Print This Page

Epigenetische factoren en varia

Epigenetische factoren: beweging

Inhoud

Beweging
1. Aerobe training
2. Anaerobe training
Runner’s high en anandamide
3. Herstel van de signaalstoffen
3. A. Endorfine
3. B. Dopamine
3. C. Insuline
3. D. BDNF
3. E. Cortisol
3. F. Adrenaline en noradrenaline
4. Beweging en het geheugen
5. Beweging en overgewicht
6. Beweging en depressie
7. Besluit

Op deze pagina worden de epigenetische factoren besproken die niet thuishoren in een van de volgende de categorieën:

Beweging

Heel veel mensen houden er niet van om actief te bewegen. Dat is jammer, want uit wetenschappelijk onderzoek blijkt dat beweging een fundamentele bijdrage levert aan onze gezondheid. In dit artikel kijken we voornamelijk naar de werking van de genen en signaalstoffen. Want zodra de werking van onze genen beter wordt, zullen onze neurotransmitters en hormonen ook beter gaan werken. Concreet betekent dit dat de juiste training bijdraagt tot het herstelproces van depressie, diabetes type 2, ADD/ADHD en andere aandoeningen.

1. Aerobe training

Elke keer als we een inspanning leveren, vindt er verbranding plaats in de spieren. Het lichaam zet dan bepaalde stoffen om in energie en warmte. We kunnen twee soorten verbranding onderscheiden: de aerobe verbranding en de anaerobe verbranding. Deze twee soorten trainingen beïnvloeden de werking van het endorfinesysteem op een tegengestelde manier.

Aerobe training is ideaal om de algehele gezondheid te verbeteren. Deze training heeft een positieve invloed op het hart, de longen, de hersenen en andere organen. Het lichaam verbrandt voornamelijk vetten. Hier komt zuurstof aan te pas. Het gaat om sporten zoals wandelen, joggen, fietsen, gematigd lopen, zwemmen, hiking, voetballen, mountainbiken en steppen.

Optimale hartslag voor aerobe training

Om je ideale hartslag te bepalen, kan je de maximale hartslag (HFmax) van 220
Om je ideale hartslag te bepalen, moet je de maximale hartslag (HFmax) van 220 verminderen met je leeftijd. Van deze uitkomst neem je tussen de 70% en 80%, dit is je ideale hartslag tijdens de aerobe training.
Als voorbeeld nemen we een man van 40 jaar oud: 220 min 40 = 180

180 x 70% = 126
180 x 80% = 144

Je boekt de beste resultaten als je minimaal 20 minuten tot maximaal 60 minuten traint met een hartslag die niet hoger komt dan je ideale hartslag. Je mag dus ook best trainen met een hartslag tussen de 50% en 60%. Hiermee verbeter je nog steeds het endorfinesysteem. Maar wil je je uithoudingsvermogen verbeteren, dan kun je het beste zo dicht mogelijk in de buurt van de 80% trainen.
Bouw de training langzaam op, bij voorkeur onder begeleiding van een ervaren persoon. Als regel geldt dat je op elk moment van de training voldoende adem moet hebben om een gesprek te kunnen voeren. Het is dus géén uitputtingsslag en geen wedstrijd!

De rol van het endorfinesysteem

Voorwaarden voor een verbetering van het endorfinesysteem:De training mag niet langer duren dan 45 tot 60 minuten (als je traint onder de 60% van je ideale hartslag mag de training wel langer duren. Bijvoorbeeld als je wandelt of rustig fietst.

  1. De training mag niet langer duren dan 45 tot 60 minuten (als je traint onder de 60% van je ideale hartslag mag de training wel langer duren. Bijvoorbeeld als je wandelt of rustig fietst).
  2. Je hartslag mag niet hoger zijn dan de 80%-zone

Beweging is gezond voor het organisme. Maar langdurige overbelasting is niet gezond, want dit activeert de stresshormonen. Hierdoor ontstaat een antistressreactie waarbij in de eerste plaats het antistresshormoon endorfine wordt geactiveerd R. Mensen met een endorfineprobleem kunnen dit proces missen als kiespijn. Weet je waarom? Omdat hyperactivatie van het endorfinesysteem verdere endorfineresistentie in de hand werkt. Dit betekent minder endorfinereceptoren (= desensitisatie). Het endorfinesysteem wordt geactiveerd onder de volgende omstandigheden:

  • Verzuring van de spieren R  R2
  • Overslagpols  (het punt waarbij de verzuring begint)

2. Anaerobe training

Trainen in deze zone is alleen weggelegd voor mensen met een optimale conditie. De hartslag bevindt zich hierbij tussen de 80% en 90% van de HFmax (220). Dat is dus voortdurend in de zone rond de overslagpols of de intrede van de verzuring.
Voorbeelden van deze training zijn: krachttraining, marathon en triatlon op een te snel tempo, gedurende langere tijd te snel lopen of fietsen en onvoldoende voorbereiding in aerobe training R  (beginners die te snel willen gaan of te veel inspanningen leveren zonder dat ze een goed uithoudingsvermogen hebben opgebouwd). Deze training is niet geschikt voor mensen met een endorfineresistentie of ongevoeligheid voor andere signaalstoffen. Intensief sporten schaadt de gezondheid. Oudere atleten hebben vaker hartklachten dan mensen die op een gematigde manier sporten.(beginners die te snel willen gaan of teveel inspanningen leveren zonder dat ze een goede uithouding hebben opgebouwd) R.

