Spieren ondergaan verschillende moleculaire veranderingen tijdens verschillende soorten trainingen en oefeningen. Bij duurtraining, zoals hardlopen, neemt het aantal mitochondriën in de spieren toe om meer energie te kunnen leveren.
Bij krachttraining wordt de eiwitsynthese verhoogd voor spiermassa-groei. Deze aanpassingen werken vaak tegen elkaar in, wat het moeilijk maakt om zowel uithoudingsvermogen als kracht gelijktijdig te verbeteren.
Alvast 5 van de belangrijkste punten
- Bij duurtraining neemt het aantal mitochondriën (de energiecentrales van cellen) in de spieren toe om meer energie te leveren.
- Het eiwit PGC-1α speelt een belangrijke rol bij het reguleren van mitochondriën en bloedvatvorming in spieren tijdens duurtraining.
- Bij krachttraining wordt de eiwitsynthese in de spieren verhoogd om de spiermassa te vergroten.
- Het eiwit mTOR is een centrale speler bij het reguleren van spiermassa tijdens krachttraining.
- Moleculaire aanpassingen voor duurtraining en krachttraining werken vaak tegen elkaar in, waardoor het moeilijk is om gelijktijdig uithoudingsvermogen en kracht te verbeteren.
Wat gebeurt er bij duurtraining?
Tijdens duurtraining, zoals hardlopen, is één van de grootste veranderingen in de spieren een toename van het aantal mitochondriën. Mitochondriën zijn de energiecentrales van cellen. Als we veel energie verbruiken tijdens training, reageert ons lichaam hierop door meer mitochondriën aan te maken om meer energie te kunnen leveren.
Een belangrijke molecule die helpt bij het verhogen van het aantal mitochondriën is het eiwit PGC-1α. Deze bindt aan transcriptiefactoren en reguleert de expressie van veel genen in de skeletspieren van knaagdieren en mensen. Naast het verhogen van de mitochondriële massa, verhoogt PGC-1α ook het aantal bloedvaten in de spieren, waardoor de aanvoer van voedingsstoffen en zuurstof naar de cellen verbetert.
Wat gebeurt er bij krachttraining?
De moleculaire veranderingen als reactie op krachttraining, zoals gewichtheffen, zijn anders. “Bij krachttraining verhogen we de productie van de eiwitten in onze spieren door de translatiesnelheden te reguleren,” legt Keith Baar uit. Het eiwit mTOR (mammalian target of rapamycin) lijkt een centrale rol te spelen bij spiergroei.
“Het reguleert anabole processen, waarbij het de eiwitsynthese verhoogt en de eiwitafbraak vermindert,” zegt Baar.
Combinatie van duur- en krachttraining
Het gelijktijdig opbouwen van zowel uithoudingsvermogen als spierkracht kan echter moeilijk zijn, omdat de moleculaire aanpassingen die door elk type training worden geïnduceerd vaak elkaars tegengestelde zijn, legt Baar uit. “Daarom zie je nooit een enorm gespierd persoon die een snelle marathon loopt.”
Verklarende woordenlijst
- Mitochondriën: De energiecentrales van cellen, verantwoordelijk voor de productie van ATP (adenosinetrifosfaat), de belangrijkste energiebron voor celprocessen.
- Transcriptiefactoren: Eiwitten die de expressie van genen reguleren door te binden aan specifieke DNA-sequenties.
- Translatie: Het proces waarbij messenger-RNA (mRNA) wordt vertaald in eiwitten door ribosomen.
- Anabole processen: Metabole processen waarbij complexe moleculen (zoals eiwitten) worden opgebouwd uit eenvoudiger bouwstenen.
Wat gebeurt er precies tijdens de training?
Tijdens training ondergaan de skeletspiercellen ingrijpende veranderingen om zich aan te passen aan de gestelde eisen. Bij duurtraining zoals hardlopen of fietsen, neemt het aantal mitochondriën – de energiecentrales van de cel – toe om meer energie in de vorm van ATP te kunnen leveren aan de hardwerkende spieren.
Deze toename van mitochondriën wordt gestuurd door het PGC-1α-eiwit, dat de expressie van genen reguleert die betrokken zijn bij de biogenese (vorming) van mitochondriën en andere celorganellen. Daarnaast bevordert PGC-1α ook de aangroei van nieuwe bloedvaten in de spieren, waardoor de aanvoer van zuurstof en voedingsstoffen naar de cellen verbetert.
