Inhoudsopgave. Theorie. 1. Werking en opbouw van spieren. 2. Spieren tijdens inspanning. 3. Spierpijn en herstel. 4. Antioxidanten en vrije radicalen

1

Voorwoord Nu we in de zesde klas zitten van het Christelijk Gymnasium Utrecht moeten we er toch echt aan geloven; het profielwerkstuk. We wisten al snel dat we ons profielwerkstuk voor het vak biologie wilden doen, maar het was enorm lastig om een specifiek onderwerp uit te kiezen. Na enige tijd te hebben gebrainstormd, waren we er achter dat voeding en sport twee onderwerpen waren die ons erg veel interesseren. Helaas hebben deze onderwerpen ons niet direct tot een onderzoeksgevraag geleid. Uiteindelijk zijn we tot het onderwerp superfoods gekomen. Het onderwerp superfoods sprak ons aan, omdat het een erg actueel onderwerp is. Sommige superfoods worden beschreven als ware wondermiddelen. “Vroeger was er eten. Nu is er eten dat food heet. Anders dan anders. Beter. Super. Want gewoon gezond is niet gezond genoeg. Superfood is tegen kanker, maar voor een stralende huid. Het helpt tegen ouderdom en maakt dat je tegen de wind in kunt fietsen. Super voor alles.” Na al deze geweldige claims, was de keuze snel gemaakt; wij wilden onderzoek doen naar superfoods. Natuurlijk wilden we dit combineren met onze andere interesse; sport. Doordat we vaak lazen dat superfoods zouden zorgen voor geweldige sportprestaties zonder dat je achteraf ergens last van zou hebben, kwamen we steeds dichter bij een specifieke onderzoeksvraag. Uiteindelijk hebben we besloten dat we wilden onderzoeken of het superfood tarwegras er inderdaad voor zou zorgen dat sport inspanningen makkelijker zouden verlopen dan voorheen en of je na de inspanningen ook minder last van zou hebben. Onze onderzoeksvraag is geworden: “In hoeverre heeft de dagelijkse inname van tarwegras invloed op het herstel van belaste spieren na een inspanning?” Via onze begeleidster Ingrid Vos kwamen we bij het tarwegrasbedrijf Grass2Juice. Ingrid kent de oprichter van Grass2Juice, Nick Sluijter. Nadat we Nick hadden verteld over het onderzoek dat we wilden doen, bleek dat hij erg enthousiast was en openstond voor ons onderzoek. Hij heeft ons voorzien van alle middelen die nodig waren om de proef zo goed mogelijk uit te kunnen voeren met tarwegras. We willen Nick Sluijter, Ingrid Vos en onze geweldige proefpersonen uit de vierde en vijfde klas daarom ook heel erg bedanken. Zonder hun medewerking hadden wij dit onderzoek niet kunnen doen. Tessa Spaapen en Manon Witteman

Utrecht, 16 januari 2015

2

Inhoudsopgave Theorie

4

1. Werking en opbouw van spieren

4

2. Spieren tijdens inspanning

12

3. Spierpijn en herstel

17

4. Antioxidanten en vrije radicalen

19

5. Tarwegras

26

Proefopzet

32

Onderzoeksvraag

32

Parameter

32

Hypothese

32

Materialen

32

Werkwijze

33

Resultaten

37

Conclusie

47

Discussie

47

Bronvermelding en bibliografie

49

3

Theorie In het eerste deel van de theorie zullen de werking en opbouw van spieren behandeld worden. Er zal ook behandeld worden hoe het dwarsgestreept spierweefsel samentrekt en hoe dwarsgestreept spierweefsel functioneert tijdens inspanning. In het tweede deel zal dieper worden ingegaan worden op overbelaste spieren tijdens inspanning, op spierpijn en op het herstel van de spieren na een zware inspanning. In deel drie zullen antioxidanten en vrije radicalen behandeld worden. Er wordt afgesloten met specifieke informatie over tarwegras. Weefsels Alle cellen van het lichaam vinden hun oorsprong in een primaire moedercel. Bij de achtereenvolgende celdelingen behouden deze cellen niet dezelfde eigenschappen. Zij evolueren en differentiëren in vorm en samenstelling om zich aan te passen aan de verschillende functies die zij zullen vervullen. Hierdoor ontstaan de verschillende weefsels waaruit een organisme bestaat. We onderscheiden de verschillende typen weefsels naar vorm, samenstelling, ligging en functie van de cellen. 1. dekweefsel 2. steunweefsel - bindweefsel - kraakbeenweefsel - botweefsel 3. spierweefsel - hartspierweefsel - glad spierweefsel - dwarsgestreept spierweefsel/ skeletspierweefsel 4. zenuwweefsel - zintuigweefsel 1

1. Werking en opbouw van spieren Spierweefsel Spierweefsel is gespecialiseerd om zich samen te trekken. Bij contracties van de spiercellen vindt een chemische reactie plaats tussen de filamenten van myosine en actine. Ze zijn zodanig gerangschikt dat de gehele cel samentrekt wanneer de filamenten met elkaar reageren. Er zijn drie typen spierweefsel in het lichaam. Het contractiemechanisme is in alle typen spierweefsel hetzelfde, maar de wijze waarop de myosine en actine filamenten gerangschikt zijn verschilt. Ook is er een verschil in het aantal celkernen per cel, de aanwezigheid van dwarse streping, of de spier autonoom of animaal is, de vermoeibaarheid van de spier, de krachtleverantie van de spier en de mitotische capaciteit. 2 3 Hartspierweefsel Hartspierweefsel bevindt zich uitsluitend in het hart. Evenals het skeletspierweefsel is hartspierweefsel dwarsgestreept. Een uitzonderlijke hartspiercel is veel kleiner dan een skeletspiervezel en heeft meestal slechts één celkern. Hartspiercellen zijn onderling verbonden door intercalaire schijven, dit zijn speciale aanhechtingsplaatsen die gap junctions en desmosomen bevatten (zie figuur 1.1 4). Desmosomen zorgen ervoor dat de hartspiercellen onderling verankerd zijn en een gap junction is een kanaal dat twee elektrisch actieve celen met elkaar verbindt. Ze zorgen ervoor dat de actiepotentialen in de cellen gelijk zijn. Het is dus een 1

Hendriks, E., Vink, J., & Helsper, H. (2002). Leerboek sportmassage. Houten: Bohn Stafleu Van Loghum.

2

Martini, F. & Bartholomew, E. (2008) Anatomie en fysiologie. Amsterdam: Pearson Education Benelux BV

3

http://www.zowerkthetlichaam.nl/3730/histolgie-weefsels-bouw-en-functie-verschillende-soorten-spierweefsel/

(02-01-2015) 4

Martini, F. & Bartholomew, E. (2008) (zie noot 2)

4

soort elektrische koppeling tussen de cellen. 5 Hartspiercellen zijn vertakt en vormen een netwerk dat de kracht en prikkel voor de samentrekking van het hart efficiënt van het ene gedeelte van het hart naar het andere kan overbrengen. Hartspiercellen zijn niet afhankelijk van zenuwactiviteiten om een samentrekking te beginnen. In plaats daarvan zorgen gespecialiseerde pacemakercellen voor een regelmatig ritme van samentrekking. Hoewel het zenuwstelsel de snelheid van de activiteit van de pacemakercellen kan wijzigen, kunnen de afzonderlijke hartspiercellen niet door de wil worden beïnvloed. Daarom wordt hartspierweefsel gestreept, onwillekeurig (autonoom) spierweefsel genoemd. De cellen van het hartspierweefsel zijn kort, vertakt en gestreept, meestal met één enkele celkern; cellen zijn onderling door intercalaire schijven verbonden. De functie van de hartspiercellen is het rondpompen van het bloed en het handhaven van de bloeddruk. 6 Figuur 1.1

Glad spierweefsel Glad spierweefsel wordt aangetroffen in de wanden van de inwendige organen zoals het maagdarmstelsel, de blaas en de uterus, maar ook in de irisspieren van het oog en in de wanden van de bloedvaten. Glad spierweefsel is in bijna elk orgaan te vinden, het vormt bundels of scheden rond andere weefsels. In het beenderstelsel, spierstelsel, zenuwstelsel en hormoonstelsel reguleren gladde spieren rond bloedvaten de bloedstroom door vitale organen. In het spijsverteringsstelsel en het uitscheidingsstelsel reguleren ringen van gladde spieren, de zogenoemde sluitspieren, de verplaatsing van stoffen door inwendige transportbuizen. Het weefsel wordt glad genoemd, omdat onder de microscoop in het cytoplasma van deze kleine cellen geen dwarse streping kan worden waargenomen (zie figuur 1.2 7). Glad spierweefsel onderscheidt zich van dwarsgestreept weefsel, doordat de actine en myosine filamenten niet strikt in myofibrillen met sarcomeren zijn gerangschikt, maar in de lengterichting verspreid in de cel voorkomen. Gladde spiercellen zijn ongeveer even groot als hartspiercellen. Evenals hartspiercellen bevat elke spoelvormige gladde spiercel één centraal gelegen celkern. De duur van de enkelvoudige contractie van gladde spiercellen is lang, zodat het zenuwstelsel met een zeer lage prikkelfrequentie de spanning in bijvoorbeeld een bloedvatwand kan handhaven. 8 9 Dwarsgestreept spierweefsel/ skeletspierweefsel zal worden behandeld onder het kopje microscopische anatomie skeletspieren. 5

http://www.ronaldschulte.nl/files/Hartspierweefsel-met-intercalaire-schijven---De-wereld-onder-de-microscoop.pdf

(27-12-2014) 6


7


8

Morree, J. J. ., Jongert, T., & Poel, G. . (2006). Inspanningsfysiologie, oefentherapie en training. Houten: Bohn Stafleu

Van Loghum. 9


5

Figuur 1.2

Functies skeletspieren Skeletspieren zijn spieren die voornamelijk uit spierweefsel bestaan, ze bevatten echter ook bindweefsel, zenuwen en bloedvaten. Deze spieren zijn direct of indirect aan de beenderen van het skelet gehecht. Het spierstelsel bestaat uit circa zevenhonderd skeletspieren die de volgende functies hebben: 1. Bewegen van skeletdelen. Contracties van skeletspieren trekken aan pezen, waardoor de beenderen worden verplaatst. Deze contracties kunnen tot een eenvoudige beweging leiden, zoals het strekken van de arm of tot zeer complexe bewegingen, zoals zwemmen, skiën of typen. 2. Handhaven van houding en lichaamspositie. De lichaamshouding wordt voortdurend door spiercontracties gehandhaafd. Zonder deze constante activiteit zouden we niet rechtop kunnen zitten. 3. Ondersteunen van weke delen. De buikwand en de bodem van de bekkenholte bestaan uit lagen skeletspierweefsel. Deze spieren dragen het gewicht van de organen in de buik en bekkenholte en beschermen inwendige weefsels tegen beschadiging. 4. Openen en sluiten van in- en uitgangen. De toegang naar het spijsverteringskanaal en naar de urinewegen zijn met ringen van skeletspierweefsel omgeven. Dankzij deze spieren kunnen we het slikken, de stoelgang en het plassen bewust aansturen. 5. Handhaven van de lichaamstemperatuur. Voor spiercontracties is energie nodig en telkens wanneer in het lichaam energie wordt gebruikt, wordt een deel van deze energie in warmte omgezet. Door de warmte die werkende spieren afgeven, blijft de lichaamstemperatuur binnen de grenzen die nodig zijn om normaal te functioneren. 10 Macroscopische anatomie skeletspieren Elke spier bestaat uit drie lagen bindweefsel: het epimysium, het perimysium en het endomysium (zie figuur 1.3 11). De spier als geheel is omgeven door het epimysium, een laag collageenvezels die de spier scheidt van omringende weefsels en organen. De bindweefselvezels van het perimysium verdelen de skeletspieren in afzonderlijke bundels van spiervezels; zo’n bundel wordt fasciculus of spierbundel genoemd. Behalve collagene en elastische vezels, bevat het perimysium bloedvaten en zenuwen die naar de bindweefselvliezen rond de spier toelopen. Binnen een spierbundel is elke skeletspiervezel omgeven door een endomysium, een gezamenlijk bindweefselvlies rond een aantal aangrenzende spiervezels. Stamcellen die verspreid liggen tussen de vezels, spelen een rol bij het herstel van beschadigd spierweefsel. Aan het einde van de spier komen de collagene vezels van alle drie de lagen samen en vormen ze een bundel, een zogenaamde pees. Pezen zijn banden van collagene vezels waarmee skeletspieren aan beenderen zijn aangehecht. De vezels van de pees zijn met het beenvlies van het bot verweven, 10 11

Martini, F. & Bartholomew, E. (2008) (zie noot 2) Eroschenko, V. P., & Fiore, M. S. H. (2008). DiFiore's atlas of histology with functional correlations. Philadelphia:

Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins.

6

waardoor een stevige hechting ontstaat. Elke samentrekking van de spier oefent een trekkracht op zijn pees uit en op zijn beurt op het aangehechte bot. Figuur 1.3

Het bindweefsel van het epimysium en het perimysium vormt een doorgang voor de bloedvaten en zenuwen die noodzakelijk zijn voor het functioneren van de spiervezels. Voor spiercontracties is enorm veel energie nodig. Een uitgebreid netwerk van bloedvaten levert de noodzakelijk zuurstof en voedingsstoffen en voert de afvalstoffen af die door de actieve skeletspieren bij de stofwisseling zijn gevormd. Skeletspieren trekken alleen samen wanneer ze door het centraal zenuwstelsel worden gestimuleerd. Axonen lopen door het epimysium heen, vertakken zich door het perimysium en komen het endomysium binnen om de uitzonderlijke spiervezels aan te sturen. 12 Microscopische anatomie skeletspieren Zoals net is gezegd, omringt het endomysium een bundel spiervezels. Elke aparte spiervezel wordt omringt door het sarcolemma. Een spiervezel bestaat uit verschillende myofibrillen en die bestaan op hun beurt weer uit sarcomeren. Wanneer een sarcomeer microscopisch wordt uitvergroot zijn er twee verschillende soorten filamenten zichtbaar; myosine en actine filamenten. Deze myosine en actine filamenten zijn in een spiervezel systematisch gerangschikt in sarcomeren. De sarcomeren zijn verantwoordelijk voor het dwarsgestreepte patroon dat in microscopische preparaten van dwarsgestreept spierweefsel zichtbaar is ( zie figuur 1.4). De cellen in het skeletspierweefsel zijn lang, cilindervorming en hebben meerdere celkernen per cel. 13 14

12


13

http://www.biodoen.nl/biodoenLite.php?idOrder=0705063201 (02-01-2015)

14

Kuks, J. B. M., & Snoek, J. W. (2007). Klinische neurologie. Houten: Bohn Stafleu van Loghum.

7

Figuur 1.4

Sarcomeer Eén myofibril is opgebouwd uit meerdere sarcomeren en één sarcomeer is opgebouwd uit verschillende filamenten. Een sarcomeer wordt onderverdeeld in de volgende vijf kenmerkende onderdelen (zie figuur 1.5 15): 1. De A-band: (het donkere deel van het sarcomeer) bestaat uit dikke myosine filamenten en is de plaats waar myosine filamenten actine filamenten overlappen. 2. De H-zone: is de plaats waar alleen dikke myosine filamenten aanwezig zijn. Hier overlappen de filamenten elkaar dus niet. Wanneer een spier samentrekt wordt de H-zone minder breed. 3. De I-band: (het lichte deel van het sarcomeer) bestaat uit dunne actine filamenten, die niet worden overlapt door myosine filamenten. 4. De M-lijn: loopt door het centrum van de H-zone. 5. De Z-schijf: is het donkere deel in het midden van de lichte I-band. Het is de scheiding tussen twee aparte sarcomeren. 16

Figuur 1.5

15

http://mejoraterapias.files.wordpress.com/2010/08/vezel-en-sarc.gif (02-01-2015)

16

Stevens, A., Lowe, J., & Aarts, W. (1997). Histologie van de mens. Houten: Bohn Stafleu Van Loghum.

8

Stappen van het contractie mechanisme Het contractie mechanisme maakt gebruik van de bouw van het sarcomeer. De myosine en actine filamenten reageren als een spier wordt gestimuleerd om samen te trekken. Door een actie potentiaal gebeurt het volgende; Een actine filament bevat tropomyosine en troponine. Het myosine filament wil binden aan het actine filament, maar tropomyosine zorgt ervoor dat de bindingsplaatsen van het actine filament geblokkeerd worden. Het myosine kan dus niet binden (zie figuur 1.6 a 17). Stap 1. Nadat een actiepotentiaal aankomt bij de spieren wordt Ca2+ vrijgemaakt door een deel van het sarcoplasmatisch reticulum; vanuit de terminal cisternae. Nadat Ca2+ is vrijgekomen bindt het aan het troponine (zie figuur 1.6 b). Het gevolg hiervan is dat het troponine-tropomyosine complex wordt verschoven, waardoor de bindingsplaatsen van het actine filament vrij komen (zie figuur 1.6 c). Tropomyosine blokkeerde eerst namelijk de actine bindingsplaatsen, waardoor er geen binding kon plaatsvinden tussen de myosine- en actine filamenten. Stap 2. Myosine bindt nu aan het actine filament. Het ATP (adenosinetrifosfaat) aan het myosine filament wordt nu door middel van hydrolyse omgezet tot ADP en een anorganisch fosfaat (zie figuur 1.6 d). Wanneer het ADP molecuul het myosine molecuul verlaat, zorgt dit voor een verandering van de structuur van het myosine filament. Wanneer ADP (adenosinedifosfaat) het myosine filament loslaat, buigt het myosine filament. Het gevolg hiervan is dat het actine filament langs het myosine filament glijdt (zie figuur 1.6 e). Stap 3. Vervolgens bindt ATP weer aan het myosine filament, wat ervoor zorgt dat de binding tussen het myosine en actine filament wordt verbroken (zie figuur 1.6 h). Als laatste wordt de binding tussen troponine en Ca2+ verbroken, wat ervoor zorgt dat het troponine-tropomyosine complex weer verplaatst naar zijn voormalige plek. Hij blokkeert nu dus weer de bindingsplaatsen van het actine filament (zie figuur 1.6 i). Hierna kan het hele proces weer van voor af aan beginnen. 18

17 18

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/10/Muskel-molekulartranslation.png (07-01-2015) http://www.interactive-biology.com/2133/043-the-details-of-muscle-contraction/ (07-01-2015)

9

a

b

i c

h

d

g

e

f

10

Figuur 1.6

Verschillende typen spiervezels Het menselijk lichaam bevat twee verschillende typen skeletspiervezels: snelle vezels en trage vezels, ook wel witte en rode vezels genoemd. De vezels bezitten verschillende hoeveelheden myoglobine en maken gebruik van verschillende energiebronnen. Ook de functie van de vezels is verschillend. Langzame spiervezels (type I-vezels of rode spiervezels) Langzame vezels bevatten veel myoglobine. De aanwezigheid van myoglobine verklaart de rode kleur en duidt op de aanwezigheid van zuurstof. Langzame spiervezels zijn goed uitgerust om hun energie door middel van de aerobe glycolyse te verkrijgen.19 Dit komt door de volgende aanpassingen; 1. Zuurstoftoevoer. Trage vezels bevatten een veel groter netwerk van haarvaten dan de meeste snelle spiervezels, waardoor de zuurstoftoevoer aanzienlijk groter is. 2. Zuurstofopslag. Trage spiervezels bevatten het rode pigment myoglobine, een eiwit dat qua bouw aan hemoglobine verwant is. Hemoglobine is het pigment dat in bloed zuurstof vervoert. Doordat myoglobine ook zuurstofmoleculen bindt, bevatten rustende trage spiervezels zuurstofreserves die tijdens een contractie kunnen worden gemobiliseerd. 3. Zuurstofverbruik. Trage spiervezels bevatten in verhouding een groter aantal mitochondriën dan snelle spiervezels. Langzame spiervezels hebben meer tijd nodig om tot de maximale contractie te komen. Ze doen er na prikkeling drie keer zo lang over als snelle vezels om samen te trekken. Ze kunnen ook minder kracht leveren dan snelle spiervezels, doordat de diameter van de vezels maar half zo groot is als die van snelle vezels. 20 II-B (snel glycolytisch)

I (langzaam oxidatief)

II-A (snel oxidatief/glycolytisch)

contractiesnelheid

snel

langzaam

snel

vermoeibaarheid

hoog

gering

middelmatig

mitochondriën

weinig

veel

middelmatig

capillairen

weinig

veel

middelmatig

glycolytische activiteit

hoog

laag

variabel

myoglobinegehalte

laag

hoog

middelmatig

Figuur 1.7

Snelle spiervezels (type II-vezels of witte vezels) De meeste spiervezels in het lichaam worden snelle vezels genoemd, omdat ze na prikkeling in 0,01 seconde of minder kunnen samentrekken. Snelle vezels hebben een grotere diameter en bevatten dicht opeengepakte myofibrillen, grote glycogeenreserves en relatief weinig mitochondriën. De trekkracht die een spiervezel voortbrengt is recht evenredig met het aantal myofibrillen. 21 Spieren met snelle vezels zorgen dus voor krachtige contracties, ze zijn in staat om tijdens korte, intensieve inspanningen zeer hoge contractie krachten te leveren. Maar ze zijn ook sneller vermoeid. Dit komt doordat de spiervezels overwegend ATP gebruiken tijdens deze contracties, dus anaeroob verbranden; dit is logisch wanneer je bedenkt dat snelle spiervezels maar weinig mitochondriën bevatten. Er zijn twee verschillende type II-vezels, namelijk II A-vezels en II B-vezels. Type II A-vezels kunnen zich door bepaalde training gaan gedragen als type Ivezels, terwijl II-B vezels vooral worden geprikkeld bij snelle en explosieve bewegingen. 22 Type II A-vezels zitten tussen de type II-B vezels en de type I-vezels in (zie figuur 1.7). 19

Gestel, J. L. M., Hoeksema-Bakker, C. M. C., Keizer, H. A., & Groot, M. C. H. (1997). Training van spierkracht en

spierfunctie. Houten: Bohn Stafleu Van Loghum. 20


21


22

Gestel, J. L. M., Hoeksema-Bakker, C. M. C., Keizer, H. A., & Groot, M. C. H. (1997) (zie noot 19)

11

2. Spieren tijdens inspanning Lichaamscirculatie Vanuit de linkerkamer wordt het bloed naar de organen en spieren gepompt. Tijdens inspanning zal de bloedstroom naar niet-actieve regio’s, bijvoorbeeld darmen en inactieve spiergroepen, afnemen en naar actieve regio’s toenemen. In actieve spiergroepen zal tijdens inspanning de vraag naar voedingsstoffen, brandstoffen zoals vetten en glucose, toenemen, alsmede de vraag naar zuurstof om deze brandstoffen te oxideren (verbranden) voor de vrijmaking van de energie uit deze brandstoffen. De afgifte van nutriënten (voedingsstoffen) en zuurstof is afhankelijk van diverse factoren. Spiermetabolisme Tijdens inspanning gaat het lichaam selectief om met zijn energievoorraden en energiesystemen. Welke voorraden en systemen worden aangesproken wordt voornamelijk bepaald door het te leveren vermogen. De verbranding van vetten en suikers is afhankelijk van veel enzymstappen en verloopt voor het leveren van hoge vermogens vaak te traag. Zeker als er een explosieve actie wordt geleverd, zoals snel een trap oplopen, een zak cement optillen of een kort sprintje trekken naar de bijna vertrekkende trein. Als iemand rustig aan het fietsen is levert de vetverbranding de daarvoor benodigde energie, maar als hij ineens krachtig aanzet om tegen een steile brug op te fietsen, levert vetverbranding niet genoeg vermogen voor die krachtsexplosie. Toch valt deze fietser niet stil. De verklaring hiervoor is dat in spieren direct inzetbare energie aanwezig is in de vorm van energierijke fosfaten, adenosinetrifosfaat (ATP) en creatinefosfaat (CP). Deze stoffen zijn de drijvende kracht achter het grootste deel van alle lichaamsprocessen. De voorraad energierijke fosfaten in de spieren is echter beperkt. Zelfs zo beperkt, dat cellen er in rust hooguit een paar minuten op kunnen leven. De voorraad is toereikend voor acht seconden maximale sprint (sprint, basketbal) of voor minder dan een halve minuut acties bij een veldsport zoals voetbal. Allereerst is de zuurstofvraag van het spierweefsel afhankelijk van de intensiteit van de inspanning. Bij inspanning met een lage intensiteit wordt een ander type spiervezel gerecruteerd dan bij inspanning met een hoge intensiteit. Er zijn verschillende routes om energie vrij te maken voor de spiercontractie. Deze stofwisselingsroutes hebben alle het doel om ATP te produceren. 23 Drietrapsraket De energievoorziening tijdens inspanning kan gezien worden als een drietrapsraket. Het lichaam beschikt over verschillende energiebronnen, namelijk: ATP, CP, glucose in het bloed, glucose dat is opgeslagen in de lever en de spier (glycogeen), eiwitten en vetten. Deze energiebronnen komen in verschillende hoeveelheden in het lichaam voor en bezitten een verschillend vermogen om in een bepaalde tijd energie te kunnen leveren. De eiwitverbranding tijdens inspanning is verwaarloosbaar. Bij aanvang van inspanning wordt allereerst de zogenaamde fosfaatpool aangesproken. Deze pool bestaat uit de energierijke fosfaten ATP en CP in de spier (tabel 2.1 24, vergelijking 1 en 2). Deze stofwisselingsroute kan veel energie in een korte tijd vrijmaken. Deze fosfaatpool is echter vrij snel uitgeput. Bij aanvang van intensieve inspanning wordt, reeds na 10 tot 20 seconden, de anaerobe glycolyse de belangrijkste leverancier van energie (tabel 2.1, vergelijking 4). Bij anaerobe glycolyse wordt, zonder zuurstof, energie vrijgemaakt uit de afbraak van glucose en spierglycogeen. De zuurstofopname is tijdens inspanning na 2 tot 3 minuten helemaal op gang. Het hart en de longen hebben zich na deze tijd zo goed mogelijk aangepast aan de situatie waarin het lichaam verkeert. Dit wordt de ‘steady state’ genoemd. Het aerobe energiesysteem (verbranding van vetten en koolhydraten) is de voornaamste energieleverancier tijdens duurinspanning. Met behulp van zuurstof worden bij duurinspanning vetten, glucose en glycogeen verbrand (tabel 2.1, vergelijking 5). Bij deze energieroute kan langdurig energie worden vrijgemaakt (capaciteit). De hoeveelheid vrijgemaakte energie per tijdseenheid (vermogen) is 23

Morree, J. J. ., Jongert, T., & Poel, G. . (2006). (zie noot 8)

24

T. Takken. Algemene Inspanningsfysiologie. Pagina: 12-26. In: Takken, T., & Brussel, M.

(2008). Inspanningsfysiologie bij kinderen. Houten: Bohn Stafleu van Loghum.

12

echter beperkt. We hebben voldoende vetvoorraden om dagen achter elkaar te kunnen lopen met een lage intensiteit, terwijl we maar een korte tijd een zeer intensieve sprint kunnen volhouden. Figuur 2.1 25 is een weergave van het samenspel tussen de verschillende energiesystemen.

Tabel 2.1 Reactievergelijkingen voor energieproductie in de skeletspier. 1. ATP-hydrolysereactie ATP → ADP + Pi + energie 2. creatinekinasereactie +

ADP + CP + H ↔ ATP + Cr 3. adenylaatkinase- / AMP-deaminasereacties 2 ADP ↔ ATP + AMP / AMP + H2O → NH3 + IMP + 2 Pi 4. glycolyse (anaeroob) glycogeen(n) + 3 Pi + 3 ADP → glycogeen(n-1) + 2 lactaat + 2 H2O+ 2 ATP +

-

+

glucose + 2 ADP + 2 NAD + e + H → pyruvaat + NADH + H

+

5. oxidatieve fosforylering (aeroob) glycogeen(n) + 6 O2 + 37 Pi + 37 ADP → glycogeen(n-1) + 6 CO2 + 42 H2O + 37 ATP glucose + 6 O2 + 36 Pi + 36 ADP → 6 CO2 + 42 H2O + 36 ATP C16H32O2 (vetzuur; palmitaat) + 23 O2 + 129 (ADP + Pi) → 129 ADP + 16 CO2 + 145 H2O (O2 = zuurstof; Pi = anorganisch fosfaat; ADP = adenosinedifosfaat; CO2 = koolstofdioxide; H2O = water; + ATP = adenosinetrifosfaat; CP = creatinefosfaat; H = waterstof; Cr = creatine; AMP = + adenosinemonofosfaat; NH3 = ammoniak; IMP = inosinemonofosfaat; NAD = nicotinamide adenine – dinucleotide; e = elektron.)

Figuur 2.1 De energiesystemen tijdens inspanning. 25

T. Takken. Algemene Inspanningsfysiologie. Pagina: 12-26. In: Takken, T., & Brussel, M. (2008).

Inspanningsfysiologie bij kinderen. Houten: Bohn Stafleu van Loghum.

