Het effect van aerobe en anaerobe oefeningen op oxidatieve stress en cellulaire fitheid bij gezond opgeleide jonge mannen

Oxidatieve stress komt voort uit een onbalans tussen pro-oxidant- en antioxidantniveaus, waarbij de pro-oxidantstatus, voornamelijk reactieve zuurstofsoorten (ROS), de antioxidantafweer overtreft. Deze onbalans kan cellulaire componenten zoals membranen, lipiden, eiwitten, DNA en lipoproteïnen beschadigen, wat leidt tot verschillende chronische en degeneratieve ziekten. Het menselijk lichaam verdedigt zich tegen oxidatieve stress door middel van antioxiderende mechanismen. Talrijke onderzoeken hebben aangetoond dat lichaamsbeweging de ROS-productie verhoogt, voornamelijk door verhoogde activiteit van fosfolipase A2 (PLA2), nicotinamide-adenine-dinucleotide-fosfaat (NADPH)-oxidase en xanthine-oxidase (XO). Als ROS zich overmatig ophoopt, kan dit leiden tot oxidatieve stress. Tijdens anaerobe inspanning kunnen de lipidenperoxidatieniveaus tot 48 uur na de inspanning aanzienlijk stijgen. De belangrijkste bronnen van de productie van vrije radicalen tijdens inspanning zijn onder meer de mitochondriale elektronentransportketen, ischemie-reperfusieschade en lokale ontstekingen, die allemaal oxidatieve stress veroorzaken.

Acute veranderingen in biomarkers voor oxidatieve stress na inspanning gaan vaak gepaard met een toename van de antioxidantrespons. De niveaus van urinezuur (UA), catalase (CAT) en glutathionperoxidase (GPX) stijgen bijvoorbeeld na 10 minuten tot 4-8 uur anaërobe inspanning. Verschillende soorten oefeningen stimuleren ook de biogenese van de mitochondriën, hoewel het onduidelijk blijft of anaerobe of aerobe oefeningen effectiever zijn in het bevorderen van dit proces bij mensen. Mitochondria, cruciaal voor de productie van cellulaire energie, genereren energie door elektronen van voedsel over te brengen naar het ademhalingsketensysteem, waarbij verschillende complexe eiwitten betrokken zijn. Intervaltraining met hoge intensiteit (HIIT) bij aërobe oefeningen zoals fietsen en wandelen zet cellen ertoe aan meer eiwitten voor de mitochondriën en hun ribosomen te produceren, waardoor cellulaire veroudering effectief wordt tegengegaan. Het is bekend dat duurtraining (lage tot matige intensiteit gedurende 30 tot 60 minuten) de mitochondriale functie in de skeletspieren verbetert, hoewel de effecten van anaerobe training op de mitochondriale biogenese minder bestudeerd zijn.

Zowel aerobe als anaerobe oefeningen hebben een positieve invloed op het lipidenmetabolisme. Aërobe oefening is bijzonder effectief bij het verbeteren van lipidenprofielen, met name het verhogen van high-density lipoproteïne (HDL). Een Australisch onderzoek toonde aan dat aerobe oefeningen het totale cholesterol, het lipoproteïne met lage dichtheid (LDL) en de triglyceriden (TG) aanzienlijk verlaagden, terwijl het HDL met ongeveer 0,05 mmol/l toenam. Een meta-analyse door Kelley et al. concludeerde dat aerobe oefeningen de HDL met 9% verhogen en de TG met 11% verlagen, hoewel het de totale cholesterol- of LDL-waarden niet significant verandert. Anaerobe oefeningen hebben ook positieve effecten op de lipidenprofielen aangetoond. Uit een Europees onderzoek bij 16 zwaarlijvige proefpersonen bleek dat gecombineerde aerobe en anaerobe training leidde tot een grotere vermindering van niet-veresterde vetzuren en de body mass index dan alleen aerobe training.

Samenvattend heeft lichaamsbeweging invloed op oxidatieve stress, de mitochondriale functie en metabolische parameters, maar de verschillende effecten van aerobe versus anaerobe training op deze factoren blijven onduidelijk. Aërobe en anaerobe oefeningen verschillen voornamelijk in hun zuurstofbehoefte (O2). Aërobe oefeningen, zoals hardlopen over lange afstanden, fietsen en joggen, worden uitgevoerd met een lage tot matige intensiteit (40% tot 70% van de VO2max) en zijn gedurende langere perioden afhankelijk van zuurstof. Anaërobe oefeningen worden uitgevoerd met een hoge intensiteit (75% tot 100% van de VO2 max) en zijn niet afhankelijk van de toevoer van zuurstof (O2). Voorbeelden hiervan zijn sprints van 100 meter of minder, werpsporten en soortgelijke activiteiten.