051006 VN Magazine nr 0 definitief.indd

BEWEGING
PNI-katern
* Locus: een specifiek deel van de hersenen
met bijbehorende taak.
Binnen de Psycho-Neuro-Immunologie (PNI) bestaan er een aantal stromingen, die ieder op zich een meerwaarde hebben. De PNI binnen dit katern kan worden beschouwd als PNI in ruimere zin, waarbij alle processen
in het menselijk lichaam uiteindelijk invloed hebben op het (epi)genetisch metabolisme. Zo ook, voeding in
Colofon
Hersendoorbloeding
al zijn vormen. Dit magazine beschouwt PNI als een deel van de wetenschap van regeneratieve geneeskunde.
Prof. dr. Bram van Dam (biochemicus,
Doordat mensen steeds langer leven worden dramatische veranderin-
Een wetenschap die ook voeding, beweging en andere natuurlijke en niet natuurlijke interventies als klinisch
fysioloog, theoloog, invited associate
waardevol beschouwt; interventies die via regulatie van communicatiemechanismen (PNI) het (epi)genetisch
professor aan de universiteit van Gerona
proces positief kunnen beïnvloeden.
en Santiago de Compostella)
Bram van Dam en Leo Pruimboom dragen de PNI-kennis uit in o.a. hun werk als docent aan diverse inter-
Leo Pruimboom (fysiotherapeut, fysio-
nationale opleidingsinstituten en universiteiten. In samenwerking met Van Nature zijn in 1999 de opleidingen
loog, invited associate professor aan de
‘Orthomoleculair therapeut volgens Psycho-Neuro-Immunologie’ opgericht. Zo wordt hun waardevolle kennis
universiteit van Gerona en Santiago de
aan medici en paramedici overgedragen. Binnen het PNI-Katern treft u uitsluitend PNI-artikelen aan, onder
Compostella)
wetenschappelijke verantwoordelijkheid van Bram van Dam en Leo Pruimboom, zodat u kennis kunt maken
Reageren: [email protected]
�����
����������
�����
����������
�������
gen van de functie van het centrale zenuwstelsel zichtbaar. Meer dan
��������������������
��������������������
dement en vierentwintig procent lijdt aan Alzheimer [3]. Al in de jaren
negentig van de vorige eeuw en aan het begin van deze eeuw, werd
�����������
���������������
aangetoond dat lichaamsbeweging een verbetering van de hersendoorbloeding en de zuurstofsaturatie van de hersenen (cerebral oxygen
�������
saturation, cHbO2) teweegbrengt [4, 5]. Ook weinig intensieve beweging
met de wetenschap van de PNI.
����������
�����
����������
�������
�������������������������������
Beweging en brein
veertig procent van de Nederlanders ouder dan vijfentachtig jaar is
Afbeelding 2.
verhoogt de doorbloeding van de hersenen met gemiddeld vijfentwintig procent. Hiervoor is een belasting van vijfentwintig watt
op een fietsergometer (overeenkomend met een wandelsnelheid
van circa drie kilometer per uur) voldoende. Een intensiteit van honderd
Resultaat van het op de tafel kloppen met de duim van de
watt (overeenkomend met een wandelsnelheid van circa vijf kilo-
linkerhand [1].
meter per uur) leidde tot een verbetering van de doorbloeding met
gemiddeld vijfenveertig procent (mondelinge mededeling van prof.
Als de proefpersoon een paar keer achter elkaar dezelfde taak ver-
dr. Hollmann 2005). Een verdere verhoging van de intensiteit van
richt, zal de uitvoering van deze taak en de bijbehorende reactie van de
lichaamsbeweging had geen invloed op de hersendoorbloeding of de
hersenen zich in toenemende mate afspelen in een locus*. Afbeelding
zuurstofsaturatie. Eerder ziet men het tegenovergestelde, vooral na een
2 geeft het resultaat weer van het op de tafel kloppen met de duim van
maximale of submaximale belasting (lopende band of krachttraining),
Recent onderzoek toont aan dat zelfs oudere mensen nog een aanzienlijk deel van hun neuronen kunnen vernieuwen.
Regelmatige, niet al te intensieve lichaamsbeweging blijkt bij te dragen aan het terugdringen van neurodegeneratie in het
algemeen en daarmee ook aan bijvoorbeeld de ziekte van Alzheimer.
de linkerhand. Het oplichten in de fMRI komt precies overeen met
is er een behoorlijke verstoring van de autonome doorbloedingsregu-
de motorische cortex van de mens (zie Homunculus van Penfield,
latie van de hersenen. U kent waarschijnlijk het ‘lichte gevoel’ in het
afbeelding 2).
hoofd of zelfs duizeligheid na een hevige inspanning.