13

Zuurstofgebruik tijdens en na intensieve belasting Tijdens intensieve inspanning is voor het te leveren vermogen vaak meer zuurstof (O2) nodig dan kan worden aangevoerd. Zeker in het begin van de inspanning is er te weinig zuurstofaanvoer. In figuur 2.2 26 is het zuurstofverbruik in drie belastingen van verschillend niveau weergegeven. In het begin is er onvoldoende O2-aanvoer om de behoefte te dekken; de horizontale lijn in de grafieken geeft steeds de O2-behoefte aan die het vermogen vereist. Na enige minuten ontstaat in de bovenste grafieken (A en B) een ‘steady state’. Bij de onderste grafiek (C) is dat nooit het geval. Naast het maximale aerobe vermogen met de bijbehorende zuurstofopname is er een gedeelte van het vermogen dat door de glycolyse wordt gedekt. Als de activiteiten worden beëindigd, is er nog langere tijd een verhoogde O2-opname te zien. Een verhoogde hartslag en ventilatie zorgen ervoor dat er in deze verhoogde behoefte kan worden voorzien. Men noemt deze aanhoudende verhoogde opname van O2 het zuurstoftekort van die prestatie of de zuurstofschuld. Verwarrende termen, aangezien er sprake is van een verhoogd zuurstofgebruik na beëindigen van de prestatie. Zuurstofschuld is in het Engels EPOC, excess postexercise oxygen consumption. Het blauwe oppervlak linksboven in de curve in figuur 2.2 is de extra zuurstofbehoefte waaraan niet wordt voldaan bij begin van de inspanning, maar dat wordt opgelost tijdens de inspanning. De extra O2-behoefte, de EPOC, die tijdens de herstelperiode wordt opgenomen, is als een donkerblauw oppervlak rechts van de curven weergegeven. 27 Figuur 2.2 O2-opname tijdens inspanning en het daaropvolgende Bij testen werd vaak gekeken hoeveel extra zuurstof er werd herstel. A: lichte inspanning. Na een opgenomen totdat de rustwaarde weer bereikt was. Die korte aanpassing, waarbij een licht hoeveelheid werd als maat voor de zuurstofschuld genomen, zuurstoftekort ontstaat, treedt een waarbij werd aangenomen dat de gearceerde oppervlakken links evenwicht (steady state) op. B: en rechts even groot zouden zijn. Hierbij worden echter enkele middelzware inspanning. Ook hier treedt een evenwicht op. C: maximale inschattingsfouten gemaakt. Er is niet alleen zuurstof nodig om inspanning. Hierbij treedt geen steady de hoeveelheid ATP en CP aan te vullen, om het lactaat om te state op. De O2-aanvoer schiet zetten in CO2 en H2O of lactaat terug te vormen in glycogeen, blijvend tekort tot uitputting optreedt. maar er is meer nodig. Er is een hoeveelheid O2 nodig die weer Na de inspanning is het O2-verbruik nog lang verhoogd (EPOC). aan myoglobine wordt gebonden in de spieren, er is extra O2 nodig voor de verhoogde metabole activiteit van de ademspieren en het hart, voor het verhoogde metabolisme door de hogere lichaamstemperatuur en het hogere adrenalinegehalte. Deze factoren zullen het metabolisme een tijd lang verhoogd houden en de O2opname hiervoor heeft niets te maken met de inlossing van de zuurstofschuld. 28 Er wordt gebruikt gemaakt van de term lactaat in plaats van de onjuiste en verouderde term melkzuur. De term melkzuur leidt tot verwarring. Lactaationen zijn geen zuur. De H+-ionen die voor dreigende verzuring zorgen, zijn niet van lactaat afkomstig. H+ komt vrij in de eerste stappen van de glycolyse. De splitsing van ATP tijdens spiercontracties levert ook veel H+-ionen op (ATP + H2O > ADP + P + H+ + energie). Lactaationen worden pas verderop in de reactieketen, bij de reactie

26

Morree, J. J. ., Jongert, T., & Poel, G. . (2006). Inspanningsfysiologie, oefentherapie en training. Houten: Bohn Stafleu

Van Loghum. 27


28

Hulzebos, E., Loo, H. ., & Borghouts, L. B. (2002). Paramedische trainingsbegeleiding: Trainingsleer en

inspanningsfysiologie voor de paramedicus. (Paramedische trainingsbegeleiding). Houten: Bohn Stafleu Van Loghum.

14

tussen H+ en pyruvaat, gevormd. De vorming van lactaat vangt juist vrije H+-ionen weg. Het pyruvaat-lactaatevenwicht is een buffer die de spiercellen juist beschermt tegen verzuring. 29 Zuurstofschuld (EPOC) en naverbranding Zoals hierboven is beschreven, wordt tijdens inspanning een zuurstofschuld opgebouwd, doordat in het begin van inspanning anaeroob ATP wordt geproduceerd. Hierbij ontstaat lactaat. Na inspanning moet extra zuurstof worden opgenomen om dit lactaat weg te werken. Het effect van deze zuurstofschuld is dat de verbranding na inspanning extra hoog zal zijn om het gevormde lactaat weg te werken. Om het lactaat weg te werken zal metname de vetverbranding na inspanning toenemen. Dit is echter niet het hele verhaal. Het wegwerken van het lactaat na inspanning is de snelle component van de zuurstofschuld. Er is echter ook nog een trage component van de zuurstofschuld en deze is afhankelijk van de inspanningsintensiteit. 30 Hoe hoger de inspanningsintensiteit des te groter de trage component en dus de naverbranding en vetverbranding na intensieve inspanning. De trage component van de zuurstofschuld wordt bepaald door de hoeveelheid adrenaline en noradrenaline die vrijkomen tijdens inspanning en de hoeveelheid spierschade die ontstaat tijdens inspanning. Bij intensieve inspanning komt er meer adrenaline en noradrenaline vrij en ontstaat er meer spierschade. Adrenaline en noradrenaline vergroten de verbranding en vetverbranding, wat gunstig is tijdens inspanning. Na inspanning blijven deze hormonen nog in het bloed en verhogen ook de verbranding en vetverbranding tot wel 24 uur na inspanning. Ook is de verbranding na intensieve inspanning hoger, omdat de ontstane spierschade hersteld moet worden. Bij intensieve inspanning zal de vetverbranding tijdens inspanning wat lager zijn, maar de verbranding en vetverbranding na inspanning zal des te groter zijn in vergelijking met inspanning van lage intensiteit. 31 Aanpassing van spieren op lange termijn Spieren passen zich na een langdurige belasting aan. Hiervan maakt men gebruik in trainingen waarbij met een grote regelmaat een bepaalde zware taak aan het spierstelsel wordt opgelegd. De aanpassing bestaat uit een verdikking van de spiervezels (hypertrofie) of uit een toename van het aantal spiervezels (hyperplasie). De soort aanpassing wordt bepaald door de trainingsprikkels, de zwaarte van de inspanning en het bewegingstype: • Statistisch 1. Isometrische ofwel statistische bewegingen: bij een isometrische contractie is de kracht die de skeletspier genereert even groot als de kracht die de last heeft. Het gevolg is dat de spierlengte gelijk blijft. Wanneer je bijvoorbeeld tegen een muur aanduwt, blijft de spierlengte van je spieren gelijk. • Dynamisch 2. Bij een concentrische contractie is de kracht die de skeletspier genereert groter dan de kracht die de last heeft. Het gevolg is dat de spier verkort. Wanneer je bijvoorbeeld een boek optilt van een tafel verkort je biceps. 3. Bij een excentrische contractie is de kracht die de skeletspier genereert kleiner dan de kracht die de last heeft. Het gevolg is dat de spier verlengt. Wanneer je bijvoorbeeld een boek rustig op een tafel neerlegt verlengt je biceps. Anaerobe training leidt vooral tot een toename van het aantal snelle spiervezels en het aantal myofibrillen per spiervezel. Aerobe training veroorzaakt een verdikking van vooral langzame spiervezels. Op het niveau van de energie leverende processen ontstaat een versterking van de oxidatieve fosforylering en de ademhalingsketen. Ook het gehalte van het myoglobine neemt toe.

29


30

William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human

Performance, LWW Philadelphia 31

William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) (zie noot 30)

15

Behalve in de spieren, treden er ook belangrijke veranderingen in het hart op door aerobe training. 32 Voorbeeld van een oefening met de drie verschillende bewegingstypen: de squat Bij een excentrische contractie wordt er minder kracht geleverd dan de weerstand, wat resulteert in het langer worden van de spier. Dit is wanneer je langzaam naar beneden zakt tijdens een squat oefening. Bij een isometrische contractie wordt er kracht geleverd, maar er is geen beweging, dus de spier wordt niet langer, maar ook niet korter. Dit is de korte fase tijdens de squat voordat je weer naar boven gaat. Bij een concentrische contractie wordt er meer kracht geleverd dan de weerstand, wat resulteert in het verkorten van de spier. Dit is tijdens de fase wanneer je terugkeert naar de positie waarin je begonnen was. 33

32

Bouman, L. N., Bernards, J. A., & Boddeke, H. W. G. M. (2008). Medische fysiologie. Houten: Bohn Stafleu van

Loghum. 33

http://www.fitsociety.nl/basisregels-fitness/delayed-onset-muscle-soreness/ (08-01-2015)

16

3. Spierpijn en herstel Wat is spierpijn Spierpijn (of myalgie) is een gevoel van pijn aan een spier. Spierpijn kan door een groot aantal oorzaken ontstaan. Een veel voorkomende oorzaak is overbelasting van spieren zoals die bij een fysieke inspanning of sportprestatie optreedt. Spierpijn kan bij het sporten ontstaan in meerdere periodes: • Vroege spierpijn (Immediate Soreness) is een brandend gevoel dat ontstaat tijdens of direct na de inspanning. De pijn wordt veroorzaakt door lactaat dat de vrije zenuwuiteinden prikkelt. • Verlate spierpijn (Delayed Onset Muscle Soreness, DOMS) treedt pas na 24-48 uur op, is vooral merkbaar na 24 uur en heeft een hoogtepunt 48 uur na de inspanning. De spieren doen pijn en zijn minder belastbaar. De oorzaak zijn microscheurtjes in de spiervezels van de spier en het celmembraan. 34 Jarenlang werd gedacht dat de opbouw van lactaat de belangrijkste oorzaak was van spierpijn. Nu weet men dat lactaat, na een inspanning, snel wordt verwijderd uit de spier en uit het bloed. Er wordt verondersteld dat de ‘pijn’ wordt veroorzaakt door een influx (instroming) van calcium ionen in de spiercellen. Calcium is essentieel voor spiercontracties. Calcium stimuleert namelijk de contractie van een spiervezel en wordt na de contractie weer snel terug gepompt in het sarcoplasmatisch reticulum (als het ware een calcium opslag ruimte). Calcium lekt uit het sarcoplasmatisch reticulum wanneer spiervermoeidheid optreedt. Dit calcium wordt verzameld in de mitochondriën en onderdrukt de ATP productie. De opeenhoping van calcium ionen in de spiervezel zorgt voor de ‘vrijlating’ van proteasen. Proteasen zijn eiwitafbrekende enzymen en zorgen voor de afbraak van spiervezels. De formatie van deze afgebroken eiwit componenten zorgt hoofdzakelijk voor spierpijn. 35 Als reactie op het beschadigde weefsel begint het lichaam met een schoonmaakfase door neutrofielen en macrofagen (typen witte bloedcellen) naar de aangetaste regio te sturen. Ondanks dat deze witte bloedcellen het beschadigde weefsel opruimen, spelen ze ook een rol in de productie van vrije radicalen. Vrije radicalen kunnen het herstel proces verlengen/ vertragen en verdere schade aan de spieren veroorzaken. Antioxidanten zijn chemicaliën die de cellen beschermen tegen oxidatieve schade veroorzaakt door vrije radicalen. Antioxidanten zijn belangrijk omdat zij deze vrije radicalen kunnen verwijderen, wat kan leiden tot minder, door inspanning veroorzaakte, spiervermoeidheid. De precieze werking van vrije radicalen en antioxidanten zal later nog worden behandeld. 36 Spierpijn – DOMS Sommige consequenties, zoals pijn, zwelling en de vrijlating van intracellulaire enzymen ontstaan niet direct. Deze vertraging wordt vertegenwoordigd door de natuurlijke tijdspanne van een ontstekingsreactie op een verwonding/ letsel/ blessure en is ongeveer 24 tot 48 uur na een intensieve inspanning. DOMS wordt gedefinieerd als een spierspannings blessure gepaard gaande met gevoeligheid en stijfheid van de spieren tijdens een beweging. De pijn stimulus die geassocieerd wordt met DOMS omvat kramp, bindweefsel schade, lactaatzuren, spierschade, en een enzym efflux. Met de (actieve) efflux wordt de snelheid of mate bedoeld waarin een stof door middel van actief transport de cel wordt uitgepompt. 37

34


35

Hendriks, E. R. H. A. (1992). Leerboek sportgeneeskunde. Houten: Bohn Stafleu Van Loghum.

36

Hendriks, E. R. H. A. (1992). (zie noot 35)

37

Houtman, I. L. D., Schlatmann, H. F. P. M., & Poel, G. . (2000). Fysiologie voor de sportpraktijk. Maarssen: Elsevier

gezondheidszorg.

17

Herstel spierpijn Spierpijn kan worden gezien als een soort beschermingsmechanisme van het lichaam. Wanneer je de spieren zwaar (excentrisch) hebt belast, wil het lichaam zich herstellen en versterken voor de volgende belasting. Wanneer je last van spierpijn krijgt dan is dat een teken dat je kleine scheurtjes in je spieren hebt veroorzaakt door de inspanning en dat je lichaam dit probeert te herstellen. Het lichaam herstelt de beschadigde spiervezels, de spierscheuringen, zelf. Daarnaast vindt er ook supercompensatie plaats. Supercompensatie houdt in dat het lichaam zich herstelt boven het oorspronkelijke niveau. Zo worden ter voorbereiding op de volgende zware belasting onder andere je spiervezels dikker, worden er meer bloedvaatjes rondom de spier gevormd en wordt de samenwerking tussen de spiervezels verbetert. Kortom na een herstelperiode heeft het spierweefsel zich aan de nieuwe belasting kunnen aanpassen waardoor de volgende keer dezelfde belasting minder inspannend zal zijn.38 (zie figuur 3.1 39) (De invloeit van een orgaan of weefsel is het terug gaan naar de oude toestand na een fysiologisch proces, als je na de inspanning je spieren niet blijft trainen dan zullen deze ook niet verder ontwikkelen.)

Figuur 3.1 Herstel spieren na inspanning.

Visueel Analoge Schaal (VAS) Het meten van (spier)pijn is lastig. Een instrument om pijn te meten bestaat niet. Zelf ben je de enige die kan vertellen of je pijn hebt en hoe erg die pijn is. Veel mensen vinden het moeilijk om uit te leggen hoeveel pijn zij hebben. Dat is begrijpelijk. Het geven van een cijfer kan hierbij helpen. De Visueel Analoge Schaal (VAS) is een aspecifieke meetschaal, die voor vele doeleinden gebruikt kan worden. De schaal maakt het mogelijk om een kwalitatief gevoel om te zetten in een kwantitatieve score. Met behulp van de VAS kun je aangeven in welke mate je pijn ervaart. De opbouw is afhankelijk van de versie. Het meest gebruikelijke is een verdeling van 0 tot 100, waarbij 0, “ik voel helemaal niks”, de minimumscore en 100, "de grootst mogelijke pijn die ik me kan voorstellen", de maximumscore is. De VAS is een subjectieve pijnmeting omdat je zelf de mate van pijn moet aangeven. Hierdoor is er wel kritiek op de meting van pijn met behulp van de VAS, omdat men de puntenscores niet tussen groepen kan vergelijken. Iedereen beoordeelt pijn immers anders. Een hoge score in het ene onderzoek, kan een hele andere score opleveren in het andere onderzoek. 40 41

38

https://www.dietcetera.nl/ziektes-en-aandoeningen/spierpijn (08-01-2015)

39


40

https://www.amc.nl/web/Zorg/Patient/Opname-voor-meerdere-dagen/Intensive-Care-Unit/Patienteninformatie/Pijn-

pijnmeting-en-pijnbestrijding.htm (11-01-2015) 41

http://www.ergonomiesite.be/arbeid/vas.htm (11-01-2015)

18

4. Antioxidanten en vrije radicalen Inleiding Vrije radicalen zijn uiterst reactieve moleculen die een elektron te veel of te weinig hebben in hun buitenste elektronen schil. De productie van deze vrije radicalen wordt in planten onder andere veroorzaakt door UV-licht. In onze eigen lichaamscellen hebben we vooral met zuurstofradicalen te maken. Deze ontstaan tijdens het metabolisme bij de elektronentransportketen in onze cellulaire energiecentrales; de mitochondriën. De vrije radicalen beschadigen de macromoleculen in de cel (DNA, eiwitten, koolhydraten en lipiden). Er wordt verondersteld dat deze schade soms slechts gedeeltelijk wordt hersteld. Als niet alle toegebrachte schade wordt hersteld dan betekent dat dat de niet herstelde schade zich steeds meer ophoopt, wat kan bijdragen aan ouderdomsziekten. Ook wordt er gedacht dat de schade die toegebracht is door vrije radicalen verantwoordelijk is voor het verouderingsproces. Om schade te voorkomen heeft ons lichaam mechanismen ontwikkeld om onze cellen te beschermen tegen deze vrije radicalen. Hiervoor worden antioxidant-enzymen gebruikt, zoals superoxide dismutase (SOD), catalase en lichaamseigen antioxidanten, welke de vrije radicalen bij de bron van hun ontstaan onschadelijk maken. Dat gebeurt door een elektron af te staan aan (of op te nemen van) het vrije radicaal. Hierdoor wordt het vrije radicaal geneutraliseerd. Wanneer een antioxidant een vrij radicaal neutraliseert wordt het door elektronen overdracht zelf een (minder reactief) vrij radicaal. Normaal gesproken gebruikt een antioxidant een aantal andere moleculen om dit neutralisering proces in goede banen te leiden, waardoor het antioxidant uiteindelijk ook niet meer reactief is. In samenwerking met andere moleculen kan het zijn antioxiderende werking op verantwoorde wijze uitvoeren. 42 Opbouw van een vrij radicaal Een vrij radicaal wordt gedefinieerd als een atoom, dat één of meer ongepaarde elektronen bevat in de buitenste schil (zie figuur 4.2 43), die de mogelijkheid hebben om te reageren. Vrije radicalen kunnen ontstaan als gevolg van een homolytische, heterolytische (zie figuur 4.1 44) of een redox reactie en ze bevatten meestal reactieve zuurstof of stikstof atomen. De vrije radicalen vallen onder een grotere groep; namelijk de reactieve oxygen species (ROS).

Figuur 4.1

Figuur 4.2 7

Ontstaan van vrije radicalen Er zijn twee verschillende oorzaken voor de aanwezigheid van vrije radicalen in het lichaam; 1. Endogene oorzaken, vrije radicalen die zijn ontstaan door lichaamseigen processen en reacties. Bijvoorbeeld door de verbranding of activiteit van witte bloedcellen (zie tabel 1.1). 2. Exogene oorzaken, vrije radicalen die ontstaan als het gevolg van het inademen van vervuilde lucht, roken of te lange blootstelling aan de zon. Sommige medicijnen zijn een grote bron van vrije radicalen (zie tabel 1.2). 42

Wijk, R. , Aakster, C. W., & Wijk, E. P. A. (2009). Jaarboek Integrale Geneeskunde 2009. Harderwijk: Boekenservice.

43

http://diehardbrain.blogspot.nl/2012/03/free-radicals-and-antioxidants.html (08-01-2015)

44

http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/en/ch/12/oc/vlu_organik/radikale/radikale_einfuehrung.vlu.html (08-01-

2015)

19

20

Functies van vrije radicalen Wanneer vrije radicalen in te grote getale aanwezig zijn, kunnen ze schade aanrichten aan verschillende lichaamseigen stoffen, zoals DNA, eiwitten, koolhydraten en lipiden. Vrije radicalen hebben echter geen schadelijke werking wanneer het lichaamseigen verdedigingssysteem met antioxidanten ervoor zorgt dat de concentratie vrije radicalen laag blijft. De ROS en vrije radicalen vervullen een zeer grote rol in het overgeven van signalen binnen het lichaam. Het geven van signalen door de cellen wordt meestal gestimuleerd door hormonen, groeifactoren, cytokines en neurotransmitters. De meeste cellen brengen een kleine oxidatieve ‘explosie’ teweeg nadat ze zijn gestimuleerd. Dit resulteert in een lage concentratie ROS, welke onmisbaar is voor de signaaltransductie. De ROS vervullen ook een belangrijke rol binnen het afweersysteem. Cellen van het afweersysteem zijn instaat om een hoge concentratie ROS af te geven, die binnendringende pathogenen uit kunnen schakelen. ROS hebben een leidende rol binnen de celdifferentiatie en spelen een belangrijke rol bij het ouder worden. Ook bij autofagie zijn ROS van belang; autofagie is het proces waarbij de cellen intracellulaire proteïnes en organellen in de lysosomen afbreken en verteren. Dit proces is belangrijk voor het verwijderen en hergebruiken van beschadigde proteïnes en organellen.

Het antioxidant beschermingssysteem van het lichaam Het beschermingssysteem van het lichaam bevat lichaamseigen antioxidanten en antioxidanten die zijn ingenomen door het consumeren van eten of drinken. Er zijn drie categorieën antioxidanten:

1. oxidatieve enzymen 2. chain-breaking antioxidanten 3. metaal binding proteïnen

De belangrijkste antioxidanten zijn superoxide dismutase, catalase en peroxidases, welke van nature al in het lichaam aanwezig zijn. Chain-breaking antioxidanten zijn antioxidanten die een kettingreactie, in gang gezet door een vrij radicaal, kunnen blokkeren/ stoppen. Sommige van deze antioxidanten verkrijgen we door voeding; het zijn stoffen als carotenoïden, flavonoïden en vitaminen. Lichaamseigen proteïnen zoals ferritine en transferrine zijn ook belangrijke antioxidanten doordat ze in staat zijn om metaalionen zoals koper en ijzer te binden, zodat er minder vrije radicalen worden gecreëerd. (zie figuur 4.3 voor de rangschikking van verschillende antioxidanten)

Figuur 4.3 21

Chain-breaking antioxidanten Chain-breaking antioxidanten zijn kleine moleculen die in staat zijn kettingreacties, die door vrije radicalen in gang zijn gezet, te stoppen. Er zijn lichaamseigen chain-breaking antioxidanten, maar ze worden ook veel door het consumeren van eten en drinken opgenomen in het lichaam. Ze zorgen hiervoor door een elektron op te nemen van, of af te geven aan, andere onstabiele moleculen, zodat deze weer stabiel worden. Chain-breaking antioxidanten kunnen opgedeeld worden in twee categorieën: wateroplosbaar en vetoplosbaar. Het belangrijkste wateroplosbare antioxidant is vitamine C. Het belangrijkste vetoplosbare antioxidant is vitamine E, wat voorkomt in acht verschillende vormen. Verschillende bronnen van antioxidanten Er zijn veel verschillende vitaminen, mineralen en andere stoffen die een antioxidatieve werking hebben. (Voor een overzicht van alle soorten antioxidanten, zie figuur 4.4). De volgende antioxidanten zullen nu even kort besproken worden; vitamine C, vitamine E, koper, zink en bètacaroteen. Flavonoïden zullen behandeld worden bij het hoofdstuk over tarwegras.

Figuur 4.4 Vitamine C Vitamine C is een in water oplosbare vitamine, die noodzakelijk is voor normale groei en ontwikkeling. Een teveel aan deze vitamine verlaat het lichaam via de urine. Dat betekent dat de dagelijkse behoefte aan aan vitamine C continue aangevuld moet worden via de voeding. Dit komt ook doordat in water oplosbare vitaminen, in tegenstelling tot in vet oplosbare vitaminen, moeilijk in het lichaam kunnen worden opgeslagen. 45 Vitamine C is nodig voor de groei en het herstel van weefsels in alle delen van het lichaam. Het is noodzakelijk voor het vormen van collageen, wat als belangrijkste functie de ondersteuning van de huid heeft. Vitamine C is essentieel voor de genezing van wonden en voor de reparatie en het onderhoud van kraakbeen, botten en tanden. Bovendien zorgt vitamine C ervoor dat ijzer uit de voeding beter wordt opgenomen en speelt het een rol bij het in stand houden van de weerstand. Vitamine C is namelijk één van de vele antioxidanten en die in staat is om schadelijke vrije radicalen te neutraliseren.46 45

Dasgupta, A., & Klein, K. (2014). Antioxidants in food, vitamins and supplements: Prevention and treatment of disease.

Burlington: Elsevier Science. 46

http://mens-en-gezondheid.infonu.nl/gezonde-voeding/64998-vitamine-c-tekort-symptomen-te-veel-overdosis-fruit.html

(12-01-2015)

22

Er wordt gezegd dat er een plateau wordt bereikt in het bloed, bij een inname van 70 tot 100 mg vitamine C per dag. Wanneer er echter gekeken wordt naar de statistieken waarop deze adviezen zijn gebaseerd, is te zien dat er geen sprake is van een plateau, maar van een eigen interpretatie van een doorgetrokken lijn in een grafiek, waarin gegevens ontbreken. Opname van vitamine C door het lichaam verloopt in een stijgende lijn naarmate meer wordt ingenomen. Dus hoe hoger de inname hoe hoger de opname. De grens ligt bij de opnamecapaciteit van de darmen. 47 48 Ongeveer 70-90% van de vitamine C wordt door het lichaam opgenomen, wanneer er 30-180 mg per dag wordt ingenomen. Wanneer er meer dan 1 gram per dag wordt ingenomen, daalt de opname naar zo’n 50%, de rest wordt uitgescheiden via de urine. Hoge concentraties vitamine C worden vooral gevonden in cellen en weefsels en zijn het hoogst in de leukocyten, in de ogen, in de bijnieren, in de hypofyse en in de hersenen. 49 Vitamine C heeft een aantal belangrijke interacties met andere vitaminen, mineralen en voedingsstoffen: - Vitamine C bevordert de opname van plantaardig ijzer. - Vitamine C remt de opname van koper. - Vitamine C heeft een positieve invloed op de opname van seleen. - Vitamine C bevordert de opname van vitamine B11. 50 Vitamine E Vitamine E, ook wel tocoferol genoemd, is een in vet oplosbare vitamine. Het bevindt zich in het vet van een product. Vitamine E kent acht natuurlijke vormen. Vitamine E in natuurproducten bestaat uit één of meer van de vier tocoferolen en vier tocotriënolen. De vier tocoferolen zijn alfa-, bèta-, gamma- en delta-tocoferol. De vier tocotriënolen zijn alfa-, bèta-, gamma- en deltatocotriënol. Deze vallen allemaal onder vitamine E. Tocoferolen en tocotriënolen zijn in vet oplosbare stoffen.51 De lever heeft een voorkeur om de vorm vitamine E, alpha-tocoferol, op te nemen. De andere vormen worden grotendeels uitgescheiden.52 Vitamine E is een in vet oplosbare antioxidant. Dit houdt in dat het lichaam in staat is om een voorraad aan te leggen van vitamine E. Vitamine E lost op in het vet dat zich in voedsel bevindt. Ongeveer 30% van de totale hoeveelheid vitamine E wordt opgenomen. 70% gaat met de ontlasting verloren. In het orgaanvet en in de lever worden reserves van vitamine E opgeslagen. Bij voldoende opname komt vitamine E voor in alle lichaamsweefsels. Vitamine E is noodzakelijk voor de aanmaak van rode bloedcellen. Daarnaast helpt vitamine E om spieren en andere weefsels in stand te houden. Bovendien is vitamine E belangrijk voor de weerstand. Koper Koper is noodzakelijk voor de vastlegging van ijzer in hemoglobine. Het eiwit hemoglobine is verantwoordelijk voor het transport van zuurstof van de longen naar de organen en weefsels. Ook activeert koper enzymen (oxidasen) die zuurstof overdragen in de cel. Enzymen helpen om bepaalde processen in het lichaam (sneller) uit te voeren. Om die reden speelt koper een rol in het zuurstoftransport van het lichaam. Koper heeft niet alleen de functie om enzymen te activeren, het is ook een onderdeel van enzymen die helpen om botten en bindweefsel te vormen. Bovendien heeft koper ook een antioxidatieve werking. 25-75% van het koper in de voeding wordt opgenomen in de maag en dunne darm. Koper wordt aan een eiwit gekoppeld in de lever. Vervolgens gaat het met het bloed naar de weefsels. In het lichaam is ongeveer 50 à 120 milligram koper aanwezig. Ruim de helft bevindt zich in de spieren, 25% in de botten, 10% in de lever en

47

http://www.dieetcare.nl/news_article.php?cod=400 (11-01-2015)

48

http://lpi.oregonstate.edu/sp-su97/intake.html (11-01-2015)

49

http://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminC-HealthProfessional/ (11-01-2015)

50

http://www.vitamine-info.nl/nieuwsartikel/article/interacties-tussen-vitamines-en-mineralen-112/#.VLPOeIeg6aA (11-01-

2015) 51

https://www.dietcetera.nl/voedingsstoffen/vitamine-e-tocoferol (11-01-2015)

52

http://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminE-HealthProfessional/ (11-01-2015)

