Krachttraining: waarom het ons allemaal aangaat

We worden steeds ouder. De WHO schat dat tussen 2015 en 2050 het aandeel van de wereldbevolking dat ouder is dan 60 jaar zal toenemen van 12 % tot 22 %. In 2020 zal het aantal 60-plussers al groter zijn dan het aantal kinderen onder de vijf. Maar hoe zit het met ouder worden?
Het verouderingsproces is een algemeen verschijnsel in de wereld van de levende wezens [1,2]. Dit biologische probleem is nog steeds niet opgelost en stelt ook onze samenleving voor enorme uitdagingen.

De effecten van het verouderingsproces op onze spieren en de gevolgen voor de gezondheid

Menselijke veroudering gaat gepaard met een verminderd vermogen om kracht te genereren. Dit is het gevolg van tal van veranderingen, zoals verlies van spiermassa [3-7], verschuivingen in vezeltypes [8-10], spierarchitectuur en ultrastructuur [11-13], en neurale gating van spieren [14,15], wat grote gevolgen heeft voor de gezondheid van ouderen [16-21].

Skeletspieren ontkomen niet aan het verouderingsproces en gaan daarom in de loop der tijd achteruit [3]. Na de puberteit en op volwassen leeftijd blijven spiermassa en kracht bij gezonde mensen stabiel. Vanaf ongeveer het 4e en 5e levensdecennium worden degeneratieve processen bevorderd, die leiden tot afname van spiermassa en kracht [4]. In een recente kwantitatieve studie werd het mediane verlies aan spiermassa per decennium berekend op 4,7% bij mannen en 3,7% bij vrouwen [5]. Op 80-jarige leeftijd is ongeveer 30% van iemands maximale spiermassa verloren gegaan door veroudering [6,7].
.
Het verlies van spiermassa is echter niet gelijkmatig over het lichaam verdeeld, zoals bleek uit een onderzoek met magnetische resonantie beeldvorming bij 200 vrouwen en 268 mannen. De snelheid van het verlies aan spiermassa in de spieren van de onderste ledematen was meer dan twee keer zo hoog als in de spieren van de bovenste ledematen [22]. Hoewel mannen meer spiermassa hebben dan vrouwen, is het verlies aan spiermassa vergelijkbaar tussen de geslachten als het verlies wordt beschouwd als een deel van de maximale spiermassa [22].

De spierdoorsnede neemt af

Veroudering gaat gepaard met een vermindering van de doorsnede, met name van Type II-vezels [8]. Het aandeel en het volume van de type I-vezels nemen navenant toe [8-10]. Tussen de leeftijd van 22 en 74 jaar werd voor de M. vastus lateralis bij mannen een afname van de type II doorsnede van 58% naar 52% waargenomen [8]. Gezien het feit dat de specifieke spanning van type II-vezels 1,4 maal hoger is dan de specifieke spanning van type I-vezels [23,24], zou dit hoogstens een verklaring kunnen zijn voor een krachtafname van 2% en niet van 45% die tussen deze leeftijdsgroepen is waargenomen [25]. Het is ook vermeldenswaard dat er studies zijn waarbij geen spanningsverschillen werden waargenomen tussen vezeltypes [26-28]. Daarom is het vrij veilig om aan te nemen dat een verschuiving in vezeltype slechts in geringe mate bijdraagt aan de tijdens het ouder worden waargenomen sterktevermindering.
.
Veroudering is in verband gebracht met ultrastructurele veranderingen zoals een toename van bindweefsel en vetinfiltratie (figuur) [29-31]. Het niet-contractiele gebied was tweemaal zo groot bij vergelijking van jonge en oude mannen en zou daarom het waargenomen krachtverlies beter kunnen verklaren dan de vermindering van de type II doorsnede [31].

