.jpg){kind=logo}
Fysieke activiteit - Is het de inspanning waard bij insuline resistentie?
F&W Expert Opinion 2016; 11: 1Dr. B. Brouwers, biomedisch wetenschapper
Vandaag de dag zijn er 2.1 miljard mensen die lijden aan overgewicht (BMI > 25 kg/m2) of obesitas (BMI > 30 kg/m2) [1]. Het hebben van overgewicht of obesitas hoeft op zich niet schadelijk te zijn, maar het verhoogd de kans op het ontwikkelen van andere aandoeningen [2]. Eén van deze aandoeningen is type 2 diabetes (T2D). Meer dan 90% van alle personen die lijden aan T2D hebben een BMI hoger dan 25 kg/m2 [3]. T2D verhoogt het risico op het ontwikkelen van hart- en vaatziekten, nieraandoeningen, zenuwaandoeningen, blindheid en amputaties, en is daarom een belangrijke oorzaak van vroegtijdige dood [4].
T2D wordt gekenmerkt door een verminderde insuline gevoeligheid van het lichaam. Insuline is het belangrijkste hormoon in het lichaam dat instaat voor de regulatie van de bloedsuikerspiegel en het stimuleren van weefselgroei. Bij gezonde personen verhoogt insuline de opname van glucose in de skeletspieren en verlaagt het de afgifte van glucose door de lever. Wanneer een persoon insuline resistentie ontwikkelt, is insuline niet meer in staat om deze functies naar behoren uit te oefenen. De insuline gestimuleerde opname van glucose in de skeletspieren wordt lager, en de afgifte van glucose door de lever wordt minder goed geblokkeerd. Dit zal lijden tot een verhoging van de bloedsuikerspiegel.
Het belangrijkste doel in de behandeling van insuline resistentie is het verkrijgen en het behouden van een optimale bloedsuikerspiegel (<6.1 mmol/l). Ondanks dat er verschillende soorten medicatie op de markt zijn, blijft fysieke activiteit een van de meest efficiënte manieren om de insuline gevoeligheid van een persoon te verbeteren. Dit is aangetoond in een studie waarbij het effect van metformine (eerstelijns medicatie voor de behandeling van insuline resistentie) werd vergeleken met het effect van een trainingsinterventie onder begeleiding in mannen en vrouwen met insuline resistentie [5]. Dagelijkse inname van metformine gedurende 12 weken verhoogde de insuline gevoeligheid met 15%. Drie maal per week 60 minuten sporten gedurende 12 weken verhoogde de insuline gevoeligheid met maar liefst 50%.
Rechtstreekse en onrechtstreekse effecten op de insuline gevoeligheid
Het sterke effect van fysieke activiteit op het verbeteren van de insuline gevoeligheid kan worden verklaard doordat fysieke activiteit de insuline gevoeligheid zowel op een rechtstreekse als een onrechtstreekse manier verbetert. In de jaren ’90 werd algemeen aangenomen dat het positieve effect van fysieke activiteit op insuline gevoeligheid werd veroorzaakt door een verlaging in lichaamsgewicht: Meer fysieke activiteit verhoogt het totale energieverbruik, wat uiteindelijk zal leiden tot gewichtsafname, en de effecten van gewichtsafname op insuline gevoeligheid zijn zeer goed onderbouwd [6]. Sinds het begin van de 21e eeuw zijn er echter verschillende studies uitgevoerd die hebben aangetoond dat fysieke activiteit de insuline gevoeligheid kan verbeteren zelf wanneer lichaamsgewicht constant blijft [7, 8]. Dit toont aan de fysieke activiteit de insuline gevoeligheid niet enkel via een daling in lichaamsgewicht op een onrechtstreekse manier, maar ook op een rechtstreekse manier kan verbeteren.
Hogere glucose opname is het belangrijke actiemechanisme
Het belangrijkste rechtstreekse effect van fysieke activiteit op de insuline gevoeligheid vindt plaats in de skeletspieren, welke verantwoordelijk zijn voor 85% van de totale opname van glucose in het lichaam. Verschillende studies hebben de insuline gevoeligheid van de skeletspieren rechtstreeks bepaald voor en na een trainingsinterventie onder begeleiding [5, 9, 10]. Al deze studies tonen aan dat de opname van glucose in de skeletspieren sterk toeneemt na de trainingsperiode. Dit is gemakkelijk te begrijpen, gezien de skeletspieren de training actief ondergaan.