23

15% in de overige weefsels. Het meeste koper komt in de gal terecht. Gal speelt een belangrijke rol bij het emulgeren van vetten. 53 Zink Zink is onderdeel van een groot aantal enzymmen in ons lichaam. Het is onder andere verantwoordelijk voor de katalytische activiteit van de enzymen. Zink speelt ook een rol in het immuunsysteem (als antioxidant) bij proteïnesynthese, wondgenezing, DNA-synthese en de celdeling. Zink is ook noodzakelijk voor een goede smaak- en geurwaarneming. Het lichaam is nauwelijks in staat om zink op te slaan, waardoor een dagelijkse inname van zink belangrijk is. In het lichaam is een voorraad van 1,5- 2,5 gram zink aanwezig. In het bloedplasma komt aan eiwit gebonden zink voor. Zink komt in hoge concentraties voor in het oog, de prostaat en het sperma. Zink wordt beter opgenomen uit dierlijke dan uit plantaardige voedingsmiddelen. Na opname wordt zink gebonden aan een eiwit. Via de darmwand wordt het spoorelement met het bloed naar de weefsels vervoerd. Van de hoeveelheid ingenomen zink wordt slechts 30% opgenomen. Vooral de oplosbaarheid van zink in de dunne darm is bepalend voor de opname. Niet opgenomen zink komt in de ontlasting terecht. Het overige zink verlaat het lichaam met urine, zweet en afschilferende cellen. 54 55 Bèta-caroteen Bèta-caroteen (pro-vitamine A) wordt in het lichaam omgezet in vitamine A. Het zorgt, net als vitamine A, voor een goede weerstand en is erg belangrijk voor het gezichtsvermogen, maar ook voor gezonde botten, tanden, huid en voor de groei. Er zijn aanwijzingen dat bèta-caroteen antioxidatieve eigenschappen heeft en de lichaamscellen beschermt tegen vrije radicalen. 56 57 Vrije radicalen tijdens inspanning Regelmatig sporten is goed voor de gezondheid, maar te veel inspanning kan ook zorgen voor oxidatieve stress. De verhoogde snelheid van het metabolisme tijdens inspanning heeft een hogere productie van vrije radicalen tot gevolg. Dit zou vooral het geval zijn tijdens langdurige aerobe inspanningen. Aerobe inspanning is echter niet de enige oorzaak, er is namelijk ook bewezen dat er eenzelfde vrije radicalen concentratie kan worden bereikt door anaerobe inspanningen (sprinten, gewichtheffen). Waarschijnlijk ontstaan vrije radicalen tijdens inspanning vooral in het hart en in de skeletspieren, maar deze vrije radicalen kunnen ook buiten de cellen, waar ze zijn ontstaan, terecht komen. Het lichaam is in staat om deze verhoogde concentratie vrije radicalen (deels) te neutraliseren door het eigen antioxidanten beschermingssysteem. Uit verschillende studies is gebleken dat het lichaam zich aanpast wanneer er te vaak een te hoge concentratie vrije radicalen aanwezig is. Dit houdt in dat het lichaam de schade die is aangericht door oxidatieve stress beter/ sneller kan herstellen en dat het aantal antioxidanten in het lichaam toeneemt. Er wordt ook beweerd dat deze verbetering van het antioxidanten verdedigingssysteem het lichaam ook beschermt tegen vrije radicalen, die niet inspanning gerelateerd zijn. In hoeverre het lichaam in staat is om de vrije radicalen te neutraliseren tijdens inspanning hangt af van de persoon. Er is bewezen dat professionele wielrenners een hogere concentratie antioxidanten in hun lichaam hebben dan gezonde, niet getrainde mensen. Wanneer iemand plotseling veel harder/ zwaarder/ langer gaat trainen dan hij/ zij gewend is, is het vanzelfsprekend dat het lichaam de stijging in de concentratie vrije radicalen niet kan neutraliseren. Je lichaam heeft dus een bepaalde capaciteit om vrije radicalen te neutraliseren. Wanneer de grens wordt overschreden en de concentratie vrije radicalen te hoog wordt, kan dit zorgen voor schade aan verschillende weefsels. Samengevat; tijdens inspanningen worden er meer vrije radicalen geproduceerd. Of dit schadelijk is hangt af van de persoon. Wanneer het lichaam in staat is de hogere concentratie vrije radicalen te neutraliseren door middel van antioxidanten zal er weinig schade optreden. Wanneer iemand 53

https://www.dietcetera.nl/voedingsstoffen/koper (11-01-2015)

54

https://www.dietcetera.nl/voedingsstoffen/zink (11-01-2015)

55

http://ods.od.nih.gov/factsheets/Zinc-HealthProfessional/ (11-01-2015)

56

http://mens-en-gezondheid.infonu.nl/gezonde-voeding/68827-beta-caroteen-of-provitamine-a.html (11-01-2015)

57

http://www.vitamine-info.nl/alle-vitamines-en-mineralen-op-een-rij/beta-caroteen/ (11-01-2015)

24

plotseling veel harder traint dan normaal, kan het lichaam de grote stijging van de concentratie niet neutraliseren waardoor er wel schade veroorzaakt kan worden. Wanneer het lichaam vaak wordt blootgesteld aan hoge concentraties vrije radicalen zijn er adaptatie optreden, het lichaam is dan in staat om de opgelopen schade beter/ sneller te herstellen en het aantal antioxidanten in het lichaam zal toenemen. 58 59 Vrije radicalen en spierpijn Inspanning zorgt voor een verhoogd zuurstofverbruik van de spieren. Hierdoor is er een verhoogde productie van vrije radicalen, zowel tijdens als na de inspanning, in de spieren, ook wel bekend als oxidatieve stress. 60 Het is niet bekend waarom het lichaam het aantal vrije radicalen verhoogt, maar men denkt dat het te maken heeft met het energiemetabolisme. Tijdens de laatste stappen van de ATP productie komen elektronen soms in botsing met andere moleculen, er ontstaan vrije radicalen. Tijdens een inspanning zorgt het lichaam voor een verhoogde productie van ATP en dus voor meer vrije radicalen. 61 Vrije radicalen zij betrokken bij het ontstaan van celen weefselbeschadiging. De microbeschadigingen (verstoringen in de Z-schijf van de sarcomeren) die zorgen voor acute overbelasting kunnen niet worden vermeden door antioxidanten, omdat de beschadigingen mechanisch van aard zijn. Het reparatieproces van de mechanische beschadigingen in de spiervezels zorgt voor het ontstekingsproces wat spierpijn, stijfheid en verlies van spierkracht veroorzaakt, vooral in de periode van 2-5 dagen na de inspanning. Oftewel, ze zorgen voor DOMS. Er wordt gesuggereerd dat vrije radicalen een belangrijke rol spelen tijdens dit ontstekingsproces en dat voeding met een voldoende hoeveelheid antioxidanten kan zorgen om zowel de ernst als de duur van deze vertraagde spierpijn door vrije radicalen te verminderen. 62 Meerdere studies in de afgelopen tien jaar hebben de aanwezigheid van vrije radicalen waargenomen in de spieren tijdens inspanning. 63 Oxidatieve stress zorgt voornamelijk voor een verhoogde eiwit oxidatie (verbranding) in de spieren, een verhoging van de afbraak van fosfolipiden (vetten) in de celmembranen in de spieren en afbraak van antioxidanten in de spieren. 64 Met andere woorden, hoe harder je traint en hoe meer zuurstof je opneemt, hoe groter de vorming van vrije radicalen en hoe groter de kans is op spierschade. 65 Spierpijn na een intensieve inspanning van minder goed getrainde personen kan dus worden toegewijd aan vrije radicalen. 66 Voedingsmiddelen met een hoge antioxidatieve werking Er zijn verschillende producten met veel antioxidanten. Er zitten bijvoorbeeld veel antioxidanten in verschillende kruiden. Ook pure chocolade is een bron van antioxidanten, net zoals koffie en veel verschillende soorten bessen, zoals blauwe bessen en goji bessen. In kleurrijke vruchten zitten ook vaak veel antioxidanten, net zoals in noten en in tarwegras.

58

Dasgupta, A., & Klein, K. (2014). Antioxidants in food, vitamins and supplements: Prevention and treatment of disease.

Burlington: Elsevier Science. 59

http://evidencemag.com/exercise-oxidative-stress/ (11-01-2015)

60

Cerestar-Cargilll, & Brouns, PhD, Fred. (2003). Essentials of Sports Nutrition. Wiley.

61

Bean, A. (2009). The complete guide to sports nutrition. London: A. & C. Black.

62

Cerestar-Cargilll, & Brouns, PhD, Fred. (2003). (zie noot 60)

63

Reznick, A. Z. (1998). Oxidative stress in skeletal muscle. Basel: Birkhäuser Verlag.

64

Bean, A. (2009). (zie noot 61)

65

Burke, E., & Burke, E. (2003). Optimal muscle performance and recovery: Using the Revolutionary R4 System to

repair and replenish muscles for peak performance. New York: Avery. 66

Cerestar-Cargilll, & Brouns, PhD, Fred. (2003). (zie noot 60)

25

5. Tarwegras Wat is tarwegras? Tarwegras is precies wat het lijkt. Het is gras. Om precies te zijn is tarwegras de jonge plant van de tarwe. Laat je het doorgroeien dan krijg je tarwe waar brood van wordt gemaakt. De plant wordt geoogst als het op zijn hoogtepunt is qua voedingsstoffen. Het gras is dan 8 à 10 dagen oud en zo’n 10 cm lang. 67 Wat zit er in tarwegras? Tarwegras staat bol van de voedingstoffen. Het is rijk aan aminozuren, dat zijn de bouwstenen (van eiwitten) die ons lichaam nodig heeft voor de opbouw en het herstel van cellen en weefsels. In tarwegras zitten meer dan 100 verschillende mineralen (waaronder calcium, fosfor, ijzer, kalium, koper, magnesium en zink) en meer dan 80 verschillende enzymen. Enzymen zijn een soort katalysatoren voor de bedrijfsprocessen in ons lichaam. Enzymen spelen een belangrijke rol tijdens de stofwisseling. Enzymen zorgen ervoor dat bijvoorbeeld eiwitten, vetten en koolhydraten kunnen worden omgezet in stoffen die door het lichaam gemakkelijk kunnen worden opgenomen. Tijdens het ouder worden gaat het lichaam steeds minder enzymen aanmaken waardoor extra inname van enzymen steeds belangrijker wordt. Verder zit tarwegras boordevol vitaminen (vitamine A, vitamine B1, B2, B3, B5 en B6, vitamine C, vitamine E), essentiële vetzuren en is het rijk aan chlorofyl. Chlorofyl bindt zuurstof en geeft je het boost effect, de energie die velen ervaren na het drinken van tarwegrassap. (De werking van chlorofyl wordt verder uitgebreider behandeld). Tarwegras bevat ook vele belangrijke antioxidanten die erg belangrijk zijn voor het lichaam, omdat ze worden ingezet in de ‘strijd’ tegen vrije radicalen. Tot slot heeft tarwegras een alkaliserend effect. Dit betekent dat tarwegras zuren in het bloed neutraliseert. Tarwegras alkaliseert het lichaam erg krachtig en schept daardoor de voorwaarden voor een uitstekende gezondheid. Veel chronische kwalen, zoals diabetes, reuma, kanker, hart- en vaataandoeningen worden veroorzaakt door overmatige verzuring. Verzuring ontstaat door het eten van te veel koolhydraten, eiwitten en vetten. Tarwegras neutraliseert deze verzuring voor een deel. Een shotje (25ml) tarwegrassap staat gelijk aan je dagelijkse behoefte aan groente en fruit. 68 69 In tabel 5.1 70 zijn de hoeveelheden van de belangrijke voedingsstoffen die in tarwegras zitten weergegeven. Tarwegras wordt vergeleken met andere belangrijke groenten. Dit geeft goed weer hoe gezond tarwegras is.

67

http://grass2juice.nl/wat-is-tarwegras (11-01-2015)

68

http://grass2juice.nl/informatief/faq (11-01-2015)

69

Wigmore, A. (1985). The wheatgrass book. Wayne, N.J: Avery Pub. Group.

70

Meyerowitz, S. (1999). Wheatgrass, nature's finest medicine: The complete guide to using grass, foods & juices to

help your health. Great Barrington, Mass: Sproutman Publications.

26

Voedingswaardetabel Tarwegras per 100 gram

Tarwegras

Vergelijking met andere voedingsmiddelen Bron: Wheatgrass – nature’s finest medicine Onderzoek uitgevoerd door USDA (keuringsdienst van waren VS)

Tarwekiemen

Spinazie

Broccoli

Eiwitten

g

25,000

7,490

2,860

2,980

Vet

g

7,980

1,270

0,350

0,350

Calcium

mg

321,000

28,000

99,000

48,000

IJzer

mg

24,900

2,140

2,710

0,880

Magnesium

mg

122,000

82,000

79,000

25,000

Fosfor

mg

575,000

200,000

49,000

66,000

Kalium

mg

3.225,000

169,000

558,000

325,000

Natrium

mg

18,800

16,000

79,000

27,000

Zink

mg

4,870

1,650

0,530

0,400

Koper

mg

0,375

0,261

0,130

0,045

Mangaan

mg

2,450

1,858

0,897

0,229

Selenium

mcg

2,500

0,000

1,000

3,000

Vitamine C

mg

214,500

2,600

28,100

93,200

Thiamine (Vitamine B1)

mg

0,350

0,225

0,078

0,065

Riboflavine (Vitamine B2)

mg

16,900

0,155

0,189

0,119

Niachine (Vitamine B3)

mg

8,350

3,087

0,724

0,638

Panthoteenzuur (Vitamine B5)

mg

0,750

0,947

0,065

0,535

Vitamine B6

mg

1,400

0,265

0,195

0,159

Foliumzuur (Vitamine B11)

mcg

1.100,000

39,000

194,400

71,000

Vitamine B12

mg

0,800

0,000

0,000

0,000

Vitamine E

mg

9,100

0,050

1,890

1,660

Tabel 5.1 Voedingswaardetabel tarwegras

Tarwegras wordt gekweekt door middel van een proces dat bekend staat als kiemen of ontkieming. De kiemen (de jonge, groene plantjes) van een plant zijn ‘volledige voedingsmiddelen’ omdat ze alle essentiële voedingsstoffen bevatten en enzymen kunnen omzetten (assimileren). Ze zijn makkelijk verteerbaar en worden snel opgenomen in de bloedsomloop. De voedingsstoffen in tarwegrassap worden door het lichaam in 20 minuten volledig opgenomen. Hierdoor worden kiemen ook wel “quick energy foods” genoemd. Tarwekiemen bevatten vier keer meer foliumzuur (vitamine B11) en zes keer meer vitamine C dan opgekiemd of gewoon gras. 71

