Je leest:

Getrainde afweer

Getrainde afweer

Auteurs: en | 1 juni 2012

Langdurige zware inspanning is niet goed voor je weerstand. Dat is eigenlijk al sinds het begin van de vorige eeuw bekend.

Uit een onderzoek onder marathonlopers in Boston, in 1902, bleek dat zij na de finish duidelijk meer circulerende witte bloedlichaampjes in hun bloed hadden dan voor de start. De toename was vergelijkbaar met het bloedbeeld dat hoort bij bepaalde ziekten. Verder is ook al lang bekend dat overtraining bij topsporters gepaard gaat met een grotere gevoeligheid voor luchtweginfecties of een verkoudheid.

Net als te veel bewegen is heel weinig bewegen ook niet bevorderlijk voor je weerstand. In tegenstelling tot een marathonloper, hoeft een astronaut tijdens zijn langdurige verblijf in het internationale ruimtestation ISS nauwelijks enige inspanning te leveren omdat er geen zwaartekracht is. Van astronauten is bekend dat hun immuunsysteem bij terugkomst op aarde is verzwakt en dat ze vatbaarder zijn voor virale infecties. Het is een van de redenen dat ruimtevaarders een intensief trainingsschema krijgen, om toch aan een minimale portie beweging te komen.

Een astronaut heeft te maken met onderbelasting van zijn spieren.
NASA

Je zou kunnen veronderstellen dat het immuunsysteem van de marathonlopers en de astronauten wordt beïnvloed door stress, of door hun afwijkende voeding. Maar er zijn ook goede aanwijzingen die laten zien dat de fysieke inspanning zélf de status van het immuunsysteem beïnvloedt.

Een samenvatting van het immuunsysteem

Het lichaam beschikt over een groot aantal manieren om zich te verdedigen tegen infecties van bacteriën en virussen. Fysieke barrières zoals de huid en slijmvliezen zijn niet specifiek, maar wel een belangrijke eerste drempel. Daarna moet snel en adequaat worden opgetreden tegen micro-organismen die toch door deze barrières heendringen. De verschillende typen witte bloedcellen (leukocyten) vormen de basis van het immuunsysteem.

Het eerste antwoord van het lichaam op het binnendringen van een micro-organisme is een acute ontstekingsreactie die enkele uren tot dagen duurt. Een ontsteking uit zich door het beruchte kwartet dolor_, rubor,_ calor, tumor: pijn, roodheid, warmte en zwelling. Het zijn stuk voor stuk uitingen van ‘crisisinterventie’ door het lichaam (die overigens niet altijd door een infectie hoeft te worden veroorzaakt). Slaagt het lichaam er niet in om met hulp van de ontstekingsreactie de groei van een schadelijke ziekteverwekker tegen te gaan, dan ontwikkelt zich een chronische ontsteking, die enkele weken of langer kan duren.

Bij een infectie met micro-organismen zullen eerst cellen van het aangeboren (innate) immuunsysteem proberen de schade te beperken. Dit kan relatief snel gebeuren, doordat deze cellen beschikken over eiwitten op hun oppervlak, de zogenoemde receptoren, die in staat zijn algemene kenmerken op micro-organismen te herkennen. Op die manier kunnen klassen van micro-organismen worden herkend en vernietigd. Het innate immuunsysteem wordt daarbij geholpen door bepaalde producten in het bloed. Zo zijn er specifieke stoffen uit het ‘complementsysteem’ die aan micro-organismen kunnen binden. Deze binding kan direct leiden tot de dood van het micro-organisme, of de indringers worden beter herkenbaar voor bijvoorbeeld macrofagen. Dat zijn cellen die indringers letterlijk ‘opeten’, of fagocyteren in jargon.

Bij contact met een bacterie produceert zo’n macrofaag een groot aantal producten die een ontsteking in gang zetten. Op die manier worden snel meer ontstekingscellen aangetrokken naar de plek waar bacteriën zijn binnengedrongen. De belangrijkste producten van de macrofaag zijn cytokinen (signaalstoffen die omringende cellen activeren) en chemokinen (die zorgen voor het aantrekken van andere ontstekingscellen).

