Een beter uithoudingsvermogen zonder te trainen? Onderzoekers denken de ‘aan-knop’ in spieren gevonden te hebben die zorgt voor de effecten van conditietraining.
Een beter uithoudingsvermogen zonder te trainen?
Let op! Hier volgt een nerd alert:
Als je denkt genoeg te weten met de kennis dat cardio het uithoudingsvermogen verbetert, sla dit artikel dan over. Als je daar iets meer over wilt weten, maar denkt dat kennis van energiesystemen, spiervezeltypes en maximale hartslag voldoet, dan mag je ook doorswipen. Ben je echter zo iemand die op ieder nieuw inzicht een nieuwe vraag stelt, lees dan vooral verder! Vooral als je opgewonden raakt van namen als PGC1α en PGC1β.
Met een beetje basiskennis weet je al dat duurtraining zoals lange afstanden hardlopen of fietsen, gebruik maakt van het zuurstofsysteem voor energie. Je weet misschien ook al dat je dan vooral gebruik maakt van de trage spiervezels. Mogelijk weet je ook al dat deze spiervezels over veel mitochondria beschikken, de energiecentrales van een cel. Het was je mogelijk ook al bekend dat het verzorgen van een optimale aanlevering van bloed en zuurstof en afvoer van afvalstoffen belangrijk is.
Die kennis is genoeg om bijvoorbeeld te weten hoe je door middel van cardio op gematigde activiteit kan zorgen dat je langer kunt hardlopen. Je gaat regelmatig hardlopen en er gebeurt iets in je lichaam waardoor je uithoudingsvermogen verbetert. Eigenlijk is dat alles dat je hoeft te weten. Tenzij je niet kunt hardlopen natuurlijk, of fietsen. Er zijn mensen met lichamelijke beperkingen waardoor ze niet door middel van training de conditie kunnen verbeteren.
Als je precies weet welke processen worden aangestuurd door deze training en hoe dat vervolgens zorgt voor verbeteringen in conditie dan kan je de stap van training misschien wel overslaan. Als je de ‘aan-knop’ vindt, dan kan je die misschien ook wel op andere manieren indrukken. Dat is tenminste de gedachte van onderzoekers van Salk Institute.
“Het geheim van cardio”
Je kunt je stellen dat de onderzoekers van Salk een deel van het mysterie hebben opgelost. Ik benadruk ‘een deel’ omdat uithoudingsvermogen door verschillende factoren wordt bepaald. De zwakke schakel bepaalt hoe goed je kunt presteren. Je lichaam moet onder andere in staat zijn meer bloed en zuurstof aan te leveren. Hiervoor moeten longen, hart en vaten efficiënter worden. Daarnaast moeten de spieren deze hoeveelheid kunnen verwerken om daadwerkelijk beter te presteren..
ERR gamma eiwit
De onderzoekers ontdekten in het laboratorium van Ronald Evans dat het eiwit ERRγ (ERR gamma) verantwoordelijk is voor veel van de voordelige effecten van conditietraining.
“ERRγ maakt conditietraining mogelijk”, legt Evans uit. Evans is professor, directeur van het Gene Expression Laboratory en co-auteur van het onderzoek. “Het verhoogt het aantal mitochondria, de energiecentrales van de (spier)cel. Hierdoor worden er meer bloedvaten, de kleine haarvaten, aangemaakt. Deze voeren meer zuurstof aan, voeren meer afvalstoffen af en helpen de spier herstellen.”
Het eiwit Errγ is deel van een proces dat gestart wordt wanneer je aan conditietraining doet. Eerst worden PGC1α en PGC1β eiwitten geactiveerd. Deze stimuleren vervolgens 20 andere eiwitten die in verband zijn gebracht met de energievoorziening van (skelet)spieren en conditietraining. Eén daarvan is Errγ, een hormoon receptor die vervolgens bepaalde genen activeert.
De onderzoekers wilden vooral weten wat nu de belangrijkste speler in dit proces is. Op zoek naar ‘de aan-knop’ dus. Hiervoor bestudeerden ze muizen waarin de PGC1α en PGC1β eiwitten waren uitgeschakeld. In sommige van die muizen verhoogden ze selectief Errγ in skeletspieren. Zo konden ze achterhalen welke rol Errγ en de PGC1α en PGC1β eiwitten onafhankelijk van elkaar hebben en welke rol ze gezamenlijk spelen.
De ‘aan-knop’ voor conditietraining
Het uitschakelen van de PGC eiwitten had een negatief effect op de energievoorziening van de spiercel en het uithoudingsvermogen. Dit werd echter hersteld wanneer ERRγ werd verhoogd. Ze ontdekten dat ERRγ noodzakelijk is voor de energieproductie door genen te activeren die meer mitochondria aanmaken. Hiermee werd ook de bloedsomloop verhoogd.
Door ERRγ in de muizen zonder PGC te verhogen konden deze muizen maar liefst vijf keer zo lang rennen als muizen zonder PGC1 en met normale ERRγ niveau’s.
Nu hopen de onderzoekers dan ook andere manieren te vinden om deze aan-knop in te drukken zonder training. Daarbij wordt gedacht aan onder andere behandelingen voor mensen met verzwakte spieren en spieratrofie. Dat zijn dan ook de groepen die niet, of minder effectief, kunnen trainen om zo te zorgen voor deze gezondheidseffecten.
Er is echter een veel grotere groep bij wie deze knop wat vaker ingedrukt mag worden.
Referenties
- Weiwei Fan, Nanhai He, Chun Shi Lin, Zong Wei, Nasun Hah, Wanda Waizenegger, Ming-Xiao He, Christopher Liddle, Ruth T. Yu, Annette R. Atkins, Michael Downes, Ronald M. Evans. ERRγ Promotes Angiogenesis, Mitochondrial Biogenesis, and Oxidative Remodeling in PGC1α/β-Deficient Muscle. Cell Reports, 2018
- https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2211124718302286
- https://www.salk.edu/news-release/salk-scientists-find-power-switch-muscles/