71

http://resultsfitness.wordpress.com/2009/01/16/the-amazing-power-of-wheatgrass/ (13-01-2015)

27

\

Tarwegras bevat behalve vitaminen en mineralen nog meer specifieke stoffen waardoor tarwegras bijzonder waardevol voor het lichaam is: 72 • Superoxide dismutase (SOD) • P4D1 • Peroxidase • bioflavonoïden • Chlorofyl Superoxide dismutase Jonge grassen, zoals tarwegras, zijn een uitstekende bron van het krachtige antioxidant superoxide dismutase (SOD). SOD is een essentieel enzym dat vrije radicalen (onder andere de vrije zuurstofradicalen superoxide) in organismen onschadelijk maakt. De reactie die SOD versnelt is voor zover bekend de aller snelste in de biochemie. SOD staat bekend om zijn krachtige ontstekingsremmende eigenschap. SOD verdedigt het lichaam tegen vrije radicalen in rode bloedcellen en het werkt samen met verschillende stoffen in het lichaam om stralingsschade in de cellen te voorkomen. Het drinken van tarwegrassap verhoogt de waarde van SOD in het bloed. 73 P4D1 P4D1 is een glyco-eiwit/ glucoproteïne en vervult twee belangrijke functies in het menselijk lichaam: het stimuleert de productie en het natuurlijk herstel van menselijke voortplantingscellen en DNA-moleculen. P4D1 zorgt voor het maken van ziektevrije cellen en het verwijdert de eiwitmantel van kankercellen waardoor witte bloedcellen de kankercellen kunnen aantasten en vernietigen. Vanwege het aanwezige P4D1 in tarwegras kan het drinken hiervan nuttig zijn voor het verlagen van het aantal ontstekingen in het lichaam. 74 Peroxidase Peroxidase is een antioxidant die door het verwijderen van waterstofperoxide het lichaam ontgift. Waterstofperoxide is een natuurlijk bijproduct van het zuurstofmetabolisme (de vorming van ATP). Tarwegras stimuleert de ontgiftende werking in het lichaam van peroxidase. 75 Bioflavonoïden Bioflavonoïden zijn antioxidanten. Ze zijn van nature aanwezig in plantaardige voedingsmiddelen. Ze geven kleur aan vele groenten en fruit. Het zijn echter geen (essentiële) voedingsstoffen. Ze worden onderverdeeld in flavonolen, catechines (flavanolen), flavonen, flavanonen, anthocyanen en isoflavonen. Tot nu toe zijn er ruim 4000 soorten flavonoïden beschreven. De consumptie van flavonoïden via de westerse voeding is (vergeleken met Aziatische landen) aan de lage kant, dit komt onder andere doordat bij het koken en bewerken van voedsel een daling van 50- 90% aan bioflavonïden. Van een aantal flavonoïden is bekend dat ze een anti-oxidatieve werking hebben. In veel onderzoeken vastgestelde, beschermende werking van groenten en fruit tegen kanker en hart- en vaatziekten heeft mogelijk te maken met onder andere deze activiteit van flavonoïden en sommige andere bioactieve stoffen, zoals carotenen. Verder kunnen flavonoïden inwerken op enzymen hormoonsystemen en op het afweersysteem. Ze kunnen enzymprocessen die een rol spelen bij de celdeling (kanker), de bloedstolling (vaatproblemen), het cholesterolgehalte (hart- en vaatziekten) en de lichaamsafweer in gunstige zin beïnvloeden. Deze effecten zijn bij proefdieren aangetoond. De uiteindelijk werkzame flavonoïden zijn niet alleen de flavonoïden zoals ze in ons voedsel voorkomen. Tijdens de opname in de dunne darm en de lever kunnen de flavonoïden omgezet worden in andere vormen. Niet alle flavonoïden worden opgenomen in het bloed. De flavonoïden die niet zijn opgenomen komen in de dikke darm terecht en worden daar afgebroken door de darmbacteriën. Wat ook een belangrijke functie van flavonoïden is is dat ze nodig zijn voor 72

http://resultsfitness.wordpress.com/2009/01/16/the-amazing-power-of-wheatgrass/ (13-01-2015)

73

Dégraff, L. R. (2011). The complete guide to growing and using wheatgrass: Everything you need to know explained

simply-- including easy-to-make recipes. Ocala, Fla: Atlantic Pub. Group. 74

Dégraff, L. R. (2011). (zie noot 73)

75

Dégraff, L. R. (2011). (zie noot 73)

28

veel vitaminefuncties van vitamine C. Vitamine C en flavonoïden versterken elkaars werking dus, dat houdt in dat flavonoïden synergetisch werken met vitamine C. Synergetisch betekent elkaar versterkend. Tarwegras is een goede bron om bioflavonoïden in het lichaam op te nemen. 76 77 78 79 80 Chlorofyl en hemoglobine Gras is, naast alfalfa en algen, de rijkste bron van chlorofyl op aarde. Chlorofyl is het pigment dat planten hun groene kleur geeft. Met behulp van dit chlorofyl zetten planten zonlicht om in energie, die nodig is voor de fotosynthese. Tijdens de fotosynthese wordt de koolstof uit de lucht samen met water omgezet tot zuurstof en glucose. Het glucose wordt opgeslagen in de plant. De structuur van chlorofyl is bijna identiek aan die van heem uit hemoglobine (zie figuur 5.1), het eiwit in ons bloed dat zuurstof opneemt, vervoert en afgeeft aan de cellen. Waar hemoglobine gebonden is aan ijzer, is chlorofyl gebonden aan magnesium. Hoewel het exacte mechanisme nog niet is opgehelderd, blijkt uit onderzoek dat chlorofyl gedeeltelijk omgezet kan worden in hemoglobine en dat mensen met ernstige bloedarmoede na het toedienen van chlorofyl snel weer een normaal hemoglobinegehalte hebben. In 1930 werd al aangetoond dat een injectie met chlorofyl zorgde voor een toename van het aantal rode bloedcellen in dieren met een normaal hemoglobinegehalte. In 1936 werd een ander onderzoek gedaan. Nadat een aantal dieren, door bloedingen een hemoglobinegehalte hadden dat minder was dan de helft van de norm, werd de groep dieren opgedeeld in tien verschillende groepen. Hiervan ontvingen vijf groepen verschillende typen chlorofyl in hun dieet en de andere vijf groepen ontvingen helemaal geen chlorofyl. Uiteindelijk bleek dat de dieren die wel chlorofyl innamen een herstel van het hemoglobine gehalte hadden, dat meer dan 50% boven het gemiddelde lag. De groep die geen chlorofyl ontving liet geen verbetering/ versnelling zien in het herstel van het hemoglobinegehalte. Hieruit kan worden geconcludeerd dat het lichaam instaat is om het ingenomen chlorofyl deels om te zetten tot hemoglobine. 81 Chlorofyl stond ook lang bekend om zijn vermogen om geïnfecteerde en zwerende wonden te genezen. Studies tonen aan dat chlorofyl de activiteit van weefselcellen verhoogt en nieuwe groei stimuleert. Het werkt reinigend en desinfecterend, normaliseert de bloeddruk, verbetert de celademhaling en de bloedsomloop, heeft een antibacteriële werking, zuivert de lever en bindt giftige metalen zoals kwik, lood en aluminium. Chlorofyl zou dus een waar wondermiddel zijn, maar of al deze claims wetenschappelijk aangetoond zijn, is niet helemaal bekend. Tarwegras is, zoals gezegd, een van de rijkste bronnen van chlorofyl op aarde. 82 Figuur 5.1

76

http://www.natuurlijkerwijs.com/flavonoiden.htm (13-01-2015)

77

http://www.voedingscentrum.nl/encyclopedie/flavonoiden.aspx(13-01-2015)

78

Descheemaeker, K., & Congres voor nutri- en fytotherapie. (2000). Nutri- en fytotherapie: Recente ontwikkelingen, 1.

Leuven: Garant. 79

Jong, W. . (2013). Cacao: Supervoedsel voor een ultieme gezondheid. Utrecht: AnkhHermes.

80

http://mens-en-gezondheid.infonu.nl/gezonde-voeding/108302-wat-zijn-flavonoiden.html (13-01-2015)

81

Wigmore, A. (1985). (zie noot 69)

82

http://www.livingfoods-tarwegras.nl/upload/347570362.pdf (13-01-2015)

29

Wat maakt tarwegras zo gezond? 83 De voordelen van tarwegras op een rijtje: • bevat veel vitaminen, aminozuren en enzymen, • bevat veel antioxidanten, • bevat veel chlorofyl, • bevat veel mineralen, • is zeer vezelrijk, • geeft energie, • zuivert het bloed, • verhoogt de weerstand, • ontgift de lever, darmen en nieren, • bevordert de stofwisseling en • brengt de zuurgraad in balans. Tarwegrassap Er zijn twee verschillende manieren om het tarwegras te verwerken tot tarwegrassap: Vers tarwegras en ingevroren tarwegras cupjes. 84 Vers tarwegras Vers tarwegras wordt geoogst als het op zijn hoogtepunt is qua voedingsstoffen. Vers tarwegras kan na het oogsten gelijk gebruikt worden. Voor het ‘van gras naar sap’ -proces is een slowjuicer nodig. Door het gebruik van een slowjuicer blijven alle voedingsstoffen behouden (figuur 5.2 85). Ingevroren tarwegras cupjes Na de oogst wordt het tarwegras praktisch direct verwerkt tot sap. Het tarwegrassap wordt verdeeld over cupjes en door middel van een kort bevriezingsproces ingevroren. Hierdoor wordt de voedingskwaliteit van de aminozuren, vitaminen, mineralen, enzymen en chlorofyl behouden. (Figuur 5.3 86)

Figuur 5.2 Vers tarwegras

Figuur 5.3 Ingevroren cupjes tarwegras

Vers tarwegras of ingevroren cupjes tarwegras? Vers tarwegras is kwalitatief beter. Het nadeel van vers tarwegras is dat je een slowjuicer nodig hebt om het gras te persen, dat het persen tijd in beslag neemt en dat veel mensen het schoonmaken van de machine niet zien zitten. De ingevroren cupjes tarwegrassap zijn voor deze nadelen een oplossing. Wat nog meer meespeelt is dat vers tarwegras gedurende de week in de koeling in kwaliteit wat afneemt, zoals elke groente dat doet. Er zit hooguit een paar uur tussen het 83

Sandoval, D. (2007). The green foods bible: Everything you need to know about barley grass, wheatgrass, kamut,

chlorella, spirulina and more. Topanga, CA: Freedom Press. 84


85

http://grass2juice.nl/ (13-01-2015)

86

http://grass2juice.nl/ (13-01-2015)

30

moment van oogsten en het moment van juicen en invriezen. Dus bij ingevroren cupjes is eigenlijk een betere kwaliteit tarwegras gebruikt dan als je tarwegras vers thuis laat bezorgen. Het invriezen en ontdooien doet toch wel wat met de kwaliteit van het tarwegrassap. Dit is getest door Grass2Juice door het meten met bio resonantie. Daar is uit gekomen dat ingevroren cupjes tarwegras gemiddeld 85% haalt van de werking ten opzichte van vers tarwegrassap. 87 Hoe heeft tarwegras het meeste effect? Het drinken van het pure tarwegrassap geeft het meeste effect. Dat effect wordt zelfs versterkt als je elke slok van het sap ongeveer 3 à 4 minuten in je mond rond spoelt. De enzymen in het tarwegras worden daarmee al in de mond geactiveerd. Bovendien verhoogt het tegelijk de weerstand van je tandvlees. Drink het tarwegrassap bij voorkeur op een lege maag, dan komt het sap het snelst bij je darmen terecht, waar het tarwegrassap zijn werk kan doen.88 Elke dag een shotje (25- 60 milliliter) tarwegras geeft het beste effect en is al genoeg om je gezondheid op peil te houden.

87


88


31

Proefopzet

Uit de theorie kan het volgende worden geconcludeerd: wanneer de hoeveelheid antioxidanten in het eetpatroon wordt verhoogd, zal de concentratie vrije radicalen, welke onder andere verantwoordelijk is voor spierpijn, afnemen. De verhoogde hoeveelheid antioxidanten zal dus voor minder spierpijn zorgen. Om te onderzoeken of dit klopt worden er negen proefpersonen gebruikt. Als proefpersonen worden personen gebruikt met een ‘normaal voedingspatroon’, dat wil zeggen geen verhoogde inname van vitaminen en mineralen door bijvoorbeeld vitaminepillen. Dit kan namelijk van invloed zijn op de proef. Het is van belang dat de lichamelijke conditie van de proefpersonen gelijk is. Daarom worden er proefpersonen gebruikt die ongeveer hetzelfde aantal uren per week sporten. De proefpersonen zullen gedurende zeven dagen dagelijks een placebo (iets zonder extra vitaminen ed.) innemen. Op dag vier zal er een fysieke inspanning, met als doel overbelasting van de spieren, plaatsvinden. Gedurende de zeven dagen zullen de proefpersonen de VAS (Visueel Analoge Schaal) invullen. Na ongeveer een week rust zal het tweede deel plaatsvinden. Dezelfde proefpersonen zullen nu gedurende elf dagen elke dag tarwegras innemen. Op dag acht zal er dezelfde fysieke inspanning geleverd worden als bij het eerste deel. Gedurende de elf dagen zullen de proefpersonen de VAS invullen. Achteraf zullen de ingevulde VAS waarden van deel 1 en deel 2 met elkaar worden vergeleken. Belangrijk: - Dezelfde fysieke inspanning - Dezelfde proefpersonen

Onderzoeksvraag

In hoeverre heeft de dagelijkse inname van tarwegras invloed op het herstel van belaste spieren na een inspanning?

Parameter

Visueel Analoge Schaal (VAS)

Hypothese

De dagelijkse inname van tarwegras versnelt het herstel van belaste spieren na een inspanning.