Naast de innate afweer beschikt het lichaam ook over een adaptief immuunsysteem. Dat is een krachtig en uitgebreid systeem van cellen en producten die het innate systeem te hulp schieten wanneer de infectie aanhoudt. Dat adaptieve systeem heeft wat langer nodig om op gang te komen, maar dan krijg je ook wat: een afweer met grote specificiteit. Waar het innate immuunsysteem alleen bepaalde klassen van micro-organismen kan herkennen, kan het adaptieve immuunsysteem soorten en zelfs eiwitsequenties van indringers herkennen. De belangrijkste cellen in het adaptieve immuunsysteem zijn de zogeheten T- en B-lymfocyten. Zij bezitten receptoren die als sleutels passen op een immens scala aan herkenningspunten op de indringers. Wanneer T- en B-lymfocyten actief worden, worden ook geheugencellen gevormd die langdurige, soms zelfs levenslange bescherming bieden tegen een eenmaal doorstane infectie. Ook hierbij spelen de eerder genoemde cytokinen en chemokinen een belangrijke rol.

Goede verdediging stopt op tijd

Een belangrijk eigenschap van een goede afweerreactie is dat deze ook tijdig stopt. Anders zou er schade kunnen ontstaan aan normale, gezonde weefsels. Bij een bacteriële infectie leidt het doden en verwijderen van de bacteriën tot een langzaam uitdoven van de ontsteking. Dit is geen passief proces, maar het wordt gereguleerd door de productie van factoren waardoor andere ontstekingscellen aangetrokken worden die veelal een herstellende functie hebben. Op die manier wordt een ontsteking dus actief geremd. Je kunt dus spreken van een pro-inflammatoire reactie bij het begin van een ontsteking en een anti-inflammatoire, ontstekingsremmende invloed tijdens het verloop van het proces. Er zijn verschillende pro-inflammatoire cytokinen en groeifactoren betrokken bij het begin van een ontsteking en juist weer andere, antiinflammatoire factoren tijdens en aan het eind van het ontstekingsproces.

Begin en eind van een ontstekingsreactie worden door verschillende groeifactoren (GF) en cytokinen (CK) geregeld.
Theo Pasveer BNO Cartographics

Een effectieve bestrijding van bacteriën of virussen vergt een goede balans tussen pro- en antiinflammatoire factoren. Die balans kan verstoord raken door stresshormonen en andere factoren die in het bloed vrijkomen als gevolg van zowel onderals bovenmatig spiergebruik.

Getrainde spieren

Om te begrijpen wat de invloed kan zijn van bewegen op de afweer, moet je ook begrijpen hoe de spieren werken. Spieren kun je trainen. Door langdurige training van spieren op een relatief laag inspanningsniveau zullen ze een groter uithoudingsvermogen ontwikkelen. Wanneer spieren juist kortdurend en zwaar worden belast, zullen ze in omvang toenemen en sterker worden. Die effecten worden bereikt door verschillende eiwitten die in de spieren worden vrijgemaakt.

Voor een groter uithoudingsvermogen vinden er aanpassingen plaats in de energievoorziening van de spiercellen. Dit wordt geregeld in de zogenoemde mitochondria, ofwel de energiefabriekjes van cellen. Voor het sterker worden van een spier zijn juist meer filamenten nodig. Dat zijn de structuren die direct betrokken zijn bij de samentrekking van een spiervezel. Een belangrijke stap in deze processen is dat een spiervezel groeifactoren en cytokinen gaat produceren en deze kan uitscheiden.

Tijdens intensieve inspanning maakt een spier groeifactoren. Die binden aan de spiervezels en stimuleren daarmee de aanmaak van extra spiereiwitten. De spier gaat daardoor groeien (hypertrofiëren). Bij langdurige inspanning produceren spieren vooral cytokinen. Deze zorgen voor een toename in zowel de vetverbranding als in de aanmaak van mitochondria. Door het uitscheiden van de groeifactoren en cytokinen kunnen individuele spiervezels in een spierbundel elkaar beïnvloeden en zo de spier als geheel aan de inspanningsbehoefte aanpassen.

