Noorse tweedaagse inspanningsstudie bij ME/cvs: cruciale nieuwe factor m.b.t. inspanningsintolerantie

Cort Johnson, Health Rising, 11 oktober 2019

Maximale inspanningstest aan de gang bij Workwell.

Het is de moeilijkste en misschien meest veeleisende test van allemaal. De tweedaagse maximale inspanningstest vereist dat iemand zich twee dagen op rij inspant tot uitputting (of zo goed als). In werkelijkheid is de test snel voorbij: het begint met mild trappen op een fiets, wat langzaam moeilijker wordt aangezien de weerstand toeneemt, en het is gedaan na slechts 8-12 minuten.

Het is echter een maximale inspanningstest – je spant je in tot het uiterste – en dat is waarom het zo waardevol is. Het bepaalt hoeveel energie een persoon – niet een cel of een weefsel – maar een volledige persoon, uit zich kan halen.

Het opmerkelijke is dat vrijwel iedereen, of ze nu gezond zijn of eender welke ernstige ziekte hebben, in staat zijn om op een fiets te stappen, te trappen tot uitputting en dan de volgende dag even veel energie uit zich te halen. Of we nu ziek of gezond zijn, ons lichaam behoudt op de een of andere manier bijna altijd het vermogen om energie te produceren wanneer dat nodig is.

Maar blijkbaar is dat bij één ziekte niet zo. ME/cvs lijkt de vreemde eend in de bijt te zijn. Zet enkