Belasting, belastbaarheid en herstel bij fysieke training

Belasting, belastbaarheid en herstel bij fysieke training
Dr. Hans Keizer
Gasthoogleraar Universiteit Salzburg
Universitair Hoofdocent Universiteit
Maastricht en Gasthoogleraar Vrije
Universiteit Brussel (gepensioneerd)
Directeur/eigenaar Adviesbureau Bewegen en
Gezondheid (www.abeg.nl)
Inhoud lezing
 Doodsoorzaken en veroudering.
 Fysieke inactiviteit: Een van de allerbelangrijkste
doodsoorzaken en oorzaak van chronische
morbiditeit.
 De invloed van bedrust en vermindering van
intensieve beweging.
 Adaptatie aan training
 Wat is belangrijk voor een optimaal effect?
 De invloed van het endocriene systeem.
Bijdrage (%) doodsoorzaken in 40 842 (3333 doden) mannen en 12 943
(491 doden) vrouwen (CRF= cardiorespiratory fitness)
Blair S N Br J Sports Med 2009;43:1-2
Belangrijkste doodsoorzaken in Nederland (2011)
 Kanker: 44038/jr, 32,4% van het totale aantal
sterfgevallen.
 Hart- en vaatziekten: 38132/jr, 28,1% van het totaal.
 Endocriene, voedings- en stofwisselingsziekten en
immuniteitsstoornissen: 3559/jr, 2,6 % van het totaal,
maar....
 De meeste type 2 diabetici en vele mensen met
overgewicht sterven aan HVZ!
Wat verandert er door primaire veroudering?
Bloeddruk (A), hartfreq. (B), bloedstroom (C) en hartminuutvolume (C) bij
jongeren (gem. 22 jr) en ouderen (gem. 66 jr)
The Journal of Physiology 591 (7): 1859-1870, 2013
Veroudering en het sympathico-adrenale systeem
The Journal of Physiology 528 (3): 407-417, 2004
Sterfte risico door hart-en vaatziekten: Invloed inspanningsintensiteit
Low, moderate en
high = lage, matige
en hoge cardiovasculaire fitheid
Blair S N Br J Sports Med 2009;43:1-2
VO2max = belangrijkste gezondheidsdeterminant
 Hoogte is omgekeerd evenredig met het voorkomen van IHVZ en
type 2 diabetes.
 Wordt bepaald door product van ventilatie, HMV, circulatie, O2
utilisatie spieren.
 Is het product van het functionele vermogen van ventilatie, hart- en
circulatie, skeletspieren.
 Bij hart-falen en COPD blijkt ook de skeletspier functie aangedaan
te zijn (van Hees et al., Am J Physiol Heart Circ Physiol, 293: H819,
2007).
Aeroob vermogen en leeftijd: Afname ± 1% per jaar
Koppeling interne- met externe respiratie
Rust Roest: Invloed 7 dagen bedrust bij jonge mannen
Ringholm, S. et al. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2011
7 dagen bedrust bij jongeren (vervolg): BB=before en AB=after
bedrest (Ringholm, S. et al. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2011)
 CS= citraat syntase,
sleutelenzym van de
citroenzuurcyclus
 HAD=HydroxyAcyl
Dehydrogenase, sleutelenzym
van de vetoxidatie
 Cytc= Cytochroom c oxidase,
sleutelenzym van de electronen
transport keten
 HKII=Hexokinase 2,
sleutelenzym van de glycolyse
 SIRT1=Sirtuin1, de concentratie
van dit eiwit neemt af bij insuline
resistentie
 VEGF=Vascular endothelial
growth factor. Een signaal
molecuul dat vasculogenese en
angiogenese induceert.
7 bedrust, invloed op het sympathische zenuwstelsel
Inspanning:
15 min 75% Wmax
gevolgd door 90% tot
uitputting.
Post= 3 uur na
inspanning!!
(Ringholm, S. et al. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2011)
Endotheel functie uiterst belangrijk voor orgaandoorstroming
1 Endotheliale dysfunctie ligt aan de basis van de
pathofysiologie van cardio-metabole ziekten.
1 Recente studies laten zien dat endotheliale dysfunctie ook
door fysieke inactiviteit kan ontstaan.
1 Gereduceerde nitric oxide (NO) bio-beschikbaarheid is een
significante determinant van endotheliale dysfunction.
1 Er zijn sterke aanwijzingen dat circulerende cellen met
angiogene potentie (i.e., circulating angiogenic cells, CACs)
bijdragen aan een goede endotheliale gezondheid en
functie.
Angionese ook veranderd door kortdurende verminderde
intensiteit?