Materiaal •

•

•

Placebo: o AH milde halfvolle yoghurt (100 milliliter per portie) o AH muesli (20 gram per portie) o Gedroogde cranberry’s (7 per portie) o 9 bakjes o 9 lepels Tarwegras: o 18 shotglaasjes (30 milliliter per glaasje) o Tarwegras (ongeveer 1 kilogram per 24 shotjes (30 milliliter)) o Slowjuicer o Ingevroren cupjes (25 milliliter per cupje) Fysieke inspanning: o Sportzaal o Digibord o 6 blokken (90x75x60 centimeter) o 7 matjes o Stopwatch 32

Werkwijze

Gedurende de eerste zeven dagen werd er door proefpersonen elke dag een schaaltje met 100 milliliter AH milde halfvolle yoghurt, 20 gram AH muesli en zeven gedroogde cranberry’s gegeten (zie afbeelding 1 en 2). Er werden gedroogde cranberry’s aan toegevoegd om het placebo enigszins geloofwaardig te maken. Er zitten echter geen vitamines meer in volgens de website van het voedingscentrum, doordat de cranberry’s zijn gedroogd (zie afbeelding 3). Op maandag 24 november 2014 werd gestart met de eerste proef, op de vierde dag, donderdag 27 november heeft een fysieke inspanning plaatsgevonden, waarvan de bedoeling was dat de proefpersonen verlate spierpijn zouden krijgen. Tot en met maandag 1 december 2014 hebben de proefpersonen de VAS ingevuld. Hiervoor hebben de proefpersonen een excel bestand toegestuurd gekregen, waarin ze per dag en tijd hun VAS waarden konden invullen. Bij het excel bestand waren richtlijnen geleverd, zodat de proefpersonen enige houvast hadden tijdens het invullen, ook is er op deze manier voor gezorgd dat de proefpersonen bij dezelfde pijn ongeveer dezelfde waarde invulden. In de mail werd ook gevraagd of de proefpersonen kleine veranderingen wilden aangeven op de VAS (zie bijlage I voor de VAS van proef 1 en zie bijlage III voor de richtlijnen voor het invullen van de VAS). In het weekend hebben de proefpersonen het placebo meegekregen in zakjes. Dit zodat ze het thuis zelf door de yoghurt konden doen. Afbeelding 1

Afbeelding 2

Afbeelding 3

33

De fysieke inspanning was op één deel van het lichaam gefocust, namelijk de bovenbenen. De fysieke inspanning vond plaats in de sportzaal. Er werd begonnen met een warming-up, om blessures te voorkomen. Na de warming-up werd op het digitale schoolbord een filmpje aangezet van een vrouw die acht verschillende oefeningen veertien keer herhaalt. Alle oefeningen zullen nu kort beschreven worden: (zie afbeelding 6 en 7 voor de ‘lunge’- en ‘squat’ houding) 1. Traveling Lunge Squats – deze oefening begint in een squat houding. Vervolgens ga je naar een lunge houding met je rechterbeen voor, vervolgens ga je terug naar de squat houding en maak je een lunge met je linkerbeen voor. Dit is één herhaling. 2. 3 Point Stutter Squats – deze oefening is een squat, waarin je drie stappen in de squat houding zakt. Elk punt wordt twee seconden vastgehouden. Vervolgens ga je in drie aparte stappen weer omhoog, hier wordt ook elke stap twee seconden vastgehouden. Dit is één herhaling. 3. Marching bridge — je gaat op de grond liggen met je benen opgetrokken en je armen gestrekt langs je lichaam. Vervolgens til je je heupen veertien keer op, zodat je bovenbenen, heupen en buik een rechte lijn vormen. 4. Boxer squat – deze oefening begint in de squat houding. Vervolgens verplaats je al je gewicht naar je linkerbeen en strek je je rechterbeen. Daarna ga je weer terug naar de squat houding en verplaats je je gewicht naar je rechterbeen. Je strekt nu je linkerbeen. Dit is één herhaling. 5. Downward Dog with Leg Raises – je gaat op je knieën zitten, met je schouders recht boven je handen. Vervolgens strek je je benen, zodat je armen en benen met de grond een driehoek vormen. Nu hef je je rechterbeen veertien keer langzaam, gestrekt omhoog, zodat er een rechte lijn wordt gevormd met je bovenlichaam. Dit herhaal je met je linkerbeen. 6. Straight Leg Deadlift — je staat rechtop met je voeten tegen elkaar. Vervolgens kantel je je heupen naar voren, zodat je bijna een hoek van 90 graden maakt met je benen. Daarna ga je weer rechtop staan. Dit is één herhaling. Het is bij deze oefening zeer belangrijk dat je je rug zo recht mogelijk houdt. 7. Squat + Calf Raises — je staat rechtop met je benen wat uit elkaar. Vervolgens zak je naar de squat positie. Deze houdt je even vast op het laagste punt en daarna til je je hielen twee seconden op. Daarna zet je je hielen weer op de grond en ga je weer rechtop staan. Dit is één herhaling. 8. Crossover Lunges — je staat rechtop met je benen wat uit elkaar. Vervolgens ga je met je rechterbeen voor in de lunge positie, maar je zet je rechterbeen niet ‘gewoon’ recht vooruit. Je zet je rechterbeen zo’n 20 centimeter aan de linkerkant van je linkerbeen. Je benen kruisen dus. Vervolgens doe je hetzelfde maar dan met je linkerbeen voor. Dit zijn twee herhalingen. Ter verduidelijking van de oefeningen is dit de link naar het filmpje wat aan is gezet op het digitale schoolbord; http://www.fitnessblender.com/v/workout-detail/30-Minute-Booty-Boot-Camp-Butt-andThigh-Workout/93/ (dit filmpje is dus twee keer, tien minuten aangezet). Nadat de proefpersonen deze oefeningen hadden afgerond, werd er een plekje bij de muur gezocht. Vervolgens hebben alle proefpersonen gedurende één minuut in een wall-sit tegen de muur gezeten (zie afbeelding 4). Het is erg belangrijk dat de bovenbenen en onderbenen een hoek van 90 graden met elkaar vormen. Vervolgens zijn zes blokken (90x75x60 centimeter) achter elkaar gezet met dunne matjes ertussen. De proefpersonen zijn op de blokken gesprongen door met twee benen af te zetten. Vervolgens hebben de proefpersonen op het blok een squat houding aangenomen om daarna weer door met twee benen af te zetten van het blok af te springen (zie afbeelding 5. Helaas komt deze foto niet exact overeen met de uiteindelijk gebruikte proefopzet. Er werden namelijk zes grote blokken achter elkaar gezet, in één rij). 34

Afbeelding 4

Afbeelding 5

Wanneer de proefpersonen over de zes blokken heen waren gesprongen, moesten ze met een bepaalde oefening terug naar het begin van de blokken. De eerste keer gingen de proefpersonen terug in een lunge houding. De tweede keer met kikkersprongen. Bij kikkersprongen wordt begonnen op de hurken, met de benen wat uit elkaar, je armen zet je tussen je benen in. Vervolgens spring je omhoog en neem je je armen ook mee omhoog. Daarna ga je weer terug naar de gehurkte positie, zo ‘kikker’ je naar de overkant. De derde keer met verte sprongen (zo ver mogelijke sprongen, met twee benen afzetten) en de laatste keer in een zijwaartse squat positie. De proefpersonen zijn in totaal dus vier keer over de zes blokken heen gesprongen. Nadat deze oefeningen waren voltooid, hebben de proefpersonen weer één minuut wall-sit volgehouden. Hierna werden de eerste acht oefeningen, zoals die al eerder zijn beschreven, veertien keer herhaald. Wanneer deze oefeningen ook waren voltooid, werd er afgesloten met nog een laatste keer één minuut wall-sit. Dit was het einde van de fysieke inspanning. Elke dag van de proef hebben de proefpersonen de VAS ingevuld. Voor de fysieke inspanning was dit twee keer per dag; namelijk om 10.00 uur en om 22.00 uur. Na de fysieke inspanning hebben de proefpersonen de VAS drie keer per dag ingevuld; om 10.00 uur, om 16.00 uur en om 22.00 uur. De proefpersonen hebben de VAS ook meteen na de fysieke inspanning ingevuld.

Afbeelding 6 Lunge houding

Afbeelding 7 Squat houding

35

Na het afronden van de eerste proef hebben de proefpersonen een aantal rustdagen gehad. Daarna werd er begonnen met de tweede proef. De fysieke inspanning werd precies herhaald, maar in plaats van het elke dag innemen van het placebo hebben de proefpersonen elke dag twee tarwegras shotjes van 30 milliliter per stuk ingenomen. Nadat er door de proefpersonen acht dagen achter elkaar twee shotjes werden gedronken, vond de tweede fysieke inspanning plaats. Op dinsdag 2 december 2014 is er begonnen met het tarwegras. De fysieke inspanning vond plaats op 9 december 2014 in de gymzaal. Op de doordeweekse dagen werd het tarwegras elke dag een half uur voordat de proefpersonen het innamen, verst geperst. Voor het weekend hebben de proefpersonen ingevroren cupjes tarwegras, van elk 25 milliliter, meegekregen. Hiervan hebben de proefpersonen er zaterdag en zondag twee ingenomen. De proefpersonen hebben de VAS ingevuld tot en met 14 december en de shotjes gedronken tot en met 12 december (zie bijlage II voor de VAS van proef 2). Voor een duidelijk overzicht van alle data en de tijden waarop de VAS is ingevuld; zie bijlage IV. Helaas was er tijdens de eerste fysieke inspanning wat miscommunicatie over de beschikbaarheid van de gymzaal. Dit heeft er toe geleid dat nadat de eerste acht oefeningen waren afgerond, de oefeningen met de blokken in het atrium is voortgezet. Er heeft tussen de eerste acht oefeningen en de oefeningen met de blokken in het atrium ongeveer vijftien minuten pauze gezeten, omdat alle blokken en matjes verplaatst moesten worden. De laatste acht oefeningen hebben we in een leslokaal uitgevoerd. De tweede fysieke inspanning is wel geheel uitgevoerd in de gymzaal. Er waren ook twee proefpersonen die niet beide inspanningen mee hebben gedaan, helaas zijn hun resultaten dus niet bruikbaar voor de uitkomst van de proef. Uiteindelijk zijn er zeven proefpersonen waarvan de resultaten helemaal compleet waren.

36

Resultaten

De resultaten van de proefpersonen worden als eerst weergegeven in tabellen, met de door de proefpersonen ingevulde waarden op de VAS (Visueel Analoge Schaal). Het blauw gekleurde getal geeft de waarde direct na de inspanning weer. Voor de inspanning hebben de proefpersonen de VAS om 10.00 uur en 22.00 uur ingevuld, vanaf de dag na de inspanning is de VAS ingevuld om 10.00 uur, 16.00 uur en 22.00 uur. Dit geldt voor zowel het placebo als voor het tarwegras. In de tabellen zijn ook de gemiddelde waarden per dag weergeven. Vervolgens zijn de waarden van de VAS per proefpersoon weergegeven in lijngrafieken. De verticale verdeling op de x-as geeft het aantal metingen per dag weer. Hierbij geeft de blauwe lijn ook het moment en de waarde direct na de inspanning weer. De gemiddelde waarden van voor, tijdens en na de inspanning weergeven in een boxplot. De gemiddelde waarde van voor de inspanning is berekend door het gemiddelde van alle dagen voor de inspanning te nemen. De waarde tijdens de inspanning is gelijk aan het blauw gekleurde getal in de tabel. De waarde van na de inspanning, dus het herstel, is berekend door het gemiddelde te nemen van de dagen na de inspanning. Er wordt afgesloten met het berekenen van de significantie.

Tabellen Wat opvalt is dat de waarden die direct na de inspanning zijn ingevuld beduidend lager zijn tijdens de periode wanneer tarwegras werd ingenomen, dan tijdens de periode wanneer er een placebo werd ingenomen. Het gemiddelde van de waarden van de VAS direct na de inspanning tijdens het placebo is 26,1. Het gemiddelde van de waarden direct na de inspanning tijdens het tarwegras is 18,7. Dit betekent dat er een procentuele daling van de VAS is van 28,4%. Tabel 1 Waarden VAS proefpersoon 1

Tabel 2 Waarden VAS proefpersoon 2

37





38


Grafieken Wat opvalt is dat de lijn van de periode wanneer er een placebo werd ingenomen (rood) hoger ligt dan de lijn van de periode wanneer tarwegras werd ingenomen (groen). Dit is zowel na de inspanning als in de periode van herstel.

Grafiek 1 Waarden VAS

39


Grafiek 3 Waarden VAS 40





Toelichting significantie Er kan worden nagegaan hoe groot de kans is dat een gevonden verschil tussen de gemiddelden van twee steekproeven veroorzaakt is door toeval. De kans (probability) dat een verschil tussen twee gemiddelden door toeval is ontstaan, wordt weergegeven als een breuk. Als p = 0.1 dan betekent dat, dat er 10% kans is dat het gevonden verschil door toeval is ontstaan en dus 90% kans dat het een echt verschil is. Omdat ieder verschil, ook al is het nog zo groot, ontstaan kan zijn door toeval, heeft men ergens een kunstmatige grens getrokken. Als de kans, dat een verschil door toeval ontstaan is, kleiner is dan 5% (p = 0.05), dan noemt men het verschil significant (betekenisvol). Als de kans, dat het verschil door toeval ontstaan is, kleiner is dan 1% (p = 0.01 ) dan noemt men het verschil zeer significant (zeer betekenis vol). De kans op toeval is dan wel erg klein.

Boxplot

Een boxplot is een grafiek waarin de spreiding van een variabele wordt weergegeven aan de hand van de mediaan en het eerste en derde kwartiel. De onderste en de bovenste lijn geven respectievelijk de laagst en de hoogst voorkomende waarde weer. De lijn in de boks stelt de mediaan voor en de onder- en bovenrand van de boks zijn respectievelijk het eerste en derde kwartiel. De helft van de waarnemingen ligt dus in de box. In boxplot 1 zijn de gemiddelde VAS waarden weergeven, van zowel het placebo als het tarwegras voor, tijdens en na de inspanning. Het valt op dat de boxen van het tarwegras kleiner zijn, dit betekent dat de VAS waarden voor en na de inspanning minder ver uit elkaar liggen.

Gemiddelde VAS waarden voor, tijdens en na inspanning

Boxplot 1

43

Significantie met bijbehorende grafieken Placebo

Tarwegras

Proefpersoon 1

22,2

14,3

Proefpersoon 2

10

10,4

Proefpersoon 3

20

13,2

Proefpersoon 4

10

11,1

Proefpersoon 5

12,5

12,1

Proefpersoon 6

10

10

Proefpersoon 7

0

1,1

Tabel 8 Gemiddelde waarden voor inspanning (gemiddelde VAS waarden van dagen voor de inspanning)

Berekende p-waarde is 0,266 → geen significant verschil, want 0,266 > 0,05

Gemiddelde waarden VAS

30,

Voor inspanning

22,5

Placebo Tarwegras

15,

7,5

0,

Grafiek 9

44

Placebo

Tarwegras

Proefpersoon 1

28

26

Proefpersoon 2

20

10

Proefpersoon 3

25

15

Proefpersoon 4

20

10

Proefpersoon 5

15

15

Proefpersoon 6

45

20

Proefpersoon 7

30

35

Tabel 9 Waarden tijdens inspanning (VAS waarden tijdens inspanning)

Berekende p-waarde is 0,04 → significant verschil, want 0,04 < 0,05

50

Tijdens inspanning

Waarden VAS

38

Placebo Tarwegras

25

13

0

Grafiek 10

45

Placebo

Tarwegras

Proefpersoon 1

20,3

12,5

Proefpersoon 2

29,3

14,5

Proefpersoon 3

22,1

20

Proefpersoon 4

31,3

11

Proefpersoon 5

17,5

12,7

Proefpersoon 6

35

10

Proefpersoon 7

39,2

14,7

Tabel 10 Gemiddelde waarden na inspanning: herstel (gemiddelde VAS waarden van dagen na de inspanning)

Berekende p-waarde is 0,004 → zeer significant verschil, want 0,004 < 0,01

Gemiddelde waarden VAS

50,

Na inspanning

40,

30,

Placebo Tarwegras

20,

10,

0,

Grafiek 11

46

Conclusie De hypothese is aangenomen. Op grond van de VAS waarden is tijdens de periode van herstel een zeer significant verschil aangetoond tussen het placebo en het tarwegras.