Wanneer glucose wordt opgenomen in de skeletspieren heeft het 2 bestemmingen. Vooreerst kan glucose worden gebruikt als een onmiddellijke bron van energie tijdens oxidatie. Daarnaast kan glucose worden opgeslagen in de vorm van glycogeen (het polysacharide van glucose) om later te worden gebruikt als bron van energie in tijden wanneer er meer energie nodig is (zoals tijdens de gevaste toestand). Fysieke activiteit kan zowel de oxidatie als de opslag van glucose in de skeletspieren verhogen [5, 9, 11].
Hogere glucose opname wordt geregeld door acute en chronische effecten
Hogere oxidatie van glucose en hogere opslag van glucose in de skeletspieren kan worden beïnvloed door zowel acute als chronische effecten van fysieke activiteit [4, 11].
De acute effecten spelen een belangrijke rol tijdens en onmiddellijk na een inspanningssessie. Tijdens een inspanningssessie zal door middel van contractie van de skeletspieren de glucose opname worden gestimuleerd [4, 11]. Wanneer de inspanningssessie is beëindigd zal de oxidatie van glucose terug verlagen naar rustwaarden. Op dat moment wordt de insuline gestimuleerde opslag van glucose in de skeletspieren (in de vorm van glycogeen) belangrijker [11]. Dit 2e acute effect van fysieke activiteit is belangrijk in de eerste 2 - 72 uur na de inspanningssessie, waarna ook dit effect verdwijnt.
Chronische effecten van fysieke activiteit zijn effecten die ontstaan door het lange termijn trainingseffect. Wanneer een persoon voor een langere, structurele periode zijn fysieke activiteit verhoogt, kunnen de skeletspieren structureel en fysiologisch veranderen. Zo kan bijvoorbeeld de totale spiermassa toenemen, en zal het fenotype van de skeletspieren veranderen van ongetraind naar getraind. Deze chronische effecten zijn minder belangrijk in het verhogen van de glucose oxidatie, aangezien dit voornamelijk is verhoogd tijdens de inspanningssessies. Maar deze chronische adaptaties zullen er wel voor zorgen dat de opslag van glucose in de vorm van glycogeen in de skeletspieren verder zal stijgen [11].
Dit toont aan dat zowel de inspanningssessies zelf als het lange termijn trainingseffect een rol kan spelen in het verhogen van de opname van glucose in de skeletspieren. Dit zal leiden tot een betere regulatie van de bloedsuikerspiegel.
Welke intensiteit en wat type van fysieke activiteit wordt aangeraden?
In de huidige richtlijnen van de Amerikaanse Associatie voor Diabetes (ADA) wordt aangeraden om per week minimaal 150 minuten te sporten met een hoge of gemiddelde intensiteit om insuline resistentie te voorkomen of te genezen [4].
Fysieke activiteit met een hoge intensiteit wordt gedefinieerd als fysieke activiteit waarbij een hoge mate van inspanning wordt gevraagd, waarbij de ademhalingsfrequentie verhoogt en waarbij er een substantiële stijging van de hartslag optreedt (70-85% van de maximale hartslag) [12]. Fysieke activiteit met een hoge intensiteit kan zowel intense krachttraining zijn, intense duurtraining, evenals een combinatie van beide. Al deze vormen van fysieke activiteit verbeteren de insuline gevoeligheid [9, 10, 13], maar een combinatie van kracht- en duurtraining wordt gezien als de meest efficiënte manier om de insuline gevoeligheid te verbeteren [4]. De gedachte achter deze stelling is dat krachtraining en duurtraining de insuline gevoeligheid op een verschillende manier verbeteren. Krachttraining verhoogd de totale spiermassa, en meer spiermassa zal leiden tot een hogere totale opname van glucose. Duurtraining heeft geen effect op de spiermassa, maar zal zorgen voor een hogere efficiëntie in de opname van glucose door de skeletspieren - eenzelfde hoeveelheid spiermassa zal een hogere hoeveelheid glucose opnemen. Een combinatie van kracht- en duurtraining activeert beide effecten, en wordt daarom gezien als het meest efficiënt.