Runner’s high en anandamide
Mensen die gedurende langere tijd een zware inspanning leveren zoals bij marathons of triatlons, voelen zich na die tijd soms euforisch. Dit gevoel wordt toegeschreven aan de vrijkomende endorfine. Het klopt inderdaad dat het lichaam dan grotere hoeveelheden endorfine vrijmaakt. Maar dit speelt zich vooral af in de spieren, om de verzuring te compenseren. De endorfine die in de spieren vrijkomt, kan de hersenen niet bereiken omdat deze wordt tegengehouden door de bloed-hersenbarrière. Het euforiegevoel wordt dus niet veroorzaakt door de endorfine die vrijkomt, maar door het activeren van anandamide, een stof die de bloed-hersenbarrière snel passeert R, een stof die de bloed-hersen-barrière snel passeert R. Anandamide is een neurotransmitter die vrijkomt als je een bepaalde pijngrens overschrijdt R R2. Glucose is een negatieve regulator van anandamide. Dit betekent dat mensen met een insulineresistentie (verhoogde glucosewaarden in het bloed) geen euforiegevoelens ervaren als ze bijvoorbeeld een marathon lopen. In 2009 werd voor het eerst aangetoond dat anandamide een antistressfunctie heeft bij sociale stress en verlaagd is bij mensen met een zware depressie R.

3. Herstel van de signaalstoffen

Als regel geldt dat aerobe training resensitisatie van de endorfinereceptoren veroorzaakt en dat anaerobe training leidt tot desensitisatie van de endorfinereceptoren. Wat betekent dit nu concreet?

  • Desensitisatie betekent dat het aantal receptoren op de celwand vermindert. Daardoor kan er minder endorfine (of een andere signaalstof) worden geactiveerd. Er ontstaat dus een geleidelijk proces van resistentie of ongevoeligheid. Om dit te compenseren zal iemand geneigd zijn om meer endorfine te stimuleren, bijvoorbeeld door meer exorfinen of suiker te eten, of door intensiever te sporten. Maar dit verergert het probleem juist. Waarom? Desensitisatie ontstaat doordat er te veel signaalstoffen worden aangeboden aan de cellen. Om die toestroom te blokkeren verminderen ze de celingangen (= receptoren). Hierdoor komen er minder signaalstoffen in de cel. Maar dit heeft als nadeel dat de werking van een signaalstof afneemt (= resistentie).
  • Resensitisatie betekent dat het aantal receptoren op de celwand vermeerdert. Daardoor kan er meer endorfine geactiveerd worden. Men heeft dus in verhouding minder endorfine nodig om toch een lekker endorfinegevoel te ervaren.

Het principe van desensitisatie en resensitisatie geldt voor alle signaalstoffen. Zoals we verder in deze tekst zullen zien, heeft aerobe training ook effect op het herstel van andere signaalstoffen.

3. A. Endorfine

Te zware of chronische (zware) inspanning (anaerobe training) veroorzaakt een sterke toename van de stresshormonen en endorfine, die hier fungeert als een direct antistresshormoon R R2. Chronische belasting van het endorfinesysteem vermindert de gevoeligheid voor endorfine (= resistentie) doordat het aantal endorfinereceptoren afneemt (= desensitisatieR  R2 .  Een uitgebreidere uitleg over het endorfinesysteem vind je op de volgende pagina op de volgende pagina.

3. B. Dopamine

Aerobe training zorgt voor een toename van dopamine R en herstelt de dopaminegevoeligheid  R R2 . Beweging beperkt het verlies van de dopamine receptoren R en heeft een gunstige invloed op het leervermogen bij kinderen met ADD/ADHD R.
Dopamineresistentie is een kenmerk van ADD/ADHD, verslavingen, eetstoornissen, motivatieproblemen en anhedonie.
De verbeterde werking van dopamine is zo groot dat deze zelfs de werking van drugs kan versterken. Muizen die voldoende bewegen, hebben bijvoorbeeld drie keer minder cocaïne nodig om hetzelfde euforische effect te ervaren R .