Discussie Dat de hypothese is aangenomen komt door het feit dat de proefpersonen gedurende een week een natuurlijke mix van verschillende antioxidanten, vitaminen, mineralen, enzymen, aminozuren, essentiële vetzuren en chlorofyl hebben ingenomen, door het drinken van 60 milliliter vers tarwegras per dag. Dit heeft ervoor gezorgd dat het antioxidatieve beschermingssysteem van het lichaam een hogere concentratie vrije radicalen kon neutraliseren. Bij de eerste proef is namelijk gebleken dat het antioxidatieve beschermingssysteem, zonder deze extra voedingsstoffen, van de proefpersonen niet in staat was om de verhoogde concentratie vrije radicalen op korte termijn onschadelijk te maken. Een significant verschil is aangetoond tussen de inspanningen zelf. Dit zou toegeschreven kunnen worden aan het feit dat er een hoger hemoglobinegehalte aanwezig is in het bloed, door de hoge concentratie chlorofyl in tarwegras. Dit heeft tot gevolg dat er langer voldaan kan worden aan de gevraagde zuurstofbehoefte. Hierdoor wordt er minder last ondervonden tijdens de inspanning zelf en wordt de zuurstofschuld uitgesteld, wat minder vrije radicalen tot gevolg heeft en minder spierschade. Kortom, minder spierpijn. Een aantal punten kunnen van invloed zijn geweest op het onderzoek. Ten eerste is nog veel onduidelijkheid over het verschijnsel ‘spierpijn’. Er zijn verschillende verklaringen waar wel zekerheid over is, bijvoorbeeld over spierscheurtjes en kleine ontstekingen, maar het is nog niet geheel duidelijk in hoeverre vrije radicalen bijdragen aan verlate spierpijn. Ook zijn er verschillende uitspraken gedaan over de concentratie vrije radicalen tijdens inspanning. Wel staat vast dat een te hoge concentratie vrije radicalen schade kan veroorzaken aan verschillende weefsels. Het tweede wat invloed kan hebben gehad op de proef met tarwegras, is dat het spierweefsel zich na de eerste proef door supercompensatie heeft aangepast, waardoor de tweede proef altijd minder belastend zou zijn. Het is echter zeer moeilijk om de tweede proef exact even belastend te maken als de eerste proef, omdat het niet bekend is in hoeverre het spierweefsel zichzelf heeft aangepast (de twee proeven waren door onmacht ook niet exact aan elkaar gelijk, de tweede proef was zwaarder dan dan de eerste, omdat de proefpersonen tijdens de tweede proef minder rust hadden). Om uit te sluiten dat de verminderde spierpijn tijdens de tweede proef alleen komt door de aanpassing van het spierweefsel, zou er een nieuwe groep proefpersonen getest kunnen worden. Deze proefpersonen zouden dan twee keer precies dezelfde proef moeten doen, met dezelfde inspanning, alleen zonder placebo en tarwegras. Wanneer deze tweede groep proefpersonen de tweede keer net zoveel last heeft als de eerste keer, kan uitgesloten worden dat het door gewenning komt en dat de verminderde spierpijn dus toegewijd kan worden aan de werking van tarwegras. Het feit dat de proefpersonen in het weekend ingevroren cupjes tarwegras hebben gehad, kan de proef ook hebben beïnvloed. De proef zou eigenlijk alleen gedaan moeten worden met vers sap, om een zo betrouwbaar mogelijk resultaat te krijgen. Een andere aanpassing, die de proef ook betrouwbaarder zou maken, is wanneer er een langere tijd tussen de twee proeven had gezeten. Wat ook meespeelt is dat het meten van pijn erg moeilijk, omdat pijn erg subjectief is. Er is geprobeerd om een zo objectief mogelijk resultaat te krijgen doordat dezelfde proefpersonen twee keer dezelfde proef hebben uitgevoerd. Het feit dat de ene persoon eerder pijn heeft dan de ander, is op deze manier weggefilterd, de resultaten van de proefpersonen (van de eerste en tweede proef) kunnen hierdoor goed met elkaar vergeleken worden. Ook zijn er voor het invullen van de VAS een soort richtlijn gegeven, waardoor de metingen van de VAS weer wat objectiever zijn. 47

Bovendien is er gebleken dat er een significant verschil is tijdens de inspanning zelf en bij het herstel na de inspanning. Er is echter geen significant verschil is voor de inspanning, wat inhoudt dat de proefpersonen bij beide proeven dezelfde ‘baseline’ hadden. Het feit dat de tweede inspanning als minder zwaar werd ervaren dan de eerste, is van invloed op het verloop van de herstelperiode. Het is een logisch gevolg dat het herstel van de tweede proef sneller gaat als er bij de tweede proef minder pijn werd ondervonden. Het grote significantie verschil van 0,004 duidt echter op het feit dat het minder zwaar ondervinden van de tweede inspanning niet de enige reden kan zijn. Tot slot kan het mogelijke placebo effect bij de proefpersonen een rol spelen. De proefpersonen wisten namelijk dat ze dagelijks tarwegras dronken. Ze hebben hiervan de mogelijke effecten meteen opgezocht op internet, wat ook van invloed kan zijn geweest bij de inspanning en het verloop van de tweede proef. Ook hier geldt: er is zo’n groot significant verschil dat dit niet alleen door het placebo effect kan komen. Conclusie, de uitgevoerde proef is een mooie opzet voor verder onderzoek naar de invloed van tarwegras op het herstel na inspanning. Maar er zijn nog een aantal verbeterpunten, waardoor de uiteindelijke resultaten betrouwbaarder kunnen worden. Zoals een exact gelijke proef, maar dan zonder het drinken van tarwegras. Uit deze resultaten kan worden opgemaakt in hoeverre gewenning een rol speelt in de daling van spierpijn na de tweede fysieke inspanning. Een andere optie is een exact gelijke proef, maar met langere rust tussen de twee fysieke inspanningen. Als laatste kan een proef gedaan worden om het placebo effect uit te sluiten; een groep proefpersonen wordt in tweeën opgedeeld. De ene groep zal gedurende twee weken dagelijks 60 milliliter tarwegras innemen, terwijl de ander groep twee weken een soort gelijk groen drankje inneemt. Dit is echter geen tarwegras, maar een drankje zonder enige bijwerkingen. De proefpersonen vullen gedurende deze twee weken de VAS in. Na twee weken zal er een fysieke inspanning plaatsvinden. De proefpersonen zullen na de fysieke inspanning nog gedurende twee weken de VAS invullen. Wanneer blijkt dat er een significant verschil is tussen de groepen, kan uitgesloten worden dat er sprake is van een placebo effect. Wanneer de groepen ongeveer gelijke uitkomsten hebben, is er sprake is van een placebo effect. Superfood of super onzin? Uit dit onderzoek blijkt dat tarwegras een superfood is!

48

Bronvermelding en bibliografie Boeken Bean, A. (2009). The complete guide to sports nutrition. London: A. & C. Black. Bouman, L. N., Bernards, J. A., & Boddeke, H. W. G. M. (2008). Medische fysiologie. Houten: Bohn Stafleu van Loghum. Burke, E., & Burke, E. (2003). Optimal muscle performance and recovery: Using the Revolutionary R4 System to repair and replenish muscles for peak performance. New York: Avery. Cerestar-Cargilll, & Brouns, PhD, Fred. (2003). Essentials of Sports Nutrition. Wiley. Dasgupta, A., & Klein, K. (2014). Antioxidants in food, vitamins and supplements: Prevention and treatment of disease. Burlington: Elsevier Science. Descheemaeker, K., & Congres voor nutri- en fytotherapie. (2000). Nutri- en fytotherapie: Recente ontwikkelingen, 1. Leuven: Garant. Eroschenko, V. P., & Fiore, M. S. H. (2008). DiFiore's atlas of histology with functional correlations. Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. Gestel, J. L. M., Hoeksema-Bakker, C. M. C., Keizer, H. A., & Groot, M. C. H. (1997). Training van spierkracht en spierfunctie. Houten: Bohn Stafleu Van Loghum. Hendriks, E. R. H. A. (1992). Leerboek sportgeneeskunde. Houten: Bohn Stafleu Van Loghum. Hendriks, E., Vink, J., & Helsper, H. (2002). Leerboek sportmassage. Houten: Bohn Stafleu Van Loghum. Houtman, I. L. D., Schlatmann, H. F. P. M., & Poel, G. . (2000). Fysiologie voor de sportpraktijk. Maarssen: Elsevier gezondheidszorg. Hulzebos, E., Loo, H. ., & Borghouts, L. B. (2002). Paramedische trainingsbegeleiding: Trainingsleer en inspanningsfysiologie voor de paramedicus. (Paramedische trainingsbegeleiding). Houten: Bohn Stafleu Van Loghum. Jong, W. . (2013). Cacao: Supervoedsel voor een ultieme gezondheid. Utrecht: AnkhHermes. Kuks, J. B. M., & Snoek, J. W. (2007). Klinische neurologie. Houten: Bohn Stafleu van Loghum. Martini, F. & Bartholomew, E. (2008) Anatomie en fysiologie. Amsterdam: Pearson Education Benelux BV Meyerowitz, S. (1999). Wheatgrass, nature's finest medicine: The complete guide to using grass, foods & juices to help your health. Great Barrington, Mass: Sproutman Publications. Morree, J. J. ., Jongert, T., & Poel, G. . (2006). Inspanningsfysiologie, oefentherapie en training. Houten: Bohn Stafleu Van Loghum. Reznick, A. Z. (1998). Oxidative stress in skeletal muscle. Basel: Birkhäuser Verlag. Sandoval, D. (2007). The green foods bible: Everything you need to know about barley grass, wheatgrass, kamut, chlorella, spirulina and more. Topanga, CA: Freedom Press. Stevens, A., Lowe, J., & Aarts, W. (1997). Histologie van de mens. Houten: Bohn Stafleu Van Loghum. 49

T. Takken. Algemene Inspanningsfysiologie. Pagina: 12-26. In: Takken, T., & Brussel, M. (2008). Inspanningsfysiologie bij kinderen. Houten: Bohn Stafleu van Loghum. Wigmore, A. (1985). The wheatgrass book. Wayne, N.J: Avery Pub. Group.

69

Wijk, R. , Aakster, C. W., & Wijk, E. P. A. (2009). Jaarboek Integrale Geneeskunde 2009. Harderwijk: Boekenservice. William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human Performance, LWW Philadelphia

Websites

http://diehardbrain.blogspot.nl/2012/03/free-radicals-and-antioxidants.html (08-01-2015) http://evidencemag.com/exercise-oxidative-stress/ (11-01-2015) http://grass2juice.nl/ (13-01-2015) http://grass2juice.nl/informatief/faq (11-01-2015) http://grass2juice.nl/wat-is-tarwegras (11-01-2015) http://lpi.oregonstate.edu/sp-su97/intake.html (11-01-2015) http://mejoraterapias.files.wordpress.com/2010/08/vezel-en-sarc.gif (02-01-2015) http://mens-en-gezondheid.infonu.nl/gezonde-voeding/108302-wat-zijn-flavonoiden.html (13-012015) http://mens-en-gezondheid.infonu.nl/gezonde-voeding/64998-vitamine-c-tekort-symptomen-teveel-overdosis-fruit.html (12-01-2015) http://mens-en-gezondheid.infonu.nl/gezonde-voeding/68827-beta-caroteen-of-provitamine-a.html (11-01-2015) http://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminC-HealthProfessional/ (11-01-2015) http://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminE-HealthProfessional/ (11-01-2015) http://ods.od.nih.gov/factsheets/Zinc-HealthProfessional/ (11-01-2015) http://resultsfitness.wordpress.com/2009/01/16/the-amazing-power-of-wheatgrass/ (13-01-2015) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/10/Muskel-molekulartranslation.png (07-012015) http://www.biodoen.nl/biodoenLite.php?idOrder=0705063201 (02-01-2015) http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/en/ch/12/oc/vlu_organik/radikale/radikale_einfuehrun g.vlu.html (08-01-2015) http://www.dieetcare.nl/news_article.php?cod=400 (11-01-2015) http://www.ergonomiesite.be/arbeid/vas.htm (11-01-2015) http://www.fitsociety.nl/basisregels-fitness/delayed-onset-muscle-soreness/ (08-01-2015) http://www.interactive-biology.com/2133/043-the-details-of-muscle-contraction/ (07-01-2015) http://www.livingfoods-tarwegras.nl/upload/347570362.pdf (13-01-2015) http://www.natuurlijkerwijs.com/flavonoiden.htm (13-01-2015) http://www.ronaldschulte.nl/files/Hartspierweefsel-met-intercalaire-schijven---De-wereld-onder-demicroscoop.pdf (27-12-2014) 50

http://www.vitamine-info.nl/alle-vitamines-en-mineralen-op-een-rij/beta-caroteen/ (11-01-2015) http://www.vitamine-info.nl/nieuwsartikel/article/interacties-tussen-vitamines-en-mineralen112/#.VLPOeIeg6aA (11-01-2015) http://www.voedingscentrum.nl/encyclopedie/flavonoiden.aspx (13-01-2015) http://www.zowerkthetlichaam.nl/3730/histolgie-weefsels-bouw-en-functie-verschillende-soortenspierweefsel/ (02-01-2015) https://www.amc.nl/web/Zorg/Patient/Opname-voor-meerdere-dagen/Intensive-CareUnit/Patienteninformatie/Pijn-pijnmeting-en-pijnbestrijding.htm (11-01-2015) https://www.dietcetera.nl/voedingsstoffen/koper (11-01-2015) https://www.dietcetera.nl/voedingsstoffen/vitamine-e-tocoferol (11-01-2015) https://www.dietcetera.nl/voedingsstoffen/zink (11-01-2015)

51

Inhoudsopgave. Theorie. 1. Werking en opbouw van spieren. 2. Spieren tijdens inspanning. 3. Spierpijn en herstel. 4. Antioxidanten en vrije radicalen

Recommend Documents