Met het einde van het einde jaar in zicht, komen ook de goede voornemens. En één van de meest populaire voornemens, is om meer te gaan sporten. Sporten is goed voor je lijf en je humeur en -niet onbelangrijk-, je uiterlijk gaat er vaak ook nog eens op vooruit.

Om deze zomer een beetje voordelig in bikini over het strand te kunnen flaneren, is het zaak om tijdig te beginnen met het vervangen van vetrandjes, lovehandles en zwembandjes door spiermassa. Aan het werk dus! Vorig jaar rond mei zag het er allemaal best prima uit, maar tijdens de zes weken durende zomervakantie vol rosé, tapas en lange warme avonden met eeuwigdurende barbecues is de lichte welving ter hoogte van de buik die de belofte van een sixpack in zich had al snel verdwenen.

Hoe kunnen die spieren zo snel mogelijk weer op sterkte komen en ons lijf weer een beetje vormgeven?

Bij een zoektocht op internet stuitte ik op het begrip spiergeheugen. Diverse fitness- en bodybuilderssites reppen over een mysterieuze kracht die in de spieren huist en die onthoudt hoe de spieren er in betere tijden uitgezien hebben. Mensen die in gelukkiger tijden fanatiek trainden en daardoor strak en gespierd waren, zullen in tijden waarin ze veel minder gaan trainen (door blessures, drukke werkschema’s of zomervakanties) snel spierkracht verliezen. Als ze echter hun trainingsschema weer oppakken, komen ze veel sneller terug in vorm dan mensen die niet eerder zo strak in hun vel gezeten hebben. Dat is handig, zo’n geheugen. Zouden mijn spieren ook nog weten hoe ze opgebouwd waren toen ik achttien was, en nog met gemak drie tot vier keer in de week sportte? En kan het spiergeheugen ook de verklaring zijn voor het proefje dat mijn enthousiaste collega uitvoert met brugklassers, waarbij je spieren je hersenen voor de gek houden?

Vorig jaar rond mei zag het er allemaal best prima uit, maar tijdens de zes weken durende zomervakantie vol rosé, tapas en lange warme avonden met eeuwigdurende barbecues is de lichte welving ter hoogte van de buik die de belofte van een sixpack in zich had al snel verdwenen.

komposita / Pixabay

Potjes
Dat proefje is trouwens heel simpel. Een persoon heeft twee potjes voor zich staan, die verschillen in massa. Opdracht is dat hij de potjes tegelijkertijd tot boven het hoofd moet optillen. De eerste keer zal de rechterhand met daarin het zwaarste potje een beetje achter blijven en dus later boven het hoofd getild worden. Bij herhaling van het proefje, komen de potjes wel tegelijkertijd aan. Worden nu de potjes zichtbaar omgewisseld (met medeweten van de persoon), dan zou je verwachten dat de potjes even snel worden opgetild en dus op hetzelfde moment boven het hoofd zijn. Dat is echter niet het geval. Nu blijft de linkerhand met het zwaarste potje achter. Is dit te verklaren doordat spieren een geheugen hebben, en dus “onthouden” hebben dat het ene potje zwaarder is en dat die spier van de rechterarm net een beetje harder moet werken?

Ik heb er een hard hoofd in. Hoewel ons lichaam bijzonder ingenieus in elkaar zit, vol sensoren en klokken die op elkaar worden afgestemd, zou ik niet kunnen verzinnen waar het spiergeheugen zou moeten huizen. In de mitochondriën, de energiecentrales van de cel? In de actine- en myosine filamenten, die door in elkaar te schuiven onze spieren doen samentrekken? Of toch in de celkern met daarin ons DNA? En is dat geheugen dan opgedeeld in een korte- termijn-geheugen (voor de proef met de potjes) en een lange-termijn-geheugen (voor de spieropbouw na een zomer niksen)?

Spieren hebben echt geheugen
Nadat ik me kort ondergedompeld heb in de wereld van de spierresearch, moet ik mijn aanvankelijke scepsis opzijzetten. Het lijkt erop, dat spieren daadwerkelijk geheugen hebben, al lijkt hun korte-termijn-geheugen afwezig. Het proefje met de potjes is dan ook niet uit te leggen door geheugencapaciteit van onze spieren, maar is te verklaren door activiteit in de motorische centra in onze hersenen. Hier worden impulsen gevormd, die onze spieren aansturen. En omdat onze hersenen het best functioneren in een voorspelbare wereld, wordt binnenkomende informatie vergeleken met situaties die erop lijken. De (re)acties die volgen op de informatie zijn ook vaak vergelijkbaar met de acties die in eerdere situaties plaatsvonden. De tweede keer dat iemand met de rechterhand een zwaarder potje oppakt, zal de spier aan die zijde sterker worden samengetrokken, zodat het potje nu sneller boven is dan de eerste keer. Bij het wisselen van de potjes herkennen de hersenen de situatie niet als verschillend (ondanks de informatie de hen wordt verteld), dus zal de actie van de vorige situatie worden herhaald en zal de rechterhand (met nu het lichtere potje) sneller omhooggaan. Pas na nog een keer het zware potje in de linkerhand, zal er een aanpassing komen. Het korte-termijn-geheugen van spieren zit dus niet in de spieren zelf.