Beweging als effectief wapen tegen geheugenverlies
Een fMRI levert tegelijk inzicht in de structuur èn de activiteit van de
Beweging en hersenen
Ook andere prikkels kunnen de hersendoorbloeding beïnvloeden. De
Publicaties uit de jaren tachtig en negentig over lichaamsbeweging en
hersenen. Het fMRI-signaal ontstaat doordat het verbruik van zuurstof
De veroudering van de mens gaat gepaard met verschillende veran-
hersendoorbloeding neemt toe in die regionen van de hersenen die
psychische gezondheid komen niet veel verder dan wat algemene op-
in de hersenen gepaard gaat met het toenemen van de hoeveelheid
deringsprocessen. Zo krijgen we na het overschrijden van de zenit van
gerelateerd zijn aan de aangeboden prikkel. Het horen van een muziek-
merkingen. Lichaamsbeweging (training) wordt uitvoerig besproken
deoxyhemoglobine. Dit molecuul is paramagnetisch en daardoor kan
ons leven te maken met:
stuk stimuleert de hersenen op een andere plaats dan het zien van
als factor die een rol speelt in de rehabilitatie en preventie van hart- en
het onderscheiden worden van het normale hemoglobine. Een fMRI
•
Afname van de spiermassa
een roos. Ook bepaalde (hoofdzakelijk als plezierig ervaren) gedachten
vaatziekten, soms ook als basis van verbetering van de levenskwaliteit
levert binnen enkele seconden bijzonder scherpe scans op. Er hoeft
•
Vermindering van de mineralisatie van de botten
kunnen de hersendoorbloeding veranderen. Met behulp van een fMRI-
in het algemeen. Maar het overgrote deel van de informatie over
hiervoor niets in de hersenen te worden gespoten. De fMRI-techniek
•
Vermindering van het aantal mitochondriën
scan is het zelfs mogelijk om de gedachten van proefpersonen te raden
lichaamsbeweging is direct of indirect verbonden aan (top)sport, zoals
resulteert dus in een filmpje van de hersenen terwijl ze actief zijn!
•
Verandering van de vloeibaarheidsparameters van het bloed
(zie column bladzijde 49).
de invloed van verschillende bewegingsvormen en -intensiteiten op
Afbeelding 1 is een fMRI-opname van een persoon die de opdracht
•
Verminderde activiteit van enzymen
spieren, longen, botten en hart en bloedvaten.
kreeg met de linkerhand op de tafel te trommelen.
•
Minder glycogeen en myoglobine in de spieren
Toename van de hersendoorbloeding en de zuurstofsaturatie betekent
•
Verminderde sensitiviteit van de insulinereceptoren
een verbeterde zuurstof- en nutriëntenaanbod aan de neuronen.
•
Vermindering van het oppervlak van de synapsen
Dit voorkomt neurodegeneratie, vooral als door een juiste mate van
•
Afname van dendrieten en capillairen in de hersenen,
lichaamsbelasting voldoende ‘Brain Derived Neurotrophic Factor’
dood van neuronen
(BDNF) wordt geproduceerd. Waartoe is Brain Derived Neurotrophic
Bram van Dam
In de literatuur vinden we uitermate weinig informatie over wat er in de
hersenen gebeurt tijdens het bewegen. Dit is niet verbazingwekkend,
���������
��������
want we beschikken pas de laatste jaren over technieken waarmee veranderingen in de stofwisselingsactiviteit van de hersenen tijdens of
Factor in staat? Volgens recent onderzoek (werkgroep ‘Brain and physical
direct na lichamelijke activiteit gemeten kunnen worden. Vooral de
Deze veranderingen lijken op de veranderingen die we zien bij mensen
activity’ van de DSHS in Keulen) blijkt zelfs dat tachtigjarigen circa
beeldgevende techniek fMRI (functional magnetic resonance image-
die lange tijd bedlegerig zijn. Op jeugdige leeftijd zijn de veranderingen
twintig procent van hun neuronen in twee jaar vernieuwden. Het
ning) heeft hieraan bijgedragen. Het geeft inzicht in de veranderingen
relatief eenvoudig omkeerbaar [2]. Hoewel de oudere mens zich nog
centrale zenuwstelsel bezit dus voldoende mogelijkheden tot regene-
steeds prima kan aanpassen, gaat dit langzamer en ten koste van zijn
ratie. Dit was vier jaar geleden nog volledig onbekend! >>
van de doorbloeding en daarmee in de stofwisselingsactiviteit van de
�������������
�����������������������������������
��������������������������
hersenen. De stofwisselingsactiviteit is wederom verbonden met de
�����
activering van specifieke regionen van de hersenen.
aanpassingsreserve. Vooral in de leeftijd van veertig tot zestig jaar
betekent lichaamsbeweging een verbetering van de prognose van deze
(neuro)degeneratieve verschijnselen.
