Een opmerkelijk wetenschappelijk experiment werd afgelopen week uitgebreid door de media opgepikt. Onderzoekers in Leiden onderzochten het effect van acht weken erytropoëtine (epo) doping op de fietsprestatie. De eerste bevinding: de groep epo-gedrogeerden reed niet sneller de Mont Ventoux op dan de controlegroep die een nepmiddel kreeg. Een schokkend resultaat voor veel mensen. Maar de kenners plaatsen vraagtekens bij het experiment.

Het lijkt zo eenvoudig. Je neemt een kuurtje met erytropoëtine (epo) en verhoogt daarmee het aantal rode bloedlichaampjes in je bloed. Omdat de rode bloedlichaampjes via hun hemoglobine zuurstof binden, krijgen je spieren tijdens het sporten meer zuurstof vanuit het langsstromende bloed aangeboden. Op hun beurt krijgen de energiefabriekjes (mitochondriën) in je spieren meer zuurstof waarmee ze sneller energie kunnen vrijmaken uit de verbranding van suiker en vet. Het resultaat: je houdt je inspanning langer vol en presteert beter.

Wat is epo?

Epo is een hormoon dat van nature in het lichaam voorkomt en door de nieren wordt aangemaakt. Wanneer de zuurstofspanning in het bloed daalt, bijvoorbeeld tijdens een verblijf in de bergen waar de lucht ijler is dan normaal, stijgt de productie van epo; na ongeveer drie dagen leidt dit tot een toename van het aantal rode bloedlichaampjes waardoor het zuurstofgehalte in het bloed weer richting normaal getrokken wordt. Op dit principe is de hoogtestage, een onmiskenbaar onderdeel van de training van veel topsporters, gestoeld.

Bij patiënten met nierfalen, die zelf te weinig epo aanmaken, werkt een epo-behandeling op deze manier uitstekend. Door een gebrekkige aanmaak van rode bloedlichaampjes uit hun beenmerg kampen zij met ernstige bloedarmoede; een stukje fietsen voelt voor hen als het beklimmen van de Mont Ventoux. Toen daarom recombinant humaan epo eind jaren tachtig van de vorige eeuw geïntroduceerd werd als geneesmiddel, gaf dat deze patiënten de extra ‘lucht’ die ze nodig hadden.

Uitgemaakte zaak
Maar kan epo dit effect ook in gezonde topwielrenners met goed functionerende nieren en rode bloedlichaampjes bewerkstelligen? Volgens Willem van der Laarse, onderzoeker naar de energiehuishouding in de spier bij de vakgroep Fysiologie van het Amsterdamse VUMC, is het een uitgemaakte zaak dat een verhoging van het zuurstofaanbod in het bloed ook bij sporters de verbranding in de spieren verbetert. “De zuurstofspanning in de spier is normaliter aan de lage kant waardoor de mitochondriën minder zuurstof verwerken dan ze aankunnen. Wanneer de zuurstofspanning verhoogd wordt, kan er zo’n tien procent meer zuurstof naar de mitochondriën stromen. De verbranding in de mitochondriën gaat dan ook met tien procent omhoog waardoor ze tien procent meer energie in de vorm van ATP (adenosinetrifosfaat) produceren.”

Dat dit de prestatie van sporters ten goede komt, leidt geen twijfel volgens van der Laarse: “De effecten van bloeddoping of een hoogtestage zijn op dit principe gestoeld, daar is voldoende bewijs voor.”

Tour Du Dopage

Rond dezelfde tijd dat epo als geneesmiddel op de markt kwam, maakte het zijn intrede in het professionele wielerpeloton. In de Tour de France van 1998, ook wel bekend als de ‘Tour du Dopage’, werden dusdanig veel potjes epo in de kofferbakken en hotelkamers van de Festina en TVM ploeg gevonden, dat beide uit de koers werden gehaald. Sindsdien zijn in het professionele wielrennen 349 gevallen van epo gerapporteerd in 278 renners. Sinds 1990 staat EPO op de dopinglijst van het Wereld Antidoping Agentschap WADA; vanaf 2000 kan het gebruik ervan gedetecteerd worden met een bloed- of urinestaal.