Fysieke activiteit met een gemiddelde intensiteit wordt gedefinieerd als fysieke activiteit waarbij een gemiddelde mate van inspanning wordt gevraagd en waarbij de hartslag duidelijk verhoogt (50-70% van de maximale hartslag) [12]. Voorbeelden van fysieke activiteit met een gemiddelde intensiteit zijn stevig wandelen, tuinieren en wandelen met je huisdier. Dat fysieke activiteit met een gemiddelde intensiteit de insuline gevoeligheid verbetert werd aangetoond in een studie waarbij dagelijks 30 minuten wandelen gedurende 6 maanden de insuline gevoeligheid verbeterde [7]. De verbetering in insuline gevoeligheid is vaak subtieler dan wat wordt bereikt met een intensere vorm van fysieke activiteit. De oorzaak hiervoor is dat fysieke activiteit met een gemiddelde intensiteit voornamelijk het oxidatieve effect activeert, maar minder effect heeft op het verhogen van de opslag van glucose in de skeletspieren. Daarnaast zal fysieke activiteit met een gemiddelde intensiteit de spiermassa niet vergroten, en ook niet resulteren in een verlaging van het lichaamsgewicht [14].
Expert opinie
Uit een recente analyse waarbij 20000 mensen werden geïncludeerd is gebleken dat een vermindering in fysieke activiteit, meer dan een stijging in de calorie inname, gerelateerd is aan het hoge aantal mensen met overgewicht of obesitas [15]. Het verhogen van de fysieke activiteit is dan ook de meest eenvoudige therapie om dit probleem aan te pakken.
Het gebruik van fysieke activiteit als een eerstelijns behandeling heeft verschillende voordelen. Vooreerst kan fysieke inspanning al worden toegepast bij gezonde personen met overgewicht of obesitas om zo het ontstaan van insuline resistentie te voorkomen. Wanneer een persoon reeds insuline resistentie heeft ontwikkeld, is fysieke activiteit de meest efficiënte manier om de bloedsuikerspiegel te doen dalen binnen de normaalwaarden, en dit in een relatief korte periode. Ten tweede zorgt een verhoging van de fysieke activiteit voor een daling van het lichaamsgewicht (wanneer de calorie inname constant is). Ten derde verbetert fysieke activiteit de cardiovasculaire gezondheid, wat net zoals insuline gevoeligheid verminderd is in personen met overgewicht en obesitas.
Om een significant effect te bereiken is minimaal 150 minuten fysieke activiteit per week noodzakelijk, met een maximale periode van 72 uur tussen 2 opeenvolgende inspanningssessies. Daarom is een minimum van 3 inspanningssessies per week aan te raden, met niet meer dan 2 opeenvolgende dagen zonder fysieke activiteit. Fysieke activiteit met een hoge intensiteit is het meest efficiënt, en krijgt daarom de voorkeur wanneer de omstandigheden dit toelaten. Het meest efficiënte is om te kiezen voor een combinatie van kracht- en duurtraining.
In oudere, ongetrainde personen met een hogere kans op cardiovasculaire problemen is het aan raden om te starten met fysieke activiteit met een gemiddelde intensiteit. Na een initiële periode, en wanneer de trainingsstatus is verbeterd, kan de intensiteit worden verhoogd.
T2D wordt gekenmerkt door een verminderde insuline gevoeligheid van het lichaam. Insuline is het belangrijkste hormoon in het lichaam dat instaat voor de regulatie van de bloedsuikerspiegel en het stimuleren van weefselgroei. Bij gezonde personen verhoogt insuline de opname van glucose in de skeletspieren en verlaagt het de afgifte van glucose door de lever. Wanneer een persoon insuline resistentie ontwikkelt, is insuline niet meer in staat om deze functies naar behoren uit te oefenen. De insuline gestimuleerde opname van glucose in de skeletspieren wordt lager, en de afgifte van glucose door de lever wordt minder goed geblokkeerd. Dit zal lijden tot een verhoging van de bloedsuikerspiegel.
Het belangrijkste doel in de behandeling van insuline resistentie is het verkrijgen en het behouden van een optimale bloedsuikerspiegel (<6.1 mmol/l). Ondanks dat er verschillende soorten medicatie op de markt zijn, blijft fysieke activiteit een van de meest efficiënte manieren om de insuline gevoeligheid van een persoon te verbeteren. Dit is aangetoond in een studie waarbij het effect van metformine (eerstelijns medicatie voor de behandeling van insuline resistentie) werd vergeleken met het effect van een trainingsinterventie onder begeleiding in mannen en vrouwen met insuline resistentie [5]. Dagelijkse inname van metformine gedurende 12 weken verhoogde de insuline gevoeligheid met 15%. Drie maal per week 60 minuten sporten gedurende 12 weken verhoogde de insuline gevoeligheid met maar liefst 50%.
