Vrouwen die aan krachttraining doen, krijgen hierdoor sterkere botten. Door de botsterkte op deze manier te vergroten, verkleint de kans op de botziekte osteoporose op oudere leeftijd. Dit blijkt uit onderzoek van de Norwegian University of Science and Technology dat binnenkort gepubliceerd wordt in de Journal of Strength and Conditioning Research (1). Weer een extra reden voor krachttraining voor vrouwen!
Osteoporose
Osteoporose is een progressieve botziekte waarbij de massa en dichtheid van botten afneemt (2). Hiermee neemt de kans op botbreuken toe op oudere leeftijd. Bij vrouwen boven de vijftig is er een kans van maar liefst 50% op een botbreuk. Bij mannen boven de 50 komt dit in één op de vijf gevallen voor(3).Vanwege het grotere risico op botbreuken is veel onderzoek ter preventie vooral op vrouwen gericht.
De botsterkte, botmassa en botdichtheid, neemt toe tot ongeveer het dertigste levensjaar. Daarna neemt deze alleen maar af. De maximale massa en dichtheid (“piek botmassa”) wordt bereikt ergens tussen de 20 en 30 jaar (4). Preventie van osteoporose wordt dan ook gericht op het maximaliseren van de piek botmassa in de jonge jaren en het vertragen van de afname van botmassa naar gelang de leeftijd toeneemt (5). Calcium en vitamine D zijn bijvoorbeeld bekende manieren om middels voeding de piek botmassa te verhogen, maar ook training kan hierbij helpen. Het is alleen onduidelijk welke manier van trainen hiervoor het meest geschikt is (6-8). Zowel krachttraining (hoog volume) als “plymometrische hoge-impact-training” hebben hierin goede resultaten getoond (8-10). Bij “plyometrische hoge-impact-training” moet je denken aan explosieve oefeningen (plyometrisch) waarbij de hoge impact wordt verzorgt door het lichaamsgewicht dat met snelheid opgevangen moet worden. Denk aan touwtjespringen en hardlopen, maar ook aan balsporten zoals basketbal. De beste resultaten in eerdere onderzoeken kwamen uit een combinatie van beide trainingsvormen (8,11,12).
Bekken, dijbeen en wervelkolom
Veel voorkomende breuken door osteoporose zijn die van de pols, schouder, wervelkolom, heup en dijbeen. Vooral een bekkenbreuk/heupbreuk kan tot nare complicaties leiden. Uit analyses is gebleken dat vooral de hoge-impact-training zorgt voor meer botdichtheid en massa, maar dit is grotendeels beperkt tot de dijbeenkop (ook wel “femurkop” of “heupkop” genoemd) (6,8). Het voordeel van krachttraining is dat hiermee beter gericht kan worden op de heup en wervelkolom (1).
Type training ter preventie osteoporose
Op basis van de bovenstaande gegevens, de invloed van krachttraining en hoge-impact-training, bestaat het vermoeden dat hoge versnelling tijdens het aanspannen van spieren van belang is om osteogenese te stimuleren, de vorming van nieuw botweefsel (13). Het trainen op maximaalkracht verschilt van krachttraining op hoogvolume in intensiteit en snelheid van uitvoering. Wanneer op maximaalkracht getraind wordt, worden zwaardere gewichten gebruikt en minder herhalingen gedaan (vaak maximaal 5). Van trainen op maximaalkracht is bekend dat dit de explosiviteit vergroot, of meer exact gezegd, de snelheid waarmee kracht gegenereerd wordt (14,15). Dit wordt de zogenaamde Rate of Force Deployment genoemd (RFD). Bovendien leidt trainen op maximaalkracht, niet verrassend, tot meer maximaalkracht (14,15).
Deze maximaalkracht wordt uitgedrukt in het gewicht waarmee men één herhaling van een oefening kan doen, de zogenaamde 1RM.
De onderzoekers van de Norwegian University of Science and Technology vermoedden dan ook dat zowel de 1RM als de RFD beiden belangrijke onderdelen zouden moeten zijn van een programma gericht op preventie van osteoporose. Maximaalkracht trainen biedt deze onderdelen dus beiden.