Dat epo eenzelfde effect in topwielrenners geeft, denkt ook Matthijs Hesselink, hoogleraar Bewegingswetenschappen in Maastricht. “Als epo zijn werk doet en het aantal rode bloedlichaampjes vergroot, dan mag je op basis van alle fysiologische principes veronderstellen dat bij profwielrenners, die een optimaal lijf hebben om zuurstof te benutten – grote longen om zuurstof op te nemen, een sportershart om flinke hoeveelheden zuurstofrijk bloed rond te pompen en ruim voldoende haarvaten en actieve mitochondriën in de spieren om de zuurstof te verbranden – de zuurstof opname omhoog gaat. Dat zal tot een acute verbetering van de prestatie leiden.”

Onvoldoende bewijs
Maar als ergens het adagium ‘meten is weten’ hoog in het vaandel staat, is het wel in de wetenschap. De onderzoekers van het Centre for Human Drug Research in Leiden die afgelopen zondag 48 wielrenners – de ene helft met epo in het lijf, de andere helft met een nepmiddel – de Mont Ventoux opstuurden, hadden de wetenschappelijke literatuur stevig uitgepluisd en onvoldoende bewijs gevonden voor een epo-effect op de prestatie van topwielrenners. Er waren in totaal slechts dertien studies gedaan met vaak niet meer dan tien proefpersonen die epo kregen. Bovendien hadden de onderzoekers in die studies voornamelijk gekeken naar de invloed van epo op de maximale zuurstofopname tijdens een fietstest in het laboratorium. Bij zo’n test krijgt de proefpersoon een masker op om de hoeveelheid zuurstof die de longen in- en uitstroomt te bepalen en moet hij om de paar minuten tegen een steeds grotere weerstand trappen. Totdat hij niet meer kan. Dan is de grens bereikt waarop het lichaam nog genoeg energie uit verbranding kan leveren om te fietsen.

Dat dat een situatie is die totaal anders is dan hoe het er in een profkoers aan toe gaat, moge duidelijk zijn. Tijdens de Tour de France bijvoorbeeld zitten renners drie weken lang elke dag vier tot vijf uur op de fiets. De meeste tijd peddelen ze rustig in het peloton mee; slechts rond de vijf procent van de totale fietstijd in de Tour leveren ze een inspanning waarbij ze in de buurt van hun maximale zuurstofopname komen.

Maar het grootste pijnpunt van de epo0studies die gedaan waren, was dat de proefpersonen nooit topwielrenners waren. De maximale zuurstofopname was in geen enkele studie hoger dan 70 milliliter per minuut per kilogram lichaamsgewicht, het magische getal dat de profs onderscheidt van andere fietsers. Bij Chris Froome werd vorig jaar 85 gemeten.

Ook meervoudig tourwinnaar Lance Armstrong gebruikte verboden middelen, waaronder doping.

Ook meervoudig tourwinnaar Lance Armstrong gebruikte verboden middelen, waaronder doping.

Bergetappe
De Leidse onderzoekers wilden dit beter doen. Ze onderzochten epo op een manier zoals ze in hun onderzoekscentrum gewend waren om andere geneesmiddelen te testen. Dat betekende een dubbelblinde studie in 48 mensen, waarbij én de proefpersonen en de onderzoekers niet wisten of ze epo of een placebo kregen. De proefpersonen kregen niet alleen een vijftal maximale inspanningstesten voor de kiezen maar ook twee submaximale testen, namelijk 45 minuten voluit fietsen, zoals in een tijdrit. En als kers op de taart ondergingen de proefpersonen afgelopen zondag een slottest die een echte bergetappe in de Tour nabootste: een aanloop van 120 kilometer in een peloton, gevolgd door de beklimming van de Mont Ventoux waar alle proefpersonen ‘los’ mochten gaan.

Diezelfde avond nog brachten de onderzoekers via Nieuwsuur het eerste resultaat naar buiten. De wielrenners die epo hadden gekregen bleken gemiddeld genomen niet sneller dan degenen die de placebo hadden gehad. Dit was ‘breaking news’ voor veel mensen, zo bleek uit de reacties via sociale media. Hadden Lance Armstrong en al die 277 andere betrapte wielrenners dus helemaal niks gehad aan de epo die ze genomen hadden?

Pannenkoeken
Aan de hand van deze eerste bevinding lijkt het nog te vroeg om het prestatie-bevorderende effect van epo naar het rijk der fabelen te verwijzen. De beklimming van de Mont Ventoux was het slotstuk van een veel groter experiment met wekelijkse inspannings- en bloedtesten, en het valt niet uit te sluiten dat de onderzoekers daar wel verschillen tussen de epo- en placebogroep vinden.