Subjects (n=8), mean age 25 ± 2.9 yr (SEM), training age > 5 yr, reduced
their vigorous exercise for 10 days
MVPA= Moderate to vigorous physical activity
rPA=reduced physical activity period
Baseline
rPA
Category
Means ± SE
Means ± SE
P
Sedentary
654.76 ± 29.18 731.12 ± 35.73 0.06
Light
28.28 ± 3.38
22.03 ± 1.90 0.14
Lifestyle
24.66 ± 2.52
19.50 ± 1.47 0.10
Moderate
64.73 ± 9.84
54.50 ± 7.39 0.16
Vigorous
20.42 ± 4.59
10.50 ± 2.38 0.07
Very vigorous
9.32 ± 3.12
2.10 ± 1.43 0.09
MVPA
94.50 ± 12.44 67.10 ± 8.02
0.11
Vigorous + Very vigorous 29.74 ± 5.02 12.60 ± 3.14
0.03
Steps/day
6640 ± 877.8 6447 ± 1390.4 0.90
Guhanarayan G et al. J Appl Physiol 2014;117:500-506
Intracellulair NO en circulerende angiogene cellen (CAC) na 10
dagen trainingsintensiteit reductie bij jonge mannen
Guhanarayan G et al. J Appl Physiol 2014;117:500-506
Conclusie: we hebben ons na de 2e
wereldoorlog aardig in de nesten
gewerkt.
Belasting en herstel: Een onlosmakelijke eenheid
Belasting
vs
herstel
herstel
Snelle fase
HF, RF, zuur/
base
Langzame of
anabole fase
synthese enzymatisch
En structureel eiwit
Vertraagd herstel
destructieve fase
catab.>anabol.
Snelle en langzame responses
Acute inspanning en training geïnduceerde factoren die hart- en
skeletspier adaptatie beïnvloeden
mechanical
stretch
metabolism
AMP
ATP
neural
hormonal
Neuregu
lines
Recepto
r
affinity
Signal transduction
Gene transcription
Translation and
protein synthesis
Capillairen, mitochondriën en citraat synthase (CS) activiteit
bij mannen met verschillende duur getraindheid
Getraindheid
Capillairen/mm2
Mitochondrieel
volume (%)
CS activiteit
(mmol/kg/min)
Jong, inactief
280
2,4
4,6
Jong, actief
310
3,7
6,8
Ouderen, getraind
425
4,4
8,5
Duuratleet
780
11,4
27,4
Intensiteit is de belangrijkste prikkel voor adaptatie
Capillarisatie
Bij 45% Wmax
: geen toename capillarisatie
(Schantz et al 1983)
Bij 70-80% Wmax
: na 3 wkn toename capillarisatie
(Andersen & Henriksson, 1977; Denis et al. 1986)
Na 7 weken:
•Geen verdere toename Capillarisatie
•Afname Endotheel cel proliferatie
Effect intensieve intervaltraining op doorbloeding en
conductance (éénbenige fietsarbeid)
50W
30W
10W
Krustrup P et al. J Physiol 2004;559:335-345
Ook O2 opname groter bij hogere intensiteit training?
30W
10W
50W
Krustrup P et al. J Physiol 2004;559:335-345
Invloed trainingsintensiteit op bloeddruk
Int= 30 min 70%
VO2peak
SMOD= moderate
intensity shorter
duration, i.e. 40%
VO2peak 30 min
LMOD= moderate
intensity longer
duration 40% VO2peak,
50 min = zelfde
energieverbruik als
Int
Con= controle=rust
MAP= mean arterial pressure = Pdiast + (Psyst – Pdiast)/3
Jones et al., Int J Sportsmed 30: 94-99, 2009
Krachtsverlies is zowel voor de
oudere, duur-en krachtsporter
prestatie limiterend. Bij ouderen
draagt dat het meest bij aan het
verlies van zelfredzaamheid en
incidentie van chronische
ziekten.
Krachttraining: Effect van contractie snelheid en aantal sets
Training 6 weken
Freq. = 3x week
Intensiteit: 6- 8 RM =
80% max
Langzaam= Gewicht in
3sec omhoog brengen
Snel= In 1 sec
Omvang: 3 sets tot
uitputting
Proefpersonen
21 jonge mannen
94 jonge vrouwen
Munn et al., Med Sci Sports Exerc 37: 1622-1626, 2005
Effect intensiteit training op kracht ontwikkeling
Rhea, et al. MSSE. 35(3):456-464, 2003.
Effect aantal sets op kracht ontwikkeling
Rhea, et al. MSSE. 35(3):456-464, 2003.
Adaptatie aan training gebeurt door
activatie en proliferatie van satellietcellen
Skeletspieren en trainingsadaptatie: veschillende
fenotypes
Krachttraining
 Pure
 Type I
 Type IIA
 Type IID/X (IIB niet bij de mens)
 Hybride vormen
 Type I/IIA (MHC Iß>MHC IIa)
 Type IIA/I (MHC IIa > MHC Iß)
 Type IIA/D (MHC IIa > MHC IId)
 Type IID/B (niet bij de mens)
 Type IIB/D (niet bij de mens)
Duurtraining
Welke spiervezels kennen we gebaseerd op de MHC
isovormen?
dd
Om spierkracht en duurvermogen te verhogen is het nodig dat:
 Er voldoende motor-units gebruikt worden.
 De neurale vuurfrequentie hoog is.
