Fitness 

SPIERGEHEUGEN

Sunday 20 August 2017
235
  • Facebook
  • Twitter
  • Pinterest

Iedereen die langere tijd heeft gesport, kent het fenomeen dat in de volksmond ‘spiergeheugen’ wordt genoemd. Met deze term wordt het snellere adaptatievermogen van sporters aangeduid die na een periode van inactiviteit bij het hervatten van de training veel sneller progressie maken dan mensen die voor het eerst met een vergelijkbare trainingsprogramma aan de slag gaan.

Het mechanisme achter dit fenomeen is grotendeels onbekend. Ook is nauwelijks bekend onder welke omstandigheden je spiergeheugen induceert. Hoe lang moet je trainen, hoe zwaar, welke trainingsvormen en onder welke voedingsomstandigheden ‘programmeer’ spiergeheugen waardoor je de rest van je leven versneld kunt adapteren? Deze invloed van het blijvende residu van een trainingsperiode wordt bij topsporters, waar men periodiseert in blokken, wel geobserveerd maar nauwelijks met enige mechanistische onderbouwing bekeken. Vele trainers en sporters ‘doen maar wat’ op basis van ervaringen en intuïtie. 

De mechanistische kennis over spiergeheugen geeft ons echter een ander perspectief en wel het volgende: er is een mogelijkheid een programma in te trainen dat langere tijd aanwezig blijft en versneld opgeroepen kan worden. De mogelijke consequentie voor (top)sporters: je hoeft veel minder te trainen om bepaalde niveaus aan spiermassa, duurvermogen of techniek te bereiken. De consequentie voor beginnende sporters: je moet een periode heel hard trainen en waarschijnlijk heel netjes en consequent je voeding aanpassen om een blijvend effect (spiergeheugen) in te trainen; train je halfbakken en ben je niet scherp op je voeding dan lukt je het niet en ben je misschien jaren bezig zonder enig structureel effect.

Een opmerking over topsporters: in veel sporten worden trainingen gedaan die elkaar tegenwerken (bijvoorbeeld kracht en duur), dit maakt het trainen van een specifiek spiergeheugen lastiger.

WERKINGSMECHANISMEN

De basisverklaring voor het fenomeen spiergeheugen werd altijd gelegd bij het brein en het zenuwstelsel. Daarbij wordt verondersteld dat gliacellen in de hersenen en de zenuwcellen die de spieren laten samentrekken een hoofdrol spelen. Door langdurig trainen worden er complexe neuronale netwerken aangelegd en aangepast die vervolgens langdurig aanwezig blijven ook al wordt de sport niet meer beoefend en worden de spieren niet meer belast. Een flink deel van het spiervolume, de spierkracht en –conditie nemen af tot normale proporties. Maar omdat het programma in het brein nog klaar ligt om via neuromusculaire innervatie de turbo erop te gooien bij trainingshervatting kunnen de spiermassa of conditie weer snel opgebouwd worden.

Een onlangs ontdekt mechanisme verklaart het ontstaan van spiergeheugen op basis van een toename van het aantal celkernen. Het aantal celkernen, ook wel myonuclei genoemd, in de spiercel is voor een belangrijk mate bepalend voor de hoeveelheid eiwit die in de spiercel geproduceerd kan worden. Dus hoe meer celkernen, hoe meer spiereiwitten er onderhouden kunnen worden. Daarbij leveren nuclei in snelle spiervezels meer massa op en in langzame spiervezels meer mitochondriën. De ontdekking was dat er door krachttraining allereerst celkernen vanuit satellietcellen (dit zijn een soort stamcellen die rustend in het spierweefsel liggen) gedoneerd worden aan door training beschadigde spiercellen en dat daarna pas hypertrofie plaats vindt. Kortom, je moet de spieren een bepaalde overload aan trainingsvolume en -intensiteit aanbieden opdat zij kiezen voor de adaptatie in de vorm van meer celkernen en hypertrofie. De verklaring voor het spiergeheugen is dan dat ook bij een periode van inactiviteit die extra celkernen in de spiercel blijven liggen en dat het vermogen om weer spiereiwit aan te maken bij hernieuwde activiteit groter is.