Rechtstreekse en onrechtstreekse effecten op de insuline gevoeligheid
Het sterke effect van fysieke activiteit op het verbeteren van de insuline gevoeligheid kan worden verklaard doordat fysieke activiteit de insuline gevoeligheid zowel op een rechtstreekse als een onrechtstreekse manier verbetert. In de jaren ’90 werd algemeen aangenomen dat het positieve effect van fysieke activiteit op insuline gevoeligheid werd veroorzaakt door een verlaging in lichaamsgewicht: Meer fysieke activiteit verhoogt het totale energieverbruik, wat uiteindelijk zal leiden tot gewichtsafname, en de effecten van gewichtsafname op insuline gevoeligheid zijn zeer goed onderbouwd [6]. Sinds het begin van de 21e eeuw zijn er echter verschillende studies uitgevoerd die hebben aangetoond dat fysieke activiteit de insuline gevoeligheid kan verbeteren zelf wanneer lichaamsgewicht constant blijft [7, 8]. Dit toont aan de fysieke activiteit de insuline gevoeligheid niet enkel via een daling in lichaamsgewicht op een onrechtstreekse manier, maar ook op een rechtstreekse manier kan verbeteren.
Hogere glucose opname is het belangrijke actiemechanisme
Het belangrijkste rechtstreekse effect van fysieke activiteit op de insuline gevoeligheid vindt plaats in de skeletspieren, welke verantwoordelijk zijn voor 85% van de totale opname van glucose in het lichaam. Verschillende studies hebben de insuline gevoeligheid van de skeletspieren rechtstreeks bepaald voor en na een trainingsinterventie onder begeleiding [5, 9, 10]. Al deze studies tonen aan dat de opname van glucose in de skeletspieren sterk toeneemt na de trainingsperiode. Dit is gemakkelijk te begrijpen, gezien de skeletspieren de training actief ondergaan.
Wanneer glucose wordt opgenomen in de skeletspieren heeft het 2 bestemmingen. Vooreerst kan glucose worden gebruikt als een onmiddellijke bron van energie tijdens oxidatie. Daarnaast kan glucose worden opgeslagen in de vorm van glycogeen (het polysacharide van glucose) om later te worden gebruikt als bron van energie in tijden wanneer er meer energie nodig is (zoals tijdens de gevaste toestand). Fysieke activiteit kan zowel de oxidatie als de opslag van glucose in de skeletspieren verhogen [5, 9, 11].
Hogere glucose opname wordt geregeld door acute en chronische effecten
Hogere oxidatie van glucose en hogere opslag van glucose in de skeletspieren kan worden beïnvloed door zowel acute als chronische effecten van fysieke activiteit [4, 11].
De acute effecten spelen een belangrijke rol tijdens en onmiddellijk na een inspanningssessie. Tijdens een inspanningssessie zal door middel van contractie van de skeletspieren de glucose opname worden gestimuleerd [4, 11]. Wanneer de inspanningssessie is beëindigd zal de oxidatie van glucose terug verlagen naar rustwaarden. Op dat moment wordt de insuline gestimuleerde opslag van glucose in de skeletspieren (in de vorm van glycogeen) belangrijker [11]. Dit 2e acute effect van fysieke activiteit is belangrijk in de eerste 2 - 72 uur na de inspanningssessie, waarna ook dit effect verdwijnt.
Chronische effecten van fysieke activiteit zijn effecten die ontstaan door het lange termijn trainingseffect. Wanneer een persoon voor een langere, structurele periode zijn fysieke activiteit verhoogt, kunnen de skeletspieren structureel en fysiologisch veranderen. Zo kan bijvoorbeeld de totale spiermassa toenemen, en zal het fenotype van de skeletspieren veranderen van ongetraind naar getraind. Deze chronische effecten zijn minder belangrijk in het verhogen van de glucose oxidatie, aangezien dit voornamelijk is verhoogd tijdens de inspanningssessies. Maar deze chronische adaptaties zullen er wel voor zorgen dat de opslag van glucose in de vorm van glycogeen in de skeletspieren verder zal stijgen [11].
Dit toont aan dat zowel de inspanningssessies zelf als het lange termijn trainingseffect een rol kan spelen in het verhogen van de opname van glucose in de skeletspieren. Dit zal leiden tot een betere regulatie van de bloedsuikerspiegel.
Welke intensiteit en wat type van fysieke activiteit wordt aangeraden?
In de huidige richtlijnen van de Amerikaanse Associatie voor Diabetes (ADA) wordt aangeraden om per week minimaal 150 minuten te sporten met een hoge of gemiddelde intensiteit om insuline resistentie te voorkomen of te genezen [4].