Maar wat de Mont Ventoux beklimming al wel duidelijk heeft gemaakt, is dat de Leidse onderzoekers met eenzelfde tekortkoming in hun studie te maken hebben als hun voorganger-onderzoekers. Dat is dat ze in de verste verte geen topwielrenners hebben meegenomen in de studie. Volgens hoofdonderzoeker Jules Heuberger was dat niet mogelijk. “Alleen wielrenners die niet onder de dopingregels vallen, konden meedoen.” Daarmee vielen niet alleen alle profs weg, maar ook amateurs die aangesloten zijn bij de Nederlandse Wielerunie of Triathlonbond.

Volgens Heuberger bestond de onderzoeksgroep uit “goedgetrainde fietsers.” Om mee te doen aan zijn experiment, moest een proefpersoon in ieder geval bij aanvang van het experiment een vermogen kunnen trappen van 4 watt per kilogram lichaamsgewicht. Heuberger geeft toe dat dit wat aan de lage kant lijkt, “maar”, zegt hij “bij het bepalen ervan gooiden we het vermogen niet elke minuut omhoog, zoals vaak gebeurt, maar elke vijf minuten pas.”

Tim Takken, inspanningsfysioloog in het UMC in Utrecht, reageert geschokt als hij dit getal hoort. “4 watt per kilo is echt een niveau dat pannenkoeken fietsen, dat haal ik nog steeds, terwijl ik al een paar jaar geleden gestopt ben met het fietsen van amateurwedstrijden.” Takken legt uit dat de mindere goden die in de ‘bus’ samen omhoog fietsen tijdens een bergrit, vaak al een vermogen van 5 tot 6 watt per kilogram leveren.

Het lijkt er bovendien niet op dat de renners tijdens de acht weken van het experiment heel veel trainden. “Ik las dat de renners gemiddeld 1 uur en 37 minuten nodig hadden om de Mont Ventoux op te fietsen. Als ik ervan uit ga dat ze er vol voor gingen en tegen de drempel waarop ze gingen verzuren reden, dan komt zo’n tijd overeen met een anaeroob drempel vermogen van 3.2 watt per kilo. Dan val je bij mij in de categorie ‘redelijk’, net boven ‘ongetraind’”, vertelt sportarts en inspanningsfysioloog Guido Vroemen. Vroemen meet als teamarts van het Roompot-Oranjepeloton regelmatig de profwielrenners in dat team en vindt dan getallen voor het anaerobe drempel vermogen van bijna 6. Overigens staat de snelste tijd ooit gereden op de Mont Ventoux op naam van Iban Mayo. Hij deed er in 2004 tijdens de Dauphiné Libéré iets minder dan 56 minuten over.

Monsieur soixante
Ongeacht de uiteindelijke resultaten zal de Leidse studie geen antwoord geven op de vraag of profwielrenners baat hebben (gehad) bij het gebruik van epo. Want bevindingen in, al dan niet, getrainde proefpersonen blijken van nul en generlei waarde voor topatleten. Zo citeren de Leidse onderzoekers zelf in hun artikel dat de aanleiding vormde voor de huidige studie het volgende (uit een artikel van Hopkins). “Topatleten bezitten een genetische begaafdheid en trainingsgeschiedenis en volgen trainingsprogramma’s die verschillend zijn van niet-topatleten. Een behandeling kan daarom verschillende effecten hebben op de prestatie in deze twee groepen (topatleten versus niet-topatleten). Hieruit volgt dat, willen de resultaten van een studie toepasbaar zijn op topatleten, de onderzoeksgroep in die studie ook uit topatleten moet bestaan.”

Of hét bewijs ooit geleverd zal worden in een wetenschappelijk experiment lijkt, zelfs met topatleten als proefpersoon, een onmogelijke opgave. Want in de hoogtijdagen van epo in het profpeloton gebruikten de meeste renners veel meer dan epo alleen anabolen, groeihormonen, bloeddoping, etcetera. Bovendien namen ze epo-doseringen die vaak een stuk hoger lagen dan in het Leidse experiment. Daarin mocht van de medisch-ethische commissie het hematocriet – het volume percentage rode bloedlichaampjes in het bloed – van de proefpersonen niet boven de 52 procent uitkomen, omdat boven die waarde het bloed gevaarlijk stroperig wordt. Van Bjarne Riis (bijnaam ‘Monsieur Soixante Pourcent’) wordt in ieder geval beweerd dat zijn hematocriet een stuk hoger lag dan die 52. Of het hem hielp bij de beklimming van de Mont Ventoux blijft onduidelijk, want de Deen wist zeker dat het epo en geen placebo was, wat ie nam.