Maar hoe zit het met het lange-termijn-geheugen? Dat blijkt wel te huizen in onze spieren zelf. Spieren zijn niet opgebouwd uit afzonderlijke cellen, maar uit langgerekte spiervezels (soms wel een halve meter lang!), die lijken op samengesmolten cellen. Een spiervezel bevat eiwitfilamenten, die bij het samentrekken van een spier in elkaar schuiven, de spier korter maken en zo beweging mogelijk maken. Hoe meer filamenten in een spiervezel, hoe krachtiger de spier kan samentrekken.

Bij krachttraining ontstaan meer filamenten in de spier, waardoor je dus sterker wordt. Daarnaast ontstaan in de spier meer mitochondriën, om de benodigde energie te leveren en verandert het metabolisme van de cel, waardoor langere tijd energie kan worden vrijgemaakt.

Opvallend is ook, dat er in vezels van getrainde spieren een sterke toename te zien is van het aantal celkernen, die het recept kunnen leveren voor de aanmaak van extra eiwitten. Lang werd gedacht, dat tijdens een periode van rust deze extra celkernen weer verdwijnen, maar verschillende onderzoeken in muizencellen laten zien dat de celkernen lange tijd aanwezig blijven. Dat zou kunnen verklaren dat spieren die na een langere rustperiode weer worden getraind, veel sneller in grootte en kracht toenemen dan spieren die nog nooit training hebben meegemaakt. Door de extra aanwezige celkernen kunnen snel extra eiwitfilamenten worden aangemaakt, waardoor de spieren sneller groot en sterk worden. Omgerekend naar mensenjaren zou dit spiergeheugen in de vorm van celkernen zelfs tot 15 jaar aanwezig blijven. Goed nieuws dus voor iedereen die in een niet al te ver verleden gesport heeft. En mocht je nog nooit gesport hebben, het is nooit te laat om te beginnen, maar wacht niet te lang. Hoe ouder je wordt, hoe moeilijker het wordt om de extra spierkernen aan te maken.

lukaszdylka / Pixabay

Geldt dit ook voor mensen?
Maar mensen zijn geen muizen. Uit een Zweeds onderzoek, uitgevoerd bij mensen die eerst alleen hun ene been trainden en na een rustperiode beide benen bleek, dat de spiercellen in het eerder getrainde been niet sneller nieuwe mitochondriën aanmaakten. Ook was er geen verandering meetbaar in de vetstofwisseling. Maar de onderzoekers zagen wel een groot verschil in genexpressie tussen het getrainde en het ongetrainde been. Wellicht huist daar toch een vorm van spiergeheugen zoals dat te zien was in de muizencellen.

Muis of mens, ik neem geen enkel risico en ben ik afgelopen week super enthousiast gaan sporten, om te kijken of ik het geheugen van mijn spieren kon wakker schudden, met als doel ze terug te brengen in getrainde en welgevormde staat. Het wakker schudden is gelukt. Mijn spieren hebben blijkbaar een geweldig geheugen en hebben onthouden dat ik veel te fanatiek bezig ben geweest. Ze herinneren mij daaraan met helse spierpijnen. Al twee dagen laat ik me ’s ochtends uit bed vallen omdat mijn buikspieren dienstweigeren en stort ik me ruggelings de trap af omdat gewoon lopen te pijnlijk is. Fijn, zo’n spiergeheugen!

Over Noor
Noor Fiers is docent biologie en NLT op een middelbare school in Brabant en nu dus ook een beetje een tv-ster. Ze is gek op sciencefiction, spannende boeken en boeken over wetenschap. Ze raakt niet uitgepraat over biologie en onderwijs en twittert daar ook graag over. Naast elektronisch gekwetter is ze graag buiten om naar de tweets van echte vogels te luisteren en te genieten van de wondermooie wereld om ons heen. Lees ook eerdere artikelen en blogs van haar op Scientias.nl.