Print deze pagina
Nieuwe inzichten in de energiehuishouding en zuur-base balans van bovenbeenspier
van de mens tijdens natuurlijke voortbewegingsinspanning
Dr Jeroen A.L. Jeneson
Fysiologie, Universiteit Utrecht
Eindelijk is er betrouwbare informatie over de energie huishouding en zuur-base
balans van de bovenbeenspier van de mens tijdens uitputtende natuurlijke voortbewegingsinspanning
(NVBWI) (hiermee wordt bedoeld de cyclische, alternerende beweging van
beide benen waardoor de mens zich verplaatst). In the FASEB Journal van juni 2004
rapporteren Dr Jeroen Jeneson,
biochemicus en fysioloog verbonden aan de Universiteit Utrecht, en Drs Frank
Bruggeman, mathematisch-bioloog verbonden aan de Vrije Universiteit, de allereerste
non-invasieve (31PMRS) metingen aan en analyse van de energie huishouding en
zuur-base balans van bovenbeenspier van de mens tijdens trapsgewijs-opgevoerde,
uitputtende NVBWI in een MRI scanner ooit (Volkskrant 19 juni 2004). Twee belangrijke,
algemeen geaccepteerde inzichten in de inspannings-fysiologie worden door deze
nieuwe informatie nu achterhaald:
(i) het aloude (populair-)wetenschappelijke dogma dat energetische uitputting
van een spier altijd gepaard gaat met sterke verzuring van de spier (eerste
formulering reeds in 1910). Dit geldt niet voor NVBWI.
(ii) het recenter-geformuleerde inzicht dat een spier snel (d.w.z. reeds bij
lage belasting) door een groot deel van zijn zuurstof en energie heenraakt
(Wagner groep, 1996). Dit geldt eveneens niet voor NVBWI.
Beide, nu achterhaalde, inzichten kwamen voort uit ofwel onbetrouwbare (want
invasieve) metingen aan bovenbeenspieren tijdens fiets-inspanning, danwel non-invasieve
(31P MRS) metingen aan arm of beenspieren tijdens beweging van slechts één
spiergroep. Ongelukkigerwijs gaven beide metingen toevallig vergelijkbare resultaten,
en vormden inspanningsfysiologen zich op basis hiervan hetzelfde, verkeerde
beeld over de toestand van bovenbeenspieren tijdens NVBWI bij de mens. De verklaring
voor de ‘ontdekte’ unieke robuustheid van de (chemische) toestand
van bovenbeenspier tijdens NVBWI moet, volgens de onderzoekers, gezocht worden
in een betere activering tijdens NVBWI van de ‘hart-long machine’ van
de mens, die nodig is voor aanvoer van zuurstof naar- en afvoer van kooldioxide
en melkzuur uit de actieve spier, dan voor welke andere spieractiviteit in
de mens dan ook.
Deze dramatische bijstelling van onze kennis over de bovenbeenspier-chemie
en - fysiologie tijdens NVBWI kan van grote betekenis zijn voor de begeleiding
van topsporters: allereerst betekent het dat een inspanningsfysioloog niet
altijd een uitspraak kan doen over de chemische toestand van de beenspieren
(energie inhoud en zuurgraad) op basis van kooldioxide- en melkzuur metingen
in bloed. Tijdens het door Jeneson en Bruggeman bestudeerde NVBWI protocol
(liggend trappen, 60 rpm) was dit bijvoorbeeld het geval. Het nut van deze
simpele bloedmetingen wordt hierdoor beperkt. Omgekeerd is het zo dat hier
wellicht ook winst te halen is: de chemische toestand van de beenspieren tijdens
inspanning kan misschien veel robuuster zijn, of is misschien robuuster te
maken, dan tot nu toe voor allerlei bewegingen werd gedacht op grond van de
heersende (maar voor NVBWI inmiddels achterhaalde) inzichten.
Dit laatste zal geobjectiveerd moeten worden voor iedere manier van voortbewegen.
Hierbij moet gedacht worden aan eventuele herziening van de lichaamshouding
en bewegingscyclus wat betreft het beste compromis tussen afzet enerzijds en
ontspanning anderszijds voor iedere voortbewegings-manier en -prestatie (i.e.,
af te leggen afstand) tegen de achtergrond van deze nieuwe kennis over het
vermogen tot beinvloeding van de (chemische) toestand van de spier door de ‘hart-long
machine’ van de mens. De nadruk ligt hierbij niet zozeer op het voorkomen
van spierverzuring, als wel het voorkomen van vroegtijdige energie depletie
van de beenspieren. Dit laatste beperkt namelijk in ernstige mate de aanstuurbaarheid
van krachtlevering door de spieren (en niet zozeer de krachtlevering zelf)
doordat de moleculaire machinerie van de spiercel die deze aanstuurbaarheid
herstelt na krachtlevering (= ionenpompen), niet meer adequaat functioneert
bij een lage energie inhoud van de spier. En een verminderde aanstuurbaarheid
van een spier (‘excitation-contraction failure’) wordt algemeen
gezien als dé belangrijkste oorzaak van krachtsverlies tijdens korte-
tot -middellange belastingsduur.
Verder onderzoek is nodig om er achter te komen of er dergelijke ruimte bestaat
voor prestatie verbetering voor de verschillende disciplines van voortbewegen
in topsport, zoals schaatsen. De input van coaches en sporters is hierbij onontbeerlijk.