3. C. Insuline

Insulineresistentie is de toestand waarbij de insulinereceptoren in aantal verminderd zijn waardoor de cellen minder glucose kunnen opnemen en de bloedsuikerspiegel verhoogd is. Het endorfinesysteem reguleert de hoeveelheid en de gevoeligheid van de insulinereceptoren R   R2   R3 . Twee receptoren zijn verantwoordelijk voor deze regulatie: de MOR verhogen en de DOR verlagen de insulineafgifte R. Dit betekent dat gluten en spinazie – twee exorfinen die de DOR activeren – ervoor zorgen dat er minder insuline vrijkomt. Dit wordt bevestigd in een onderzoek waarbij diabetici 12 weken lang op een exorfinevrij dieet werden gezet. De werking van insuline verbeterde met 26% R.
De regulatie van insuline door het endorfinesysteem betekent dat alle factoren die resistentie tegen het endorfinesysteem veroorzaken, het proces van insulineresistentie en diabetes type 2 versnellen. Voorbeelden hiervan zijn psychische en chronische stress R R2   , exorfinen R, oxidatieve stress R R2,  statines R (cholesterolverlagers) , melatonine tekort R en slaaptekort R R2 . Exorfinen bijvoorbeeld zorgen voor een vier maal langere glucosepiek R dan andere voeding, waardoor het proces van insulineresistentie wordt versneld R. Morfine doet de klus nog sneller; deze stof kan al binnen een paar weken insulineresistentie veroorzaken door de gevoeligheid (resistentie) voor endorfine te verminderen R .
Uit onderzoek blijkt dat aerobe training een bijdrage kan leveren tot het verminderen van de insulineresistentie R   R2   R3. Zo zou aerobe beweging de werking van insuline gedurende 16 uur verbeteren R.

 

De drie dopamine stimulators

Insuline R R2 , endorfine R R2  en BDNF R2  zijn dopaminestimulators. Dit betekent dat door het activeren van deze receptoren de afgifte van dopamine toeneemt. Cortisol remt juist de afgifte van dopamine R R2 .  De drie dopaminestimulators worden elk geactiveerd door bepaalde voedingsstoffen:

  • Insuline: exorfinen en glucose
  • Endorfine: exorfinen en glucose
  • BDNF: vetten

3. D. BDNF

BDNF staat voor brain-derived neurotrophic factor. BDNF is een neurotrofine: een stof die de beschadiging van neuronen voorkomt én herstelt. BDNF is actief in de hippocampus, de cortex en de prefrontale hersenen. De werking van deze stof wordt gemoduleerd door de MOR- en DOR-receptoren van het endorfinesysteem R. Dit betekent dat door een verminderde gevoeligheid (resistentie) van het endorfinesysteem de herstellende werking van BDNF afneemt RBDNF is betrokken in het kortetermijn- en het langetermijngeheugen. BDNF is een dopaminestimulator, wat betekent dat het activeren van BDNF leidt tot een verhoogde afgifte van dopamine. Deze rol is ook weggelegd voor insuline en endorfine.
BDNF heeft een antidepressieve werking. Dit verklaart waarom mensen met een depressie zo vaak verslaafd zijn aan vettige voeding (bv. patat, junkfood en chips). Vette voeding vergroot namelijk de afgifte van BDNF R. Een effect dat snel wordt geneutraliseerd bij mensen met een insuline resistentie, waardoor ze nog meer vetten eten om zich goed te voelen R. In tegenstelling tot wat eerder wordt gedacht is BDNF ook actief buiten de hersenen. Onderzoekers ontdekten in 2007 dat BDNF samen met het DPP-IV enzym wordt aangemaakt in de poliepen en de epitheelcellen van de luchtwegen R. Daar zou het een ontstekingsremmende functie hebben en een belangrijke rol spelen in het herstel van astma, inhalatieallergieën en luchtweginfecties.
Een verminderde werking van BDNF is onder andere te zien bij geheugenproblemen R, depressie R, dementie R R2 , de ziekte van Parksinson R, epilepsie R, schizofrenie R, OCS R, en eetstoornissen R R2 Aerobe beweging verbetert de werking van BDNF R  R2  R3   .