De gevolgen voor ons gezondheidssysteem

De afname van kracht bij ouderen kan ook worden toegeschreven aan het feit dat het vermogen om de spier aan te spreken niet meer volledig aanwezig is [14]. In rattenspieren verklaarde denervatie van spiervezels 11% van de afname in kracht [15]. Aangezien de skeletspiermassa tot 40% van de totale lichaamsmassa van een persoon uitmaakt [33], heeft verlies van spiermassa en -kracht fundamentele gevolgen voor de gezondheid van de oudere bevolking, aangezien het in verband wordt gebracht met het risico van ongunstige uitkomsten zoals lichamelijke invaliditeit, slechte levenskwaliteit en overlijden [16-18].
.
Verder leidt het nauwe verband tussen skeletspiermassa en botdichtheid tot botverlies wanneer de skeletspiermassa afneemt. Osteopenie, het verlies van botmassa [19], is samen met sarcopenie een belangrijk klinisch probleem. Aantasting van het bewegingsapparaat leidt tot evenwichtsproblemen en verhoogt het risico op vallen, wat osteoporotische breuken bevordert [20]. Daarom is een lage skeletspiermassa en -kracht een aanjager van de kosten voor de volksgezondheid, want ziekenhuisopnames in dit cohort hebben een hoge prevalentie [21]. Alleen al in de Verenigde Staten werden de totale kosten van ziekenhuisopname voor mensen met sarcopenie geschat op 40,4 miljard dollar in 2014 [34]. In Zwitserland werd in 2016 een kwart van de hoogbejaarden getroffen door sarcopenie [35].

In het volgende artikel laten we zien hoe we de levenskwaliteit op oudere leeftijd kunnen verhogen en spieratrofie en krachtverlies kunnen tegengaan: Ik laat me niet door de leeftijd veranderen. Ik zal de manier waarop ik ouder word veranderen.

Referenties

1. Selman C, Blount JD, Nussey DH, Speakman JR. Oxidatieve schade, veroudering en evolutie van de levensgeschiedenis: wat nu? Trends in Ecologie en Evolutie. Elsevier Current Trends; 2012. pp. 570–577. doi:10.1016/j.tree.2012.06.006
2. Lemaître JF, Berger V, Bonenfant C, Douhard M, Gamelon M, Plard F, et al. Early-late life trade-offs and the evolution of ageing in the wild. Proc R Soc B Biol Sci. Royal Society of London; 2015;282. doi:10.1098/rspb.2015.0209
3. Degens H, Korhonen MT. Factoren die bijdragen aan de variabiliteit in spierveroudering. Maturitas. Elsevier; 2012. pp. 197–201. doi:10.1016/j.maturitas.2012.07.015
4. Williams GN, Higgins MJ, Lewek MD. Ouder wordende skeletspieren: fysiologische veranderingen en de effecten van training. Phys Ther. American Physical Therapy Association; 2002;82: 62-68. doi:10.1093/ptj/82.1.62

5. Mitchell WK, Williams J, Atherton P, Larvin M, Lund J, Narici M. Sarcopenia, dynapenia, and the impact of advancing age on human skeletal muscle size and strength; a quantitative review. Front Physiol. Frontiers; 2012;3 JUL: 260. doi:10.3389/FPHYS.2012.00260/BIBTEX

6. Janssen I, Heymsfield SB, Wang Z, Ross R. Skeletspiermassa en -verdeling bij 468 mannen en vrouwen van 18-88 jaar. J Appl Physiol. 2000;89: 81-88. doi:10.1152/jappl.2000.89.1.81
7. Topinková E. Veroudering, invaliditeit en kwetsbaarheid. Ann Nutr Metab. Uitgeverij Karger; 2008;52: 6-11. doi:10.1159/000115340
8. Barnouin Y, McPhee JS, Butler-Browne G, Bosutti A, De Vito G, Jones DA, et al. Koppeling tussen skeletspiervezelgrootte en capillarisatie blijft behouden tijdens gezonde veroudering. J Cachexia Sarcopenia Muscle. Wiley Blackwell; 2017;8: 647-659. doi:10.1002/jcsm.12194
9. Andersen JL. Aanpassing van het spiervezeltype in de oudere menselijke spier. Scand J Med Sci Sports. John Wiley & Sons, Ltd; 2003;13: 40-47. doi:10.1034/j.1600-0838.2003.00299.x
10. Verdijk LB, Koopman R, Schaart G, Meijer K, Savelberg HHCM, Van Loon LJC. Het gehalte aan satellietcellen is specifiek verminderd in type II skeletspiervezels bij ouderen. Am J Physiol - Endocrinol Metab. American Physiological Society; 2007;292: 151–157. doi:10.1152/ajpendo.00278.2006