Afbeelding 1.
fMRI van het met de linkerhand op tafel trommelen [1].
PNI
26
KATERN
27
BEWEGING
* Spines: paddestoelachtige vergrotingen van het
CORTEX
PERIFERIE
Bij beweging productie van:
- IGF-1
- Oestrogenen
- Corticosteroïden
* VO2-max: De meest gebruikte maat voor
de conditie is het maximale aërobe uithoudingsvermogen, ofwel de maximale
hoeveelheid zuurstof die per minuut opgenomen kan worden. De technische term hiervoor is VO2-max. De VO2-max kan bijvoorbeeld in een inspanningslaboratorium of bij
oppervlakte van de membraan.
BDNF
alleen in de hippocampus voorkomt, maar dat ook de substantia nigra
een vorm van BDNF produceert. In hersenweefsel zijn tot op heden
Toename van:
- Angiogenese
- Dendrieten
- Synapsen
- Spines
- Neurogenese
een Sportmedisch Adviescentrum (SMA)
of Sportgeneeskundige Afdeling (SGA) van
Afbeelding 3.
een ziekenhuis worden gemeten.
Het is inmiddels bekend dat Brain Derived Neurotrophic Factor niet
zesendertig verschillende factoren geïnventariseerd, die allemaal onder
het begrip BDNF vallen [12].
Blockbuster
Referenties
Oudere mensen verliezen als eerste het vermogen informatie op te slaan
1.
in het ‘korte-termijngeheugen’. De capaciteit van dit korte-termijn-
2. Traustadottir T, Bosch PR, Cantu T, et al. Hypothalamic-pituitary-adrenal axis res-
www.fMRI.org/fMRI.htm: About functional MRI, Columbia University
ponse and recovery from high-intenity exercise in women: effects of aging and fitness.
Het verband tussen lichamelijke activiteit en Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF).
geheugen hangt vooral af van de hoeveelheid ‘spines’* (afbeelding 3).
IGF-1: Insuline-like Growth Factor
Juist deze spines gaan als eerste verloren tijdens het verouderings-
3.
proces van neuronen. Door beweging worden spines teruggewonnen.
4. Hollmann W, Struder HK. Brain, psyche and physical activity. Orthopede. 2000, 29,
J Clin Endocrinol Metab. 2004, 89, 7, 3248-54
Beweging is zo het effectiefste wapen tegen verlies van het korteInteressant is dat voor het type en de intensiteit van lichaamsbeweging
termijngeheugen! Structureel en fysiologisch is er weinig verschil tus-
de volgende condities gelden:
sen de cellen en weefsels van actieve, dan wel niet-actieve personen.
•
Optimaal is ‘low impact’ duurwerk (ca. 60% VO2-max*=lactaat
Cellen en weefsels (ook van het centrale zenuwstelsel) van de inactieve
tussen 1 en 1,5 mmol/l). Dit komt in het algemeen overeen met
mens wachten op activering via lichaamsbeweging en regenereren dan
wandelen of werken in de tuin [9, 10].
volledig [13].
Verband
Wat is nu het verband tussen Brain Derived Neurotrophic Factor en
•
lichamelijke activiteit (aërobe dynamische belasting en coördinatie-
Eenzelfde effect heeft coördinatietraining via vergroting van de
propriocepsis*
oefeningen)? Afbeelding drie op de volgende bladzijde geeft de huidige
•
Snelheidstraining heeft geen effect
inzichten weer. Lichaamsbeweging stimuleert de hypothalamus-
•
Intensieve krachttraining heeft een tegengesteld effect. Hoewel nog
niet duidelijk is wat er zich op het moment van krachttraining in de
HPA-as zijn onder andere:
hersenen afspeelt, zien we ontregeling van de bloeddrukregulatie
Als er een medicament zou bestaan met extreem positieve effecten
1. een toename van de synthese van endorfinen (vooral bèta-endorfine)
met eventueel consequenties voor de autonome bloedverzorging.
tegen neuronale degeneratie dan zou dit zonder twijfel een ‘blockbuster’ (medicament met een omzet groter dan één miljard dollar per
Op grond van deze bevindingen merkt Berchthold (mei 2005) op, dat
maand) zijn. Dit medicament bestaat! Het kan neurodegeneratie in het
3. via een calcium-calmodine afhankelijke sturing en een toename van
lichaamsbeweging de cerebrale gezondheid van de mens drastisch
algemeen en bijvoorbeeld de ziekte van Alzheimer volledig voorkomen.