“Due to the special emphasis placed on progressive loading and rapid execution of muscle contraction, Maximal Strength Training is likely to promote higher strain rates in bone than conventional strength training, thus potentially exerting beneficial skeletal effects.”
M.P. Mosti, Norwegian University of Science and Technology
“Hack squat beste oefening voor versterken heup en wervelkolom”
De type training was gekozen, nu moest nog bekeken worden welke oefening(en) ze hun proefpersonen zouden laten doen. Ze kozen voor de hack squat
“Hack squat exercise, with loads resting on the shoulders, will provide compressive loading through the spine and the hip, both being sites that are particularly subjected to osteoporotic fractures. Thus, the hack squat exercise may be sufficient to induce beneficial effects at relevant skeletal sites. Based on this rationale, performing MST in a hack squat exercise may be an effective intervention for improving skeletal health. Hack squat MST may therefore provide a simple, low volume training method to increase bone mass in young adults.”
M.P. Mosti, Norwegian University of Science and Technology
“Waarom geen normale squat?”
Je kan je afvragen waarom de onderzoekers de dames niet de normale squat lieten doen (of “backsquat”). Ze lichtten dit zelf niet toe. De normale squat wordt normaal gesproken aangeraden omdat je daarmee de stabiliserende spieren van het bekken en de wervelkolom harder laat werken. Dit zorgt voor een sterkere “core” en verlaagt de kans op blessures.
Er is mij ook geen data bekend waaruit blijkt dat de hack squat meer of minder compressie van de wervelkolom veroorzaakt. Ik kan me daarom alleen bedenken dat ze hiervoor gekozen hebben omdat het toestel waarin de hacksquat wordt gedaan, zeer waarschijnijk veiliger is voor onervaren vrouwen dan de normale, losse squat. Helemaal als er met zulke zware gewichten wordt getraind dat er maximaal vijf herhalingen kunnen worden gedaan. Een andere reden kan zijn dat de normale squat technisch moeilijk is. Toenames in kracht kunnen dan relatief sneller veroorzaakt worden door verbeterde aansturing vanuit de hersenen dan door aanpassing in de spieren zelf. Dit kan het voor het onderzoek moeilijker maken om de gegevens correct te beoordelen.
Opzet onderzoek krachttraining ter preventie van osteoporose
De Noorse onderzoekers verdeelden 30 gezonde vrouwen van 18 tot 30 jaar in een testgroep en een controlegroep. Twee weken na het testen om het uitgangspunt vast te stellen (hoe sterk waren ze bij aanvang) startte de training. De testgroep trainde 12 weken lang, 3 keer per week. Na een warming up deden ze vier sets van 3 tot 5 herhalingen op 85%-90% 1RM, dus 85-90 procent van het gewicht waarmee ze één herhalingen konden doen. Hierbij kregen ze de instructie om het concentrische gedeelte (in dit geval tijdens het strekken van de benen) zo explosief mogelijk te doen. Bovendien werden ze aangemoedigd om tot het uiterste te trainen, tot failure dus. Zodra ze meer dan 5 herhalingen konden doen, werd het gewicht verhoogd met 2,5 kilo om zo te zorgen voor progressieve weerstand.
De controlegroep trainde volgens een trainingsprotocol ter preventie van osteoporose zoals vastgesteld door het American College of Sports Medicine (5). Dit bestaat uit een combinatie van de eerder genoemde hoog volume krachttraining (dus minder gewicht, meer herhalingen) en hoge impact training zoals joggen, traplopen, volley- of basketbal etc.
Resultaten
De explosieve kracht verdubbelde bijna in de testgroep, het piekvermogen nam toe met bijna 13%. In de controlegroep was dit een toename van respectievelijk 27% en bijna 6%. Een flink verschil dus:
“The TG improved dynamic RFD and PF by 81.7% (p < 0.01) and 12.6% (p < 0.001), respectively. The CG also increased dynamic RFD and PF by 27.2 ±% (p = 0.031) and 5.8%
M.P. Mosti, Norwegian University of Science and Technology
(p < 0.01), respectively. However, dynamic RFD and PF improvements were greater in the TG compared with the CG”*
*TG=Test Group, RFD=Rate of Force Deployment, PF=Peak Force, CG=Control Group.