11. Kubo K, Kanehisa H, Azuma K, Ishizu M, Kuno SY, Okada M, et al. Spierarchitectuurkenmerken bij jonge en oudere mannen en vrouwen. Int J Sports Med. 2003;24: 125-130. doi:10.1055/s-2003-38204

12. Binzoni T, Bianchi S, Hanquinet S, Kaelin A, Sayegh Y, Dumont M, et al. Human gastrocnemius medialis Pennation Angle as a Function of Age: From Newborn to the Elderly. J Physiol Anthropol Appl Human Sci. Japan Society of Physiological Anthropology; 2001;20: 293-298. doi:10.2114/JPA.20.293

13. Morse CI, Thom JM, Reeves ND, Birch KM, Narici M V. In vivo fysiologische doorsnede en specifieke kracht zijn verminderd in de gastrocnemius van oudere mannen. J Appl Physiol. American Physiological Society; 2005;99: 1050-1055. doi:10.1152/JAPPLPHYSIOL.01186.2004/ASSET/IMAGES/LARGE/ZDG0090560320003.JPEG

14. Morse CI, Thom JM, Davis MG, Fox KR, Birch KM, Narici M V. Verminderd plantarflexorspecifiek koppel bij ouderen hangt samen met een lagere activeringscapaciteit. Eur J Appl Physiol. Springer; 2004;92: 219-226. doi:10.1007/s00421-004-1056-y

15. Urbanchek MG, Picken EB, Kalliainen LK, Kuzon WM. Specifiek krachttekort in skeletspieren van oude ratten wordt gedeeltelijk verklaard door het bestaan van gedenerveerde spiervezels. Journals Gerontol Ser A Biol Sci Med Sci. Oxford Academic; 2001;56: B191-B197. doi:10.1093/gerona/56.5.B191

16. Rosenberg IH. Samenvatting Commentaar. Am J Clin Nutr. Oxford University Press; 1989;50: 1231-1233. doi:10.1093/ajcn/50.5.1231

17. Baumgartner RN, Koehler KM, Gallagher D, Romero L, Heymsfield SB, Ross RR, et al. Epidemiologie van sarcopenie bij ouderen in New Mexico. Am J Epidemiol. 1998;147: 755-763. doi:10.1093/oxfordjournals.aje.a009520

18. Cruz-Jentoft AJ, Baeyens JP, Bauer JM, Boirie Y, Cederholm T, Landi F, et al. Sarcopenie: Europese consensus over definitie en diagnose: rapport van de Europese Werkgroep voor Sarcopenie bij Ouderen. Veroudering. 2010;39: 412-423. doi:10.1093/ageing/afq034

19. Karaguzel G, Holick MF. Diagnose en behandeling van osteopenie. Rev Endocr Metab Disord. Springer US; 2010;11: 237-251. doi:10.1007/s11154-010-9154-0

20. Levinger I, Phu S, Duque G. Sarcopenie en osteoporotische fracturen. Clin Rev Bone Miner Metab. Springer US; 2016;14: 38-44. doi:10.1007/s12018-016-9204-6
21. Lo YTC, Wahlqvist ML, Huang YC, Chuang SY, Wang CF, Lee MS. Medische kosten van een lage skeletspiermassa worden gemoduleerd door voedseldiversiteit en lichaamsbeweging bij in de gemeenschap wonende oudere Taiwanezen: een longitudinaal onderzoek. Int J Behav Nutr Phys Act. BioMed Central; 2017;14: 31. doi:10.1186/s12966-017-0487-x
22. Janssen I, Heymsfield SB, Wang Z, Ross R. Skeletspiermassa en -verdeling bij 468 mannen en vrouwen van 18-88 jaar. J Appl Physiol. 2000;89: 81-88. doi:10.1152/jappl.2000.89.1.81

