormd worden tot glucose. Melkzuur kan ook naar de hersenen diffunderen waar het een brandstof vormt voor zenuwcellen. Bij ontstekingen in de hersenen (zoals bij onder andere een depressie) heeft het toedienen van melkzuur een antidepressief (ontstekingsremmend) effect. Bij acute stress hoort er energie naar de spieren en de hersenen te gaan, ten koste van ontstekingsactiviteit!

Lactoferrine

De cocktail van myokinen die geproduceerd worden tijdens krachttraining en high intensity interval training hebben daarnaast een effect op witte bloedcellen (immuuncellen) die als reactie hierop het natuurlijk antibioticum lactoferrine gaan produceren.

Lactoferrine is een molecuul dat bacteriën, virussen, parasieten, schimmels en zware metalen als het ware ‘vastpakt’ zodat witte bloedcellen ze kunnen opeten (zonder ontsteking). Het trainen van witte spiervezels leidt op deze manier tot een betere immuniteit. Wanneer we voldoende bewegen bevatten onze lichaamsoppervlaktes (ogen, longen, darmen) veel meer van deze stof, waardoor ziekteverwekkers niet binnen kunnen komen.

Spiertraining helpt daarmee infecties voorkomen. Wanneer er voldoende lactoferrine geproduceerd wordt door immuuncellen hoeven ze niet tegelijkertijd ontstekingen te produceren. Wanneer een mens stil zit kan hij zich dus niet verweren met lactoferrine. Hij produceert geen myokines, waardoor immuuncellen sluimerend actief worden en op een andere manier zorgen voor afweer: door middel van een sluimerende ontsteking. Het proces van ontsteking kost veel energie maar leidt ook tot schade aan onszelf. Wanneer dit langdurig is, wordt deze schade significant (botten, bloedvaten, spieren, ingewanden, hersenen).

Bij een auto-immuunziekte zoals reuma of een andere aandoening waarbij chronische ontstekingen een rol spelen is het dus belangrijk om spieren te trainen. Het is echter niet verstandig om te beginnen met het belasten van het hart of het middenrif of om niet intacte spiervezels zwaar te trainen. Het trainen van spieren van het bovenlijf is een goede en veilige start met de eerste focus op krachttoename. Het aantal herhalingen en de omvang van de training moet individueel bepaald worden. Er moet een goede trainingsopbouw zijn met als doel uiteindelijk weer een ‘total body workout’ te kunnen doen waarin alle spiervezeltypes weer getraind worden. Want zowel cardio als krachttraining hebben hun nut wanneer het gaat om gezond ouder worden.