Wat gebeurt er op eiwitniveau?
Bij krachttraining zoals gewichtheffen of krachtoefeningen, spelen andere moleculaire mechanismen een rol. Hier gaat het vooral om het verhogen van de eiwitsynthese in de spiercellen, wat leidt tot een toename van de spiermassa (hypertrofie).
Een belangrijk eiwit dat deze processen reguleert is mTOR (mammalian target of rapamycin). mTOR reguleert anabole processen in de spieren, waarbij het de eiwitsynthese verhoogt en de eiwitafbraak vermindert. Dit leidt tot een netto toename van de spiermassa en spierkracht.
Kun je beide combineren?
Het gelijktijdig verbeteren van zowel uithoudingsvermogen als spierkracht kan echter een uitdaging zijn. De moleculaire aanpassingen die nodig zijn voor duurtraining en krachttraining werken namelijk vaak tegen elkaar in. Zo stimuleert duurtraining vooral de vorming van nieuwe mitochondriën en bloedvaten in de spieren, terwijl krachttraining juist de eiwitsynthese voor spiermassa bevordert.
“Daarom zie je zelden een enorm gespierde persoon die ook een snelle marathontijd kan lopen,” aldus Keith Baar, een expert op dit gebied. Het vinden van de juiste balans tussen beide trainingsvormen is cruciaal om zowel uithoudingsvermogen als kracht optimaal te ontwikkelen.
Conclusie
Spieren ondergaan ingrijpende moleculaire veranderingen tijdens verschillende soorten training om zich aan te passen aan de gestelde eisen. Bij duurtraining verhogen eiwitten als PGC-1α het aantal mitochondriën en bloedvaten, terwijl bij krachttraining eiwitten als mTOR juist de eiwitsynthese en spiermassa stimuleren.
Deze processen werken vaak tegen elkaar in, waardoor het moeilijk kan zijn om zowel uithoudingsvermogen als spierkracht in optimale mate te verbeteren. Een goede trainingsbalans en periodisering zijn daarom van groot belang voor een effectieve aanpak.
Geraadpleegde bronnen:
- Baar K, et al. FASEB J. 2002 – Over de rol van PGC-1α in spieren van knaagdieren
- Mahoney DJ, et al. FASEB J. 2005 – Over de rol van PGC-1α in spieren van mensen
- Wu Z, et al. Cell. 1999 – Over de rol van PGC-1α bij mitochondriële biogenese
- Chinsomboon J, et al. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 – Over de rol van PGC-1α bij angiogenese
- Dreyer HC, et al. J Physiol. 2006 – Over de rol van mTOR bij spiermassa
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen duur- en krachttraining op moleculair niveau?
Bij duurtraining verhogen eiwitten als PGC-1α het aantal mitochondriën en bloedvaten in de spieren om het uithoudingsvermogen te verbeteren. Bij krachttraining stimuleren eiwitten als mTOR juist de eiwitsynthese voor spiermassa en meer kracht.
Waarom is het moeilijk om beiden te combineren?
De moleculaire aanpassingen die nodig zijn voor duurtraining en krachttraining werken vaak tegen elkaar in. Daarom is het lastig om zowel optimaal uithoudingsvermogen als maximale spierkracht te ontwikkelen.
Welke rol speelt PGC-1α in de spieren?
PGC-1α is een belangrijk eiwit dat de expressie van genen reguleert die betrokken zijn bij de vorming van nieuwe mitochondriën en bloedvaten in de spieren tijdens duurtraining. Dit verhoogt het uithoudingsvermogen.
Wat is de functie van mTOR in spieren?
Het eiwit mTOR reguleert anabole processen in de spieren, waarbij het de eiwitsynthese verhoogt en de eiwitafbraak vermindert. Dit leidt tot een toename van de spiermassa en spierkracht tijdens krachttraining.
Hoe kan ik de juiste trainingsbalans vinden?
Om zowel uithoudingsvermogen als spierkracht te verbeteren, is het belangrijk om een goede balans te vinden tussen duur- en krachttraining. Een trainingsperiodisering waarbij je afwisselt tussen blokken met een focus op elk type training, kan hierbij helpen.