23. Bottinelli R, Canepari M, Pellegrino MA, Reggiani C. Kracht-snelheidseigenschappen van menselijke skeletspiervezels: myosine zware keten isovorm en temperatuurafhankelijkheid. J Physiol. John Wiley & Sons, Ltd; 1996;495: 573-586. doi:10.1113/JPHYSIOL.1996.SP021617

24. Widrick JJ, Trappe SW, Blaser CA, Costill DL, Fitts RH. Isometrische kracht en maximale verkortingssnelheid van enkele spiervezels van elite master runners. https://doi.org/101152/ajpcell19962712C666. American Physiological Society Bethesda, MD; 1996;271. doi:10.1152/AJPCELL.1996.271.2.C666

25. Degens H, Erskine RM, Morse CI. Onevenredige veranderingen in skeletspierkracht en -omvang bij weerstandstraining en veroudering. Journal of Musculoskeletal Neuronal Interactions. 2009. pp. 123-129.

26. Ottenheijm CAC, Heunks LMA, Sieck GC, Zhan WZ, Jansen SM, Degens H, et al. Membraandysfunctie bij chronische obstructieve longziekte. Am J Respir Crit Care Med. American Thoracic Society; 2005;172: 200. doi:10.1164/RCCM.200502-262OC

27. Degens H, Larsson L. Toepassing van gevilde enkele spiervezels om de myofilamentfunctie bij veroudering en ziekte te bepalen. J Musculoskelet Neuronal Interact. 2007;7: 56-61.

28. Meijer JP, Jaspers RT, Rittweger J, Seynnes OR, Kamandulis S, Brazaitis M, et al. Single muscle fibre contractile properties differ between body-builders, power athletes and control subjects. Exp Physiol. John Wiley & Sons, Ltd; 2015;100: 1331-1341. doi:10.1113/EP085267

29. Goodpaster BH, Carlson CL, Visser M, Kelley DE, Scherzinger A, Harris TB, et al. Verzwakking van skeletspieren en kracht bij ouderen: de health ABC studie. J Appl Physiol. American Physiological Society; 2001;90: 2157-2165. doi:10.1152/jappl.2001.90.6.2157

30. Degens H, McPhee JS. Spierverspilling, disfunctie en ontsteking. Ontsteking, gevorderde leeftijd en voeding: onderzoek en klinische interventies. Elsevier Inc; 2013. pp. 247–254. doi:10.1016/B978-0-12-397803-5.00020-4

31. Power GA, Allen MD, Booth WJ, Thompson RT, Marsh GD, Rice CL. De invloed op sarcopenie van spierkwaliteit en -kwantiteit afgeleid uit magnetische resonantiebeeldvorming en neuromusculaire eigenschappen. Leeftijd (Omaha). Kluwer Academic Publishers; 2014;36: 1377-1388. doi:10.1007/s11357-014-9642-3

32. Roubenoff R. Sarcopenie: effecten op lichaamssamenstelling en functie. Tijdschriften Gerontol - Ser A Biol Sci Med Sci. Gerontological Society of America; 2003;58: 1012-1017. doi:10.1093/gerona/58.11.m1012

33. Frontera WR, Ochala J. Skeletspieren: een kort overzicht van structuur en functie. Calcif Tissue Int. 2015;96: 183-195. doi:10.1007/s00223-014-9915-y
34. Goates S, Du K, Arensberg MB, Gaillard T, Guralnik J, Pereira SL. Economische impact van ziekenhuisopnames bij Amerikaanse volwassenen met Sarcopenie. J frailty aging. NLM (Medline); 2019;8: 93-99. doi:10.14283/jfa.2019.10
35. Wearing J, Konings P, De Bie RA, Stokes M, De Bruin ED. Prevalentie van waarschijnlijke sarcopenie bij in de gemeenschap wonende oudere Zwitsers - Een cross-sectionele studie. BMC Geriatr. BioMed Central Ltd; 2020;20: 307. doi:10.1186/s12877-020-01718-1