Intensieve of juist langdurige activiteiten hebben hun eigen invloed op de afweer.
Theo Pasveer BNO Cartographics

Spiervezels kunnen ook beschadigd raken. Spierpijn na intensieve sportbeoefening kan daar een uiting van zijn. Een beschadigde spiervezel moet worden hersteld. Daarvoor moet het beschadigde weefsel wel eerst opgeruimd worden. Hiervoor zijn macrofagen belangrijk en deze worden aangetrokken vanuit de bloedbaan door factoren die door de spiervezels zijn gemaakt.

Trainen voor goede afweer

Cytokinen, groeifactoren, macrofagen… zowel in de afweer als in de biologie van spieren en inspanning spelen ze blijkbaar een rol. Dezelfde groeifactoren en cytokinen die bij de training van een spier worden vrijgemaakt, komen vervolgens ook in de bloedbaan terecht. Hierdoor kunnen ze ook aangrijpen op cellen elders in het lichaam. Het is gebleken dat de groeifactoren en cytokinen die een rol spelen in de werking van spieren ook het immuunsysteem kunnen stimuleren (proinflammatoir) of onderdrukken (anti-inflammatoir). Spiertraining heeft dan ook invloed op het immuunsysteem. Het netto resultaat van de pro- en anti-inflammatoire effecten hangt af van de timing en de hoeveelheid groeifactoren en cytokinen die worden geproduceerd.

Betekent dit nu dat je behalve je spieren ook je afweer gericht kunt trainen? Bij het beantwoorden van die vraag moet je onderscheid maken tussen acute en chronische infecties. Bij een chronische infectie lijkt het immuunsysteem continu actief, waardoor een ontsteking in stand gehouden wordt. In dit geval zou je het immuunsysteem wellicht willen remmen. Dan moet je dus streven naar bewegingsinspanning waarbij overwegend antiinflammatoire factoren worden geproduceerd. Met de kennis die op dit moment voor handen is, lijkt duurtraining (fietsen of hardlopen) een sterkere anti-inflammatoire uitwerking te hebben dan krachttraining.

Bij een incidentele infectie is het belang – rijk dat het immuunsysteem alert is en direct reageert. Dit vraagt eerst productie van proinflammatoire factoren en vervolgens van anti-inflammatoire factoren die de ontsteking op tijd weer remmen. Onderzoek bij muizen naar de effecten van looptraining op het verloop van een infectie door een griepvirus laat zien dat een matige looptraining de werking van het immuunsysteem bevordert en de infectie remt . Langdurige training heeft juist een remmende werking op het immuunsysteem.

Nog geen ‘immuuntrainingsprogramma’

Met de huidige stand van kennis lijkt het er op dat bewegen, mits niet extreem intensief en langdurig, een gunstige uitwerking heeft op het immuunsysteem. De reikwijdte van het immuunsysteem gaat verder dan alleen bacteriele of virale infecties. Ook bij ziekten als reuma, diabetes of zelfs kanker speelt de afweer een belangrijke rol.

Op de vraag of je voor een goede afweer moet duurtrainen of krachttrainen is op dit moment nog geen sluitend antwoord te geven. Ook is nog onbekend of hardlopen beter is dan, zeg, fietsen of zwemmen. Maar het is wel duidelijk dat bewegen het immuunsysteem gunstig beinvloedt. Voor een gericht trainingsprogramma voor een optimaal functionerend immuunsysteem is het evenwel nog te vroeg.

Extreem intensieve en langdurige inspanning leidt tot een overmatige productie van anti-inflammatoire cytokinen. Dit zou kunnen verklaren waarom marathonlopers juist vaak last hebben van virale infecties in de luchtwegen: de benodigde snelle reactie van de afweer wordt bij hen onderdrukt. Bij onderbelasting, zoals in het lijf van een astronaut of een couch potato, maakt het lichaam relatief meer anti- dan pro-inflammatoire cytokinen. Ook bij hen wordt de immuunreactie dus geremd.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 juni 2012

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.