 De intensiteit voldoende hoog is want:
 Bij een intensiteit van ±43% Vo2max wordt
40% van het totaal aantal motor-units van de
vastus-lateralis gerecruteerd (100% van de type Ien 20% van de type IIa spiervezels, dus géén 2x
(b) vezels!!).
 Bij een intensiteit van 75% Vo2max worden 8085% van alle motor-units gerecruteerd.
 Pas indien je boven een intensiteit van 100%
Vo2max komt komen ook de 2x vezels aan bod.
Bij ongeveer 120-150% VO2max alle 2x vezels.
Muscle fiber CSA (µm2)
Satellietcellen in type 1 en 2 spiervezels bij jongeren en ouderen
- 28%
Verdijk et al. Am J Physiol Endocrinol Metab 292: E151-7, 2007
Effect krachttraining: 3x week, 75-85% RM bij ouderen



n = 51 men,
72±2 y
3 mth RT,
3x/wk
A
+21%
*
2

Muscle fiber CSA (µm )
8000
Before training
After training
*
#
6000
4000
2000
0
RT= resistance
training =
krachttraining
Nr. SC per muscle fiber
0.10
B
+50%
*
0.08
#
0.06
0.04
0.02
0.00
Type I fibers
Type II fibers
Verdijk et al. J Gerontol Biol Sci Med Sci 64: 332-9, 2009
Tijdsas ‘hypertrofie’ training
 Satellietcel activatie en proliferatie is vertraagd bij ouderen
t.o.v. jongeren (Snijders et al., 2014).
 Na 3 dagen is actine mRNA verhoogd (Gregory et al., 1990).
 Actine eiwitsynthese al vrijwel direkt verhoogd.
 Later (na ± 7 dagen) zijn zowel eiwitsynthese als totale
hoeveelheid mRNA verhoogd.
 mRNA niveau’s MHC1 en MHCIIa, myosine light chain
(LC1 en 2) pas na 3 weken toegenomen
Het endocriene systeem en inspanning, effect van intensiteit
Catecholamine respons en Lipolyse
 Onder Omslagpunt (50% Wmax):
 Geen toename catecholamine lipolyse bij obese
vrouwen Richterova et al. J Clin End Metab 2004
 Catecholamine en GH respons en Lipolyse
 Interval-duur 10% boven Omslagpunt in Hartptn:
 Duidelijke toename Adrenaline/Noradrenaline Tegtbur et
al Z Kardiol 2002
 Catecholaminen stimuleren Lipolyse
Physiol 2001
Stallknecht et al. J
Veroudering en bewegingsarmoede remt de GH as! Rol GH voor
prestatievermogen: Resultaten van GH-deficiente (GHD) volwassenen
Toename lichaamsvet, vooral visceraal
Afgenomen fysiek prestatievermogen en VO2 max
GHD patienten lijden heel vaak aan uni-polaire depressie
Na GH suppletie
Afname lichaamsvet
Toegenomen fysiek prestatievermogen
Verbeterd mentaal welbevinden
Intensiteit en GH secretie (Weltman et al., J Appl Physiol 72: 2188-96, 1992)
Jonge vrouwen, 1 jaar training 3-4x per week: Groep 1 op of onder
anaerobe drempel, groep 2 50% er boven
control
at or below
lactate
thresh.
50% above
LT
De rol van groeihormoon bij (ont)training en veroudering
Hersenen
ß-endorfinen
Psychisch welbevinden
Neurotransmitters
Releasing hormonen
(hypothalamus)
GH
Lever
Spier
IGF-1
IGF-1
eiwitsynthese
Lipiden
metabolisme insuline sensiviteit
(verbeterde vetoxidatie
Take home messages
 Je bent tot de dood trainbaar.
 De intensiteit is de belangrijkste faktor voor
trainingsadaptatie, zowel bij kracht als duurtraining.
 Te vaak wordt er training gegeven ver onder het
effectieve niveau.
 Maar…het trainingsvolume moet bij duurtraining ±
150 min/week bedragen. Om op de beoogde
intensiteit en duur te komen, is zowel een lange
aanloop nodig, als een combinatie van kracht- en
duurtraining.
 Bij krachttraining is 3 sets per oefening optimaal.
Take home messages: Hoe te beginnen in de praktijk
 Ongetrainden (20-40 jaar)
 Beginnen met een intensiteit van 60% Vo2max en
een duur van 15-20 min. Afhankelijk van de
trainingsfrequentie opvoeren tot 30-45 min na 4-6
maanden, intensiteit 75-95%.
 Ongetrainden (> 40 jaar)
 Beginnen met een intensiteit van 50% Vo2max en
een duur van 10-15 min. Afhankelijk van de
trainingsfrequentie opvoeren tot 30-45 min na ±6
maanden, intensiteit 70-90%.
Take home messages: Hoe te beginnen in de praktijk, vervolg
 Trainingsfrequentie
 Bij zeer ongetrainden geeft 1xweek al effekt.
Meestal is bij alle groepen een frequentie van 2x
week adequaat om mee te beginnen. Ook dit
langzaam in 4-6 maanden opvoeren

Download Report