Een nieuw relatief onbekend terrein binnen de sport is het veld van de epigenetica. Epigenetica houdt zich bezig met veranderingen in de gevoeligheid van het DNA om afgeschreven te worden en tot eiwitproductie te stimuleren. Biochemische veranderingen in methylering en acetylering van het DNA en geassocieerde eiwitten (histonen) zorgen ervoor dat milieuomstandigheden als voeding en beweging op DNA-niveau vastgelegd worden. Dus niet door het DNA te veranderen, maar door genen gevoeliger en beter beschikbaar te maken en juist andere genen af te schermen. Wetenschappelijk onderzoek heeft aangetoond dat deze epigenetische informatie ook generaties doorgegeven kan worden waardoor de ouders hun levenswijze en levensomstandigheden overgeven aan hun kinderen. De evolutionaire gedachte hierachter is dat nakomelingen versneld kunnen adapteren aan bijvoorbeeld voedselschaarste. Professor Bloch van de sportuniversiteit Keulen is van mening dat aan elk effect na de training dat langer duurt dan enkele weken een epigenetische modificatie als grondslag ligt. Daarbij is het belangrijk te beseffen dat ook het doneren van celkernen of het aanleggen van een neuronaal circuit vanuit genetische expressie voorkomt. Ook het in stand blijven van de eenmaal aangelegde neuronale circuits en celkernen is terug te voeren op epigenetica.

Voorts is heel belangrijk te beseffen dat training, voeding en andere milieufactoren op elke cel een epigenetische uitwerking kunnen hebben. Dus niet alleen de spier- en neuronale cellen worden beïnvloed door training, maar ook bijvoorbeeld de vetcellen en de levercellen. Op basis hiervan kan men bijvoorbeeld het effect van calorierestrictie of sport op de preventie van kanker, diabetes en andere ziekten verklaren. Bij de epigenetische veranderingen zijn vaak genetische schakelaars betrokken die onder bepaalde omstandigheden hele batterijen aan genen meer of minder gevoelig maken. Hierbij kunnen verschillende prikkels, bijvoorbeeld sport en voeding, sterk overlappen en elkaar dus versterken of juist remmen. Denk dan aan het effect van krachttraining met veel of weinig calorieën. We weten dat weinig calorieën de trainingseffecten remt. 

VAN WERKINGSMECHANISME NAAR DE PRAKTIJK

Hoe we deze epigenetische kennis in praktische sport- en voedingsprogramma’s kunnen omzetten, is nog lang niet duidelijk. De meer klinisch georiënteerde literatuur laat zien dat bijvoorbeeld voedseltekorten (vooral van eiwit) tijdens de zwangerschap zorgen voor een epigenetische aanpassing in de spieren van de foetus waardoor er een hogere kans op obesitas is tijdens het volwassen leven. Het is niet onwaarschijnlijk dat sporten, op een gezond niveau, ook een (waarschijnlijk gunstige) invloed zal hebben op het ongeboren kind. Uiteraard is topsport tijdens de zwangerschap niet aan te bevelen maar naast goede voeding moeten we misschien toch denken aan het blijven sporten gedurende een groot deel van de zwangerschap. Dan geven we wat van onze trainingseffecten door op onze kinderen.

Studies bij eeneiige tweelingen bewijzen dat er echter een grote invloed is op aangeboren ongunstige epigenetische codes door te sporten. We kunnen dus wel slechte programma’s van pa en ma herprogrammeren tijdens ons leven. Inmiddels zijn er epigentische aanwijzingen dat sport en bijvoorbeeld een vechtkunst als thai chi, de epigenetische programma’s die gerelateerd zijn veroudering en ziekte gunstig beïnvloeden.

Studies naar genen laten ook zien dat er een belangrijke overlap is tussen voeding en sport in de stofwisselingsprogramma’s in ons lichaam. Zo bleek dat obese muizen die op dieet werden gezet of een sportprogramma kregen een overlap hadden in de verandering van meer dan tweehonderd genen. Vooral genen die bij de vet- en de suikerstofwisseling een rol speelden, veranderden bij zowel sporten als calorierestrictie. Helaas werd er niet gekeken naar de invloed van een dieet en sport tegelijkertijd. Dus de volgende stap in het onderzoek in de toekomst zou kunnen zijn om te kijken naar de interactie van voeding en sport. Want het is bekend dat de effecten van training erg afhankelijk zijn van voeding en vice versa. Zo weten we dat je bij krachttraining beter adapteert op veel calorieën en voldoende eiwitten en dat je juist minder progressie boekt op een hypocalorisch dieet. Minder bekend is dat er een versterkende werking is op duurtraining op vetverbrandingsniveau van juist weinig eten en koolhydraatrestrictie.

De vraag is dus: hoe moet je trainen en met welke voeding om spiergeheugen te induceren? De nieuwe technieken. 

Foto's : Shutterstock
Photo by ThoroughlyReviewed on Flickr
Photo by ACEBOY™ MODELS on Flickr
archief S&F 166
KOPZORGEN
JE EIGEN DIEET VOOR MATEN EN MASSA