Wat betreft botdichtheid en massa waren de verschillen ook duidelijk. Het moge denk ik duidelijk zijn dat dit om kleinere verschillen gaat. Een verdubbeling van botmassa bijvoorbeeld zou immers nogal problematisch zijn. De botdichtheid van de botten wordt uitgedrukt in dichtheid en de hoeveelheid van de mineralen, genaamd Bone Mineral Density (BMD) en Bone Mineral Content (BMC).
In de testgroep namen de BMD en BMC van de wervelkolom toe met respectievelijk 2,2% en 3,4%, terwijl deze niet toenamen in de controlegroep. De BMD en BMC van de heup namen in de testgroep beide met 1% toe, terwijl ook hier geen toename in was in de controlegroep.
Kanttekeningen bij het onderzoek
Botten zijn niet statisch. Botmassa is continu aan het vernieuwen in een proces genaamd “Bone Remodeling Period” (16). Botmassa wordt verkleind door cellen die botweefsel kunnen opnemen (osteoclasten) en vergroot door cellen die juist botweefsel deponeren (osteoblasten). De “Bone Remodeling Period” is de (duur van de) cyclus die osteclasten en osteoblasten gezamelijk nodig hebben om hun werk te doen (17). De duur van deze periode is 3-6 maanden voor mensen (19). Het onderzoek heeft mogelijk net lang genoeg geduurd voor één cyclus, maar kan te kort geweest zijn. Opname en afgifte van botweefsel door de osteoclasten en -blasten hoeft namelijk niet synchroom te lopen. Mogelijk is er tussentijds verhoudingsgewijs meer botweefsel gedeponeerd dan opgenomen waardoor op dat moment slechts tijdelijk sprake is van toename in botmassa. Als de resultaten van een onderzoek op zo’n moment worden bekeken, kunnen deze een vertekend beeld tonen.
Bovendien is de populatie erg klein. Er zijn slechts 30 mensen in het onderzoek opgenomen waarvan de helft diende als controle.
De onderzoekers geven dan ook aan dat er langer durend onderzoek zou moeten worden verricht onder meer mensen om de huidige uitkomsten te verifiëren.
Conclusie onderzoek
Los van deze kanttekeningen is de conclusie duidelijk:
“Squat-exercise MST may be used as a simple and effective strategy for optimizing peak bone mass in young adults, and thereby contribute to prevent age-related bone loss and osteoporotic fractures.”
M.P. Mosti, Norwegian University of Science and Technology
Hierbij valt op dat er niet specifiek over de hacksquat wordt gesproken. Ik zou dan ook aanraden de normale squat te doen. Als je hiermee geen ervaring hebt, zou ik deze eerst aanleren met hoog volume krachttraining, dus met lichtere gewichten en meer herhalingen om zo de juiste uitvoering onder de knie te krijgen.
Elastieken banden voor grotere toename Rate of Force Deployment
Onlangs beschreef ik in een artikel dat squats uitvoeren met een elastieken band als extra weerstand zeer waarschijnlijk de RFD/explosieve kracht meer doet toenemen. Als Rate of Force Deployment zo belangrijk is voor het effect op botten dan zou je denken dat trainen met gewichten én elastieken banden nog een groter effect op de botten zou hebben.
Ik legde dit dan ook voor aan de (hoofd)onderzoeker, M.P. Mosti, van wie ik gisteren een reactie ontving. Hij geeft aan op de hoogte te zijn dat er meerdere methodes zijn om de RFD te vergroten en elatieken banden inderdaad waarschijnlijk hier één van zijn. Zij hebben er voor het onderzoek voor gekozen dergelijke methoden niet te gebruiken om makkelijker een relatie tussen een verhoogde 1RM en RFD. Bovendien waren ze vooral gericht op het specifiek belasten van specifieke botten wat het makkelijkst blijkt met losse gewichten. Hij is het er wel “absoluut mee eens dat het combineren van diverse oefeningen die bekend staan om het verbeteren van fysieke prestaties (zoals elastieken banden voor RFD) relevant zou zijn”. Hij hoopt dan ook dat toekomstig onderzoek de toegevoegde waarde van deze methoden aan zal tonen.
Wat heb je aan deze kennis?
