Een onverwachte reden waarom bewegen goed is.

Wat het “Constrained Energy Model” van Herman Pontzer ons leert over de slimme manier waarop ons lichaam energie verdeelt

Op de uitgestrekte savannes van Noord-Tanzania, in de buurt van Lake Eyasi leven de Hadza, een van de laatste jagers-verzamelaarsgemeenschappen ter wereld. Elke dag trekken ze vele kilometers door het droge grasland om eten te vergaren. Hun dagen zijn gevuld met fysieke activiteit, tot 14 keer meer dan de gemiddelde westerling. Deze levensstijl is interessant voor antropologen: de discrepantie tussen de Hadza en onze moderne, westerse levensstijl kan tot gezondheidsproblemen leiden.

music for today: D'Angelo: Africa (demo) 

Toen de Amerikaanse antropoloog en fysioloog Herman Pontzer hun energieverbruik ging meten, verwachtte hij dat hun dagelijkse calorieverbranding torenhoog zou zijn. Logisch: wie voortdurend in beweging is, moet toch veel meer energie verbruiken dan iemand die de hele dag achter een scherm zit? Maar Pontzer’s metingen leverden een verrassende ontdekking op.

Ondanks hun intense activiteit verbrandden de Hadza niet meer energie per dag dan een gemiddelde westerling. En het lag niet aan de meetwijze: Pontzer gebruikte de zogenaamde 'doubly labeled water' methode, dé gouden standaard.

Al snel kwamen er reacties in de volgende aard: "zie je wel, die traditionele culturen bewegen ook niet veel, en wij westerlingen hoeven niet zo veel te sporten om gezond te zijn." Echter, we weten uit allerlei onderzoek, dat gebruik maakt van gps-trackers en accelerometers, dat de Hadza en andere jager-verzamelaars echt wel meer bewegen.

De lichamen van de Hadza bleken op ingenieuze wijze energie te besparen — alsof er een intern plafond bestond voor hoeveel energie we per dag kunnen besteden. Die bevinding leidde tot het Constrained Total Energy Expenditure-model (CTEE): het idee dat ons totale energieverbruik niet oneindig stijgt met meer beweging, maar zich binnen nauwe grenzen stabiliseert.

Een slim energiesysteem, niet een luie motor

Het klassieke idee van energieverbruik is lineair: hoe meer je beweegt, hoe meer calorieën je verbrandt. We verbruiken best veel energie in rust (ademhaling, bloed-circulatie, lichaamstemperatuur, groei, allerlei cellulaire processen, spijsvertering). En het lijkt logisch dat, als we bewegen, steeds meer energie gebruiken (zie figuur 1).

Figuur 1. Het additieve totale energie uitgave model: hoe meer je beweegt, hoe meer energie je verbruikt. (PA: physical activity)

Maar Pontzer’s onderzoek toont dat ons lichaam anders werkt. Het lijkt op een budgetbeheerder die zorgvuldig wikt en weegt waar energie naartoe gaat. Wanneer we meer bewegen, compenseert ons lichaam door energie te besparen op andere biologische processen. Dit is initieel contra-intuïtief, maar evolutionair gezien logisch: energie is biologisch gezien duur en er spaarzaam mee omgaan is verstandig. Meer bewegen vergt meer energie, maar die wordt afgenomen van die andere processen (zie figuur 2).

Figuur 2: Het 'Constrained Total Energy Expenditure' model: meer bewegen verbruikt niet meer energie, maar neemt energie van andere processen. (PA: physical activity)

Dit pikken van energie lijkt niet goed voor die andere processen, maar toch is dit voordelig en gezondheidsbevorderend. Er gaat namelijk minder energie naar enkele processen die nadelig zijn:

1. Minder energie naar ontstekingen

Chronische, laaggradige ontstekingen liggen aan de basis van talloze moderne aandoeningen: hartziekten, diabetes, dementie, depressie maar ook spier- en gewrichtsproblemen! Beweging “herverdeelt” energie: doordat het lichaam een vast totaalbudget bewaart, wordt er minder energie besteed aan immuunsystemen die overactief zijn. Resultaat: minder ontstekingsactiviteit en een rustiger immuunrespons. Dit verklaart waarom regelmatige fysieke activiteit zo sterk beschermt tegen ontstekingsziekten.

2. Minder energie naar stressreacties

Ook het stresssysteem verbruikt veel energie. Wanneer we regelmatig bewegen, krijgt het stresssysteem minder energie. De stressrespons wordt efficiënter, korter en minder schadelijk. Pontzer’s model helpt begrijpen waarom beweging de stressrespons onder controle houdt.

3. Minder energie naar reproductieve processen

Regelmatig bewegen vermindert de hoeveelheid circulerende reproductieve hormonen (oestrogeen, progesteron, testosteron). Bij fysiek actieve traditionele culturen zijn de niveau's van deze hormonen significant lager dan bij de gemiddelde westerling. Het onderdrukken van het voortplantingssysteem klinkt misschien als iets slechts, maar over het algemeen is het juist het tegenovergestelde. Sporten is een van de meest effectieve manieren om het risico op kanker aan het voortplantingssysteem (zoals borst- en prostaatkanker) te verlagen, deels omdat het de hormoonspiegels onder controle houdt.

Te veel bewegen?

Vermoedelijk heeft u al in de gaten dat er een keerzijde aan de medaille is: je kan effectief te veel energie opeisen door te bewegen, zodat er voor bovenstaande systemen niet genoeg energie is. Het meest bekende voorbeeld is het overtrainingssyndroom. Sommige sporters trainen zo hard en veel dat er geen energie genoeg overblijft voor belangrijke basisprocessen: sommige vrouwelijke sporters worden (tijdelijk) onvruchtbaar (uitblijven van menstruatie). Overtrainde atleten worden makkelijk ziek omdat het immuun systeem niet genoeg energie krijgt. En soms kunnen zelfs basis cellulaire processen niet optimaal verlopen, waardoor ze niet recuperen, steeds minder presteren, mentaal uitgeput raken, …

De CTEE leert ons dat calorieën toevoegen geen oplossing is. De trainingsbelasting drastisch reduceren is de enige methode die helpt.

Sweet spot

Zoals vaak is er een sweet spot, een zone van energieverbruik dat optimaal blijkt te zijn. Meer bewegen dat wat een typisch sedentaire westerling doet, maar niet zoveel als overtrainde atleten. Dat weten we al langer. Maar waar op dat spectrum ligt die sweet spot nu precies?

Eerst en vooral is het vermoedelijk meer een zone dat een punt: het is niet nodig om elke dag precies te meten hoeveel je beweegt.

Maar, ten tweede, die zone ligt toch best verder naar rechts, dus de kant van veel bewegen, dan velen denken. Jager-verzamelaars bewegen zo goed als dagelijks best veel aan matige intensiteit, met regelmatig stukken hoge intensiteit. Ze doen dit van kleins af aan tot in hun oude dag. Een zittende leefstijl proberen te compenseren met drie keer per week een half uurtje lopen is niet voldoende. De WHO richtlijnen (150 minuten per week matig intensief, 75 minuten hoog intensief aeroob, en twee keer per week kracht) zijn vermoedelijk nog conservatief, vooral op vlak van de matig intensieve activiteit. Het zal eerder 150 minuten per dag zijn…

Figuur 3: De optimale zone of sweet spot.

Gewichtsverlies

De CTEE verklaart ook een ander fenomeen: meer bewegen helpt vaak niet goed om af te vallen. Of meer specifiek gezegd: de calorieën die je verbrandt door meer te bewegen helpen vaak niet (of niet goed) om vet te verbranden. Dit is wederom wat contra-intuïtief, hoewel mensen die proberen af te vallen dit vaak aan den lijve ondervinden. Meer bewegen kan wel, om andere redenen, helpen om af te vallen. En dit wil zeker niet zeggen dat meer bewegen niet helpt om gezonder te worden!

Adaptieve systemen

Het Constrained Energy Model leert ons dat onze lichamen geen simpele machines zijn die eindeloos meer verbranden als we harder werken. Ze zijn adaptieve systemen, gevormd door miljoenen jaren evolutie, gericht op overleven, niet op gewichtsverlies. Dat inzicht maakt beweging niet minder belangrijk — maar belangrijk om andere redenen.

Deze blog is bijna volledig gebaseerd op het werk van Herman Pontzer. Ben je geïnteresseerd in zijn werk, lees dan zeker zijn wetenschappelijke publicaties of zijn boek "Burn, the misunderstood science of metabolism".

Cheers,

Pieter