Vitamine D tekort en invloed op spieren

Geschatte leestijd: 8 minuten

Vitamine D kan spierkracht en mogelijk spiermassa vergroten. In de winter is de kans op een vitamine D tekort groter waardoor extra inname verstandig kan zijn.

Wat is Vitamine D

Met de winter op komst worden de potjes vitamine en mineralen weer uit de laatjes getrokken. Met name extra vitamine D kan in de koude maanden met korte dagen en lange nachten erg aantrekkelijk zijn. In dit artikel ga ik kort in op de verschillende soorten en vormen van vitamine D, maar vooral ook op de invloed van vitamine D op spierkracht en spiermassa.

Vitamine D2 en D3

Vitamine D is één van de vier in vet oplosbare vitaminen. Vitamine D komt voor in veel verschillende vormen waarvan de belangrijkste D2 en D3 zijn. Beide worden door het lichaam aangemaakt met behulp van ultraviolet licht van de zon. Dit is echter niet voldoende waardoor je toch van voeding en eventueel suppletie afhankelijk blijft om voldoende vitamine D binnen te krijgen _[1].

Vitamine  D2 en D3 komen in meerdere vormen voor  in het lichaam: De inactieve vorm cholecalciferol, de vorm waarin de hoeveelheid vitamine D in het bloed gemeten wordt calcifediol en de actieve vorm calcitrol [2].  Hoewel ik me hier zoveel mogelijk zal beperken tot de concreet aangetoonde effecten van vitamine D en niet de werking in het lichaam, is het voor verder in dit artikel goed te weten dat vitamine D dus gemeten wordt in het bloed aan de hand van de hoeveelheid calcidiol.

Vitamine D tekort

Het bepalen van een Vitamine D tekort kan nog best lastig zijn. Deze referentiewaarden voor calcidiol verschillen per land en instantie. Behalve dat de (exacte) referentiewaarden verschillen, wordt er op diverse manieren gemeten waardoor dezelfde persoon verschillende waarden te horen kan krijgen over hetzelfde bloedmonster [3].

In Nederland verschillen de referentiewaarden zelfs per ziekenhuis en kan op de ene plaats dus gesteld worden dat je een Vitamine D tekort hebt terwijl men dit elders binnen de normale range vind vallen [4]. Hier wordt over het algemeen alles onder de 50 nmol/L als minder dan gewenst gezien en alles onder de 25 nmol/L als een Vitamine D tekort [5 tm 8].

Onder de 50 nmol/L zouden vooral klachten (zoals bot-aandoeningen) optreden wanneer dit Vitamine D tekort langdurig is. Onder de 25 nmol/L wordt de kans hierop vergroot evenals de kans op spierziekten en problemen met de bijschildklier wat weer kan leiden tot problemen met calcium niveau’s [9. Op basis van 50 nmol/L als minimum heeft wereldwijd meer dan 1 miljard mensen een vitamine D tekort [10]. Ideale waarden echter (als je kijkt naar o.a. het effect op calciumtransport en de hoeveelheid bijschildklierhormoon) liggen nog hoger, namelijk zo’n 75-80 nmol/L [11].

Risicogroepen Vitamine D tekort

In veel gevallen waarin onderzoek wordt gedaan naar de effecten van vitaminen en mineralen wordt vaak vergeleken met een situatie waarin sprake is van een tekort. De groep die dan een bepaald supplement heeft genomen, scoort dan vaak beter dan de groep die dit niet heeft gedaan. Dit kan gaan om de kans op een bepaalde aandoening, maar bijvoorbeeld ook wat betreft de invloed op spierkracht, spiermassa en lichaamsvet. Dit leidt er soms toe dat onterecht bepaalde voedingssupplementen worden genomen gezien het feit dat de kans op een tekort van die vitamine of dat mineraal in praktijk erg klein blijkt. Een vitamine D tekort komt echter wel regelmatig voor, met name in bepaalde bevolkingsgroepen.

Denk bijvoorbeeld aan ouderen, bijna de helft van de 65+-ers heeft een tekort [12]. Ook mensen met een donkere huidskleur bij wie het pigment meer van het UV-licht blokkeert, hebben een grotere kans op een vitamine D tekort. Een vuistregel hierbij is dat als je donker genoeg bent om niet te verbranden in de zon, je een verhoogde kans hebt op een tekort. Denk ook aan moslima’s die bedekkende kleding dragen waardoor minder ultraviolet licht van de zon de huid bereikt.