Fysieke activiteit met een hoge intensiteit wordt gedefinieerd als fysieke activiteit waarbij een hoge mate van inspanning wordt gevraagd, waarbij de ademhalingsfrequentie verhoogt en waarbij er een substantiële stijging van de hartslag optreedt (70-85% van de maximale hartslag) [12]. Fysieke activiteit met een hoge intensiteit kan zowel intense krachttraining zijn, intense duurtraining, evenals een combinatie van beide. Al deze vormen van fysieke activiteit verbeteren de insuline gevoeligheid [9, 10, 13], maar een combinatie van kracht- en duurtraining wordt gezien als de meest efficiënte manier om de insuline gevoeligheid te verbeteren [4]. De gedachte achter deze stelling is dat krachtraining en duurtraining de insuline gevoeligheid op een verschillende manier verbeteren. Krachttraining verhoogd de totale spiermassa, en meer spiermassa zal leiden tot een hogere totale opname van glucose. Duurtraining heeft geen effect op de spiermassa, maar zal zorgen voor een hogere efficiëntie in de opname van glucose door de skeletspieren - eenzelfde hoeveelheid spiermassa zal een hogere hoeveelheid glucose opnemen. Een combinatie van kracht- en duurtraining activeert beide effecten, en wordt daarom gezien als het meest efficiënt.
Fysieke activiteit met een gemiddelde intensiteit wordt gedefinieerd als fysieke activiteit waarbij een gemiddelde mate van inspanning wordt gevraagd en waarbij de hartslag duidelijk verhoogt (50-70% van de maximale hartslag) [12]. Voorbeelden van fysieke activiteit met een gemiddelde intensiteit zijn stevig wandelen, tuinieren en wandelen met je huisdier. Dat fysieke activiteit met een gemiddelde intensiteit de insuline gevoeligheid verbetert werd aangetoond in een studie waarbij dagelijks 30 minuten wandelen gedurende 6 maanden de insuline gevoeligheid verbeterde [7]. De verbetering in insuline gevoeligheid is vaak subtieler dan wat wordt bereikt met een intensere vorm van fysieke activiteit. De oorzaak hiervoor is dat fysieke activiteit met een gemiddelde intensiteit voornamelijk het oxidatieve effect activeert, maar minder effect heeft op het verhogen van de opslag van glucose in de skeletspieren. Daarnaast zal fysieke activiteit met een gemiddelde intensiteit de spiermassa niet vergroten, en ook niet resulteren in een verlaging van het lichaamsgewicht [14].
Expert opinie
Uit een recente analyse waarbij 20000 mensen werden geïncludeerd is gebleken dat een vermindering in fysieke activiteit, meer dan een stijging in de calorie inname, gerelateerd is aan het hoge aantal mensen met overgewicht of obesitas [15]. Het verhogen van de fysieke activiteit is dan ook de meest eenvoudige therapie om dit probleem aan te pakken.
Het gebruik van fysieke activiteit als een eerstelijns behandeling heeft verschillende voordelen. Vooreerst kan fysieke inspanning al worden toegepast bij gezonde personen met overgewicht of obesitas om zo het ontstaan van insuline resistentie te voorkomen. Wanneer een persoon reeds insuline resistentie heeft ontwikkeld, is fysieke activiteit de meest efficiënte manier om de bloedsuikerspiegel te doen dalen binnen de normaalwaarden, en dit in een relatief korte periode. Ten tweede zorgt een verhoging van de fysieke activiteit voor een daling van het lichaamsgewicht (wanneer de calorie inname constant is). Ten derde verbetert fysieke activiteit de cardiovasculaire gezondheid, wat net zoals insuline gevoeligheid verminderd is in personen met overgewicht en obesitas.
Om een significant effect te bereiken is minimaal 150 minuten fysieke activiteit per week noodzakelijk, met een maximale periode van 72 uur tussen 2 opeenvolgende inspanningssessies. Daarom is een minimum van 3 inspanningssessies per week aan te raden, met niet meer dan 2 opeenvolgende dagen zonder fysieke activiteit. Fysieke activiteit met een hoge intensiteit is het meest efficiënt, en krijgt daarom de voorkeur wanneer de omstandigheden dit toelaten. Het meest efficiënte is om te kiezen voor een combinatie van kracht- en duurtraining.
In oudere, ongetrainde personen met een hogere kans op cardiovasculaire problemen is het aan raden om te starten met fysieke activiteit met een gemiddelde intensiteit. Na een initiële periode, en wanneer de trainingsstatus is verbeterd, kan de intensiteit worden verhoogd.