kan verbeteren via de productie van BDNF [11]. De resultaten van zijn
Het heet ‘low impact lichaamsbeweging’ en dat minimaal drie keer een
onderzoek met ratten zijn:
half uur per week! [12] <<
Dopamine speelt een centrale rol als het gaat om effecten als arousal
•
(alertheid), zelfwaarneming, gevoel van plezier, onderdrukking van
stimuli on cerebral hemodynamics and the cerebral metabolism. Forsch Komplementarmed Klass Naturheilkd. 2002, 9, 6, 331-7
6. Allen M. Activity-generated endorphins: a review of their role in sports science. Can J
Appl Sport Sci. 1983, 8, 3, 115-33
7. Muldoon MF, Mackey RH, Williams KV, et al. Low central nervous serotonergic
Endocrinol Metab. 2004, 89, 1, 266-71
8. Sutoo D, Akiyama K. Regulation of brain function by exercise. Neurobiol Dis. 2003, 13,
1, 1-14
9. Costain L, Croker H. Helping individuals te help themselves. Proc Nutr Soc, febr.
10. Macera CA, Ham SA, Yore MM, et al. Prevalence of physical activity in the United
States: Behavioral risk factor surveillance system. Prev Chronic Dis, april 2005, 2: A17
11. Berchthold NC, Chinn G, Chou M, et al. Exercise primes a molecular memory for
brain derived neurotrophic factor protein induction in the rat hippocampus.
Neuscience, mei 2005, 13
12. Hollmann W, referaat op het congres ITF, Berlijn mei 2005
13. Terjung, RL, Zarzeczny R, Yang HAT. Muscle blood flow and mitochondrial function:
influence of aging
Door dagelijkse training neemt de hoeveelheid BDNF in de hippocampus van de rat continu toe, ook na drie maanden training
negatieve stemmingen (amygdala) en protectie tegen neurodegene-
•
Om de dag trainen is even effectief als dagelijkse training
ratieve processen als Parkinson en dementie [8].
•
Tijdens onderbreking van de training (meer dan 2 weken) begint
Recent onderzoek maakt duidelijk dat met de toename van dopamine tal
van parameters verbeteren, die we kennen als risicofactoren binnen het
Steuernagel B, Brix J, Schneider B, et al. Effects of active and passive movement
2005, 64, 89-96
2. een toename van serotonine via een downregulatie van prolactine
dopamine [7]
11, 948-56
5.
responsivity is associated with the metabolic syndrome and physical inactivity. J Clin
“Oudere mensen verliezen als eerste
het vermogen informatie op te slaan in het
korte-termijngeheugen.”
hypofyse-bijnieras (HPA-as). De gevolgen van de stimulering van de
[6]
Van Dam AC. Module: Beweging en immuunsysteem, PNI vervolg, 2005
het BDNF-gehalte na circa één week te zakken
•
zogenaamde ‘syndroom X’ (hyperlipidemie, obesitas, diabetes type 2
Het hervatten van de training brengt de waarden van BDNF binnen
één dag weer op het oude peil
Literatuur
•
Di Luigi L, Guidetti L, Romanelli F, et al. Acetylsalicyclic acid inhibits the pituitary res-
•
Lanfranco F, Gianotti L, Giordano R, et al. Ageing, growth hormone and physical
•
Perreau VM, Adlard PA, Anderson AJ, et al. Exercise-induced gene expression in the
•
Visser M, Simonsich EM, Colobert LH, et al. Type and intensity of activity and risk of
ponse to exercise-related stress in humans. Med Sci Sports Exerc. 2001, 33, 12, 2029-35
performance. J Endocrinol Inverst. 2003, 26, 9, 861-72
en hypertensie) [7].
Conclusie
1.
rat spinal cord. Gene Expr, 2005, 12:107-21
mobility limitation: the mediating role of muscle parameters. J Am Geriatr Soc, mei
Voldoende Brain Derived Neurotrophic Factor voorkomt neurodegeneratie
2. Regelmatig trainen heeft een positief effect op de Brain Derived
Neurotrophic Factor. De hersenen ‘onthouden’ het positieve effect
2005, 53: 762-70
•
Yun AJ, Bazar KA, Gerber A, et al. The dynamic range of biologic functions and variation of many environmental cues may be declining in the modern age: implications for
disease and therapeutics. Med Hypotheses, febr 2005, 65: 173-8
(ontwikkelen een moleculair geheugen voor dit positieve effect).
* Propriocepsis: systeem dat met behulp van
orgaantjes voornamelijk gelegen in de pezen
28
3. Training hoeft niet dagelijks plaats te vinden en mag zelfs niet
intensief zijn
van spieren van de mens, informeert over plaats
4. Binnen de preventie van dementie speelt beweging een even
en verandering van plaats van delen van het
belangrijke rol als het voorkomen van energieverlies en van het
lichaam in ruimte en tijd (coördinatie).
ontstaan van vrije radicalen
PNI
KATERN
29