Zullen vrouwen nu massaal maximaalkracht training gaan doen? Nee, het zou al een winst zijn als meer vrouwen de voordelen van “normale” krachttraining gaan inzien (minder gewicht meer herhalingen). Met voordelen bedoel ik dan in eerste instantie de voordelen voor hun uiterlijk; Betere vetverbranding en rondingen daar waar je ze wilt. Als dat al geen reden is voor vrouwen om aan reguliere krachttraining te doen, zullen ze nog meer moeite hebben met maximaalkracht-training dat toch als meer “hardcore mannen-training” wordt gezien. Helemaal als ze dit zouden moeten doen om een beenbreuk 20 tot 40 jaar later te voorkomen.
Ik zie het daarom gewoon als het zoveelste voordeel in het rijtjes dat ten gunste van krachttraining voor vrouwen spreekt, of dit nu maximaalkracht-training is of hoog volume training.
Referenties
- Mosti, M.P.; Carlsen, T.; Aas, E.; Hoff, J.; Stunes, A.K.; Syversen, U.Maximal strength training improves bone mineral density and neuromuscular performance in young adult women.Journal of Strength & Conditioning Research: POST ACCEPTANCE, 14 April 2014 doi: 10.1519/JSC.0000000000000493
- http://nl.wikipedia.org/wiki/Osteoporose
- Berger C, Goltzman D, Langsetmo L, Joseph L, Jackson S, Kreiger N, Tenenhouse A, Davison KS, Josse RG, Prior JC, and Hanley DA. Peak bone mass from longitudinal
data: implications for the prevalence, pathophysiology, and diagnosis of osteoporosis. J Bone Miner Res 25: 1948-1957, 2010. - Kohrt WM, Bloomfield SA, Little KD, Nelson ME, and Yingling VR. American College of Sports Medicine Position Stand: physical activity and bone health. Med Sci
Sports Exerc 36: 1985-1996, 2004. - Guadalupe-Grau A, Fuentes T, Guerra B, and Calbet JA. Exercise and bone mass in adults. Sports Med 39: 439-468, 2009.
- Iwamoto J, Sato Y, Takeda T, and Matsumoto H. Role of sport and exercise in the
maintenance of female bone health. J Bone Miner Metab 27: 530-537, 2009. - Martyn-St James M and Carroll S. Effects of different impact exercise modalities on bone mineral density in premenopausal women: a meta-analysis. J Bone Miner Metab
28: 251-267, 2010. 24. M - Kohrt WM, Barry DW, and Schwartz RS. Muscle forces or gravity: what predominates mechanical loading on bone? Med Sci Sports Exerc 41: 2050-2055,
2009. - Martyn-St James M and Carroll S. Progressive high-intensity resistance training and bone mineral density changes among premenopausal women: evidence of discordant
site-specific skeletal effects. Sports Med 36: 683-704, 2006. - Winters-Stone KM and Snow CM. Site-specific response of bone to exercise in premenopausal women. Bone 39: 1203-1209, 2006.
- Winters KM and Snow CM. Detraining reverses positive effects of exercise on the musculoskeletal system in premenopausal women. J Bone Miner Res 15: 2495-2503,
2000. - Stengel SV, Kemmler W, Pintag R, Beeskow C, Weineck J, Lauber D, Kalender WA, and Engelke K. Power training is more effective than strength training for maintaining
bone mineral density in postmenopausal women. J Appl Physiol 99: 181-188, 2005. - Hoff J, Gran A, and Helgerud J. Maximal strength training improves aerobic endurance performance. Scand J Med Sci Sports 12: 288-295, 2002.
- Hoff J, Tjonna AE, Steinshamn S, Hoydal M, Richardson RS, and Helgerud J. Maximal strength training of the legs in COPD: a therapy for mechanical inefficiency.
Med Sci Sports Exerc 39: 220-226, 2007. - http://en.wikipedia.org/wiki/Bone_remodeling_period
- Burr, DB. The effects of altered strain environments on bone tissue kinetics. Bone 1989;10:215-221.
- Heaney RP. The bone-remodeling transient: implications for the interpretation of clinical studies of bone mass change. J Bone Miner Res 9: 1515-1523, 1994.
- Roberts WE, et al. Fisiologia y metabolismo oseo. In: Misch C, editor: Implantologia contemporanea. Madrid: Mosby, 1995. ISBN 84-8086-384-6 pages 324-350.