3. E. Cortisol

Cortisol is een traagwerkend antistresshormoon dat 20 tot 60 minuten nodig heeft om de stresshormonen tot stilstand te brengen. Dit in tegenstelling tot endorfine die al na een paar seconden een stressreactie kan neutraliseren. Bij mensen met een endorfineresistentie neemt cortisol de antistressfunctie over. Ook hier geldt het principe dat overdaad schaadt. Hiermee bedoelen we dat voortdurende activatie van cortisol leidt tot resistentie tegen dit hormoon. Dit betekent dat er wel voldoende cortisol rondgaat, maar dat de werking van deze stof afneemt door de afname van de receptoren. Een tweede gevolg heeft te maken met de neurotoxiciteit van cortisol in de hippocampus en de prefrontale cortex. De antistressfunctie van cortisol is gebaseerd op de activatie van de hippocampus, die het bevel geeft om de stresshormonen stop te zetten. Maar te veel cortisol beschadigt de hippocampus juist, waardoor dit stopsignaal wordt geblokkeerd. Het gevolg is een voortdurende activatie van de stresshormonen, wat leidt tot stressovergevoeligheid, depressie en vergeetachtigheid (schema links).
BDNF en endorfine fungeren hier als ‘hippocampus-protectors’. Ze herstellen de neurotoxische gevolgen (neurogenese) van cortisol R   R2   R3   R4. Dit betekent dat alle factoren die de werking van endorfine en BDNF verminderen (resistentie) ertoe bijdragen dat de werking van de hippocampus verder achteruitgaat. Aerobe training verbetert de werking van cortisol   R2  terwijl anaerobe training deze verslechtert R   R2 .

3. F. Adrenaline en noradrenaline

Training veroorzaakt een hyperactivatie van het sympathisch zenuwstelsel, waardoor er veel meer adrenaline en noradrenaline vrijkomt. Deze twee stoffen zorgen voor een toename van de bloedtoevoer. Onderzoekers ontdekten dat overtraining twee stadia doorloopt. In de eerste fase ontstaat het ‘sympathisch overtrainingsyndroom’, waarbij het lichaam resistent wordt tegen adrenaline en noradrenaline R. In de tweede fase ontstaat het ‘parasympathisch overtrainingsyndroom’, waarbij resistentie ontstaat tegen endorfine R. Met andere woorden: overtraining veroorzaakt een constante activatie van de stresshormonen en een verminderde endorfinefunctie. Dat zijn twee biologische oorzaken van depressie, angststoornissen en andere aandoeningen van het endorfinesysteem.

4. Beweging en het geheugen

Chronische stress speelt een belangrijke rol in de verslechtering van het geheugen. Hierbij zijn twee mechanismen van belang. Enerzijds zorgt stress voor een toename van endorfine en BDNF, twee stoffen met een antistresseffect. Langdurige belasting van deze twee stoffen veroorzaakt resistentie, waardoor cortisol (het langzame antistresshormoon) de stressreactie via het activeren van de hippocampus moet stopzetten. Maar cortisol is een neurotoxische stof, die bij te grote hoeveelheden de hippocampus beschadigt, waardoor de stresshormonen continu actief blijven. De symptomen van een verminderde werking van de hippocampus zijn onder andere geheugenproblemen, depressie en angststoornissen  R   R2   R3   R4 . Uit onderzoek blijkt dat aerobe beweging de resistentie tegen endorfine en BDNF kan verminderen. Endorfine en BDNF zijn twee neurotrofe stoffen die herstel of neurogenese van de hippocampus bewerkstelligen R. Op deze manier dragen ze bij tot een verbetering van het geheugen   R2   .
Exorfinen en andere opioïden zorgen voor een vergelijkbare cyclus. Ze veroorzaken endorfineresistentie, wat leidt tot een toename van cortisol en een afgenomen werking van de hippocampus R   R2. Dit betekent dat een ernstige exorfinenbelasting de gunstige effecten van beweging ongedaan kan maken, vooral als we bedenken dat de exorfinenactiviteit in de hersenen in dezelfde hoeveelheid tien maal sterker is dan morfine R . Meer hierover kun je nalezen in het hoofdstuk stress.

5. Beweging en overgewicht

Dagelijks bewegen heeft effect op de zogenaamde vetgenen. Mensen met overgewicht wijten dat vaak aan de erfelijke aanleg binnen de familie. Een Amerikaans onderzoek bewijst dat beweging de genen beïnvloedt die de BMI verhogen R. Wie regelmatig beweegt kan de activiteit van deze genen met 40% verlagen en dit al binnen een korte tijd.

6. Beweging en depressie

Wie depressief is of last heeft van angststoornissen of paniekaanvallen hoeft niet meteen te grijpen naar geneesmiddelen. Uit onderzoek blijkt dat sport een beter antidepressief effect heeft dan pillen R. Beweging zorgt voor een verbetering van het endorfinesysteem R en verhoogt de afgifte van BDNF, een stof met een directe antidepressieve werking R. Ook hier geldt dat overtraining de werking van endorfine verlaagt en de depressieve gevoelens juist verergert R. Meer over antidepressiva kun je nalezen op de volgende pagina.

7. Besluit

Mensen die regelmatig lichamelijk actief zijn, hebben minder kans op de ontwikkeling van moderne welvaartsziekten en zijn minder vatbaar voor bijvoorbeeld depressies, allergieën, vergeetachtigheid en zelfs kanker. Beweging mag echter geen fanatieke vormen aannemen, omdat dit de werking van verschillende neurotransmitters en hormonen juist verslechtert.