Een andere “risicogroep” wordt gevormd door zwangere vrouwen. Zwanger én niet-westers allochtoon? Dan heeft ruim de helft van de moeders én de pasgeborenen een zwaar vitamine D tekort [13].

In Nederland wordt alleen in de maanden mei tot september tussen 10:00 en 15:00 voldoende vitamine D aangemaakt [14]. De rest van het jaar is het dus zaak te zorgen voor voldoende aanvulling uit gezonde voeding. Het is dan ook niet heel vreemd dat zelfs onder gezonde jongeren ruim 30% een vitamine D tekort heeft [5]. Dat houdt in dat je ook als gezonde jongere voordeel kunt behalen door extra vitamine D in te nemen.

Vitamine D verhoogt spierkracht

Er is een verband aangetoond tussen een vitamine D tekort in 65+ers en verlies van spierkracht [15]. Amerikaanse onderzoekers zagen dat van 976 ouderen, 28,8% van de vrouwen en en 13,6% van de mannen minder dan 25 nmol/l calcidol in hun bloed hadden. Maar liefst 75% van de vrouwen en 51% van de mannen had minder dan 50 nmol/L. Wanneer de groepen met minder dan 25 nmol/L werden vergeleken met de groepen met meer dan 25nmol/L bleek dat die laatste groep meer knijpkracht had in de handen. Ditzelfde bleek wanneer de groep met minder dan 50 nmol/l werd vergeleken met de groep met meer dan 50 nmol/L.

Vitamin D status was inversely associated with poor physical performance. Given the high prevalence of vitamin D deficiency in older populations, additional studies examining the association between vitamin D status and physical function are needed.

D.K. Houston, Wake Forest University School of Medicine

In een onderzoek waarin het niet beperkt was tot ouderen maar mannen en vrouwen van 20 tot 76 jaar deelnamen, bleek eenzelfde verband tussen vitamine D en spierkracht [16].

Ook toen alleen het effect in jongere mensen werd bekeken, bleek vitamine D invloed te hebben op spierkracht. Britse onderzoekers deden een zogenaamde “systemic review” waarbij ze alle relevante onderzoeken op dit onderwerp met elkaar vergeleken [17]. Ze vonden uiteindelijk zes relevante en goed uitgevoerde onderzoeken gedaan naar mensen tussen de 20 en 32 jaar. In sommige gevallen duurde zo’n onderzoek 4 weken, in andere kon dit wel zes maanden duren.  Ook in de gebruikte doseringen zaten verschillen, maar al met al gaven deze onderzoeken een goed beeld. In sommige onderzoeken waren de proefpersonen sporters. Dat maakt het als fanatieke fitnesser nog interessanter omdat dit relevanter is dan de resultaten van een bankzitter (die boekt immers al resultaat door op te staan).

In deze onderzoeken werd o.a. gekeken naar hoeveel de deelnemers konden verrichten tijdens de squat, leg press, bench press en chest press. In de onderstaande afbeelding zie je de resultaten van de verschillende onderzoeken.  Rechts van de streep zie je de onderzoeken die een positieve invloed aantoonden van vitamine D op spierkracht (groep die vitamine D kreeg, was dan sterker dan de controlegroep). Boven zie je de effecten op het onderlichaam en daaronder de effecten op het bovenlichaam. In beide gevallen zorgde vitamine D suppletie voor meer kracht al was het verschil groter in het onderlichaam.

De onderzoekers concluderen dan ook:

…. suggesting vitamin D supplementation significantly increased muscle strength in the experimental group for upper  and lower limbs. Vitamin D supplementation increases upper and lower limb strength. Further research should focus on its effect on muscle power, endurance and maximal strength.

it may be necessary to increase serum concentrations above the optimal concentrations (>50 nmol/L (20 ng/ml)) of vitamin D in order to suitably improve muscle strength. Although all of the studies used managed to increase their subjects serum levels to adequate concentrations, none reported ‘optimal’ levels.”

Vitamine D en spiermassa

Ook als we kijken naar het effect op spiermassa dan zien we een mogelijk positieve invloed. Zo bleek o.a. uit een Amerikaans onderzoek uit 2011 met 311 mannen en 356 vrouwen in de leeftijd 21 tot 97 jaar (gemiddeld 57 jaar). De onderzoekers maten naast spierkracht (aan de hand van leg extensions en knijpkracht) ook spiermassa. Als ze keken naar de hoeveelheid inactief vitamine D, calcidiol (ook genaamd hydroxyvitamine D of afgekort 25-OH D₃₎ dan zagen ze geen invloed. Keken ze echter naar de actieve vorm calcitrol (ook genaamd 1α,25-dihydroxycholecalciferol, of afgekort 1,25(OH)2D) dan zagen ze vooral in mensen jonger dan 65 een positief verband met spiermassa.

However, in subjects younger than 65 years, there was a statistically significant association between low 1,25(OH)₂D levels and low skeletal mass in both men and women.

I. Marantes, Department of Health Sciences Research, College of Medicine, Mayo Clinic

Uit een systemic review gedaan door Belgische onderzoekers die daarvoor 30 onderzoeken onder in totaal 5615 mensen raadpleegden (gemiddeld 61 jaar) bleek geen effect van vitamine D op spiermassa. Van de 30 onderzoeken richtten zes zich op spiermassa (de overige op kracht). In de afbeelding rechts zie je de resultaten. Rechts van de streep houdt in dat de onderzoekers een positieve verband aantoonden, links van de streep betekent een negatief verband.

De onderzoekers concludeerden dat er geen significant verband was tussen vitamine D en spiermassa.

Het is wel goed te weten dat in deze onderzoeken de inactieve vorm calcidiol gemeten is en niet de actieve vorm calcitrol. In het onderzoek hierboven van de Mayo Clinic zagen we dat de inactieve vorm geen effect had, maar de actieve vorm wel. Dit verschil kunnen de onderzoekers niet verklaren.

Hoe dan ook: De invloed op spierkracht lijkt groter en beter aangetoond dan de invloed op spiermassa.

Vitamine D3 effectiever dan D2

Dat vitamine D effect zou hebben op spierkracht en spiermassa is niet zo heel vreemd als je uitgaat van de kennis dat er receptoren zijn voor vitamine D in spiervezels [2,18]. Of dit het geval is, staat echter nog niet vast en is bestreden in een onderzoek uit 2011 [wang].

Receptoren zijn als het ware specifieke sleutelgaten op cellen. Past een bepaalde sleutel (stof zoals in dit geval de actieve vorm van vitamine D) op zo’n receptor dan kan zo’n stof effect uitoefenen op die cel. Dat vitamine D met bepaalde receptoren in spiervezels zou kunnen “binden” zou dus betekenen dat vitamine D een lokaal effect op deze spiercellen kan uitoefenen. Van deze receptoren in de spiervezels is immers bekend dat ze betrokken zijn in het proteïnesynthese, de aanmaak van nieuwe eiwitten die leidt tot spiergroei dus dit zou mogelijk kunnen zorgen voor het effect op spierkracht en mogelijk massa.

Je voeding aanvullen met vitamine D3 is veel effectiever dan met vitamine D2 omdat vitamine D3 veel sterker bindt met de vitamine-D receptoren [21,22].

De detectiemethode voor deze veronderstelde receptoren is volgens onderzoekers van de University of Wisconsin-Madison mogelijk echter onjuist [23]. Indien het effect van Vitamine D niet lokaal in de spier wordt uitgeoefend, maar elders dan kan dit mogelijk ook verklaren waarom er wel een effect is op spierkracht, maar niet op spiermassa.

Conclusie Vitamine D tekort

De kans op een vitamine D tekort is aanzienlijk, vooral voor bepaalde risicogroepen en in de winter wanneer het lichaam minder vitamine D aan kan maken. Diverse onderzoeken hebben aangetoond dat zowel in jong als oud hogere niveau’s vitamine D kunnen zorgen voor meer spierkracht. Of dit ook geldt voor spiermassa is onduidelijk. Ook staat niet vast of vitamine D wel kan binden met receptoren in de spieren.

In het volgende deel over Vitamine D ga ik in op het effect op de vetverbranding. Daarnaast zal ik ingaan op aanbevolen dagelijkse hoeveelheden, gewenste niveau’s in het bloed en met hoeveel je vitamine D zou moeten aanvullen om er optimaal van te profiteren qua spierkracht én vetverbranding.

Referenties

1. Vitamin D: The Merck Manual of Diagnosis and Therapy.
2. Hamilton B. Vitamin D and human skeletal muscle. Scand J Med Sci Sports 2010;20(2):182–190.7.
3. Binkley N, Krueger D, Cowgill CS, et al. Assay variation confounds the diagnosis of hypovitaminosis D: a call for standardization. (2004) J Clin Endocrinol Metab 89:3152-3157.
4. NVKC – Wie Doet Wat Database
5. Holick MF. High prevalence of vitamin D inadequacy and implications for health. (2006) Mayo Clin Proc 81:353-373
6. Bischoff-Ferrari HA, Giovannucci E, Willett WC,Dietrich T, Dawson-Hughes B. Estimation of optimal serum concentrations of 25-hydroxyvitamin D for multiple health outcomes. Am J Clin Nutr2006;84:18-28[Erratum, Am J Clin Nutr 2006;84:1253.
7. Malabanan A, Veronikis IE, Holick MF. Redefining vitamin D insufficiency. Lancet1998;351:805-806
8. Thomas KK, Lloyd-Jones DM, Thadhani RI, et al. Hypovitaminosis D in medical inpatients. N Engl J Med 1998;338:777-783
9. Grant WB, Holick MF. Benefits and requirements of vitamin D for optimal health: a review. (2005) Altern Med Rev 10:94-111
10. Holick MF. Vitamin D deficiency. N Engl J Med 2007; 357(3):266–281.4
11. Dawson-Hughes B, Heaney RP, Holick MF, Lips P, Meunier PJ, Vieth R. Estimates of optimal vitamin D status. Osteoporos Int 2005;16:713-716
12. Wicherts IS, van Schoor NM, Boeke AJ, Visser M, Deeg DJ, Smit J, Knol DL, Lips P. Vitamin D status predicts physical performance and its decline in older persons.
    J Clin Endocrinol Metab. 2007 Jun; 92(6):2058-65.
13. Wielders JP, van Dormaël PD, Eskes PF, et al. Ernstige vitamine D-deficiëntie bij ruim de helft van de niet-westerse allochtone zwangeren en hun pasgeborenen (2006) Ned Tijdschr Geneeskd 150:495-499.
14. Grootjans-Geerts I. Vitamine D: belangrijk al vóór de wieg en tot het graf. (2006) Ned Tijdschr Geneeskd 150:470-472.
15. Houston DK, Cesari M, Ferrucci L et al. Association between vitamin D status andphysical performance: the InCHIANTI study. J Gerontol A: Biol Sci Med Sci 2007;62(4):440–446.12.
16. Grimaldi AS, Parker BA, Capizzi JA, Clarkson PM, Pescatello LS, White MC, Thompson PD. 25(OH) vitamin D is associated with greater muscle strength in healthy men and women. Med Sci Sports Exerc. 2013 Jan;45(1):157-62. doi:10.1249/MSS.0b013e31826c9a78.
17. Tomlinson PB, Joseph C, Angioi M. Effects of vitamin D supplementation on upper and lower body muscle strength levels in healthy individuals. A systematic
    review with meta-analysis. J Sci Med Sport. 2014 Aug 11. pii: S1440-2440(14)00163-7.
18. Bartoszewska M, Kamboj M, Patel DR. Vitamin D, muscle function, and exerciseperformance. Pediatr Clin North Am 2010; 57(3):849–861
19. Marantes I, Achenbach SJ, Atkinson EJ, Khosla S, Melton LJ 3rd, Amin S. Is vitamin D a determinant of muscle mass and strength? J Bone Miner Res. 2011 Dec;26(12):2860-71. doi: 10.1002/jbmr.510.
20. Beaudart C, Buckinx F, Rabenda V, Gillain S, Cavalier E, Slomian J, Petermans J, Reginster JY, Bruyère O. The effects of vitamin D on skeletal muscle strength, muscle mass and muscle power: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. J Clin Endocrinol Metab. 2014 Jul 17:jc20141742.
21. Armas LA, Hollis BW, Heaney RP. Vitamin D2 is much less effective than vitamin D3 in humans. (2004) J Clin Endocrinol Metab 89:5387-5391. PMID 15531486
22. Houghton LA, Vieth R. The case against ergocalciferol (vitamin D₂) as a vitamin supplement. (2006) Am J Clin Nutr 84:694-697
23. Wang Y, DeLuca. Is the vitamin d receptor found in muscle? HF Endocrinology. 2011 Feb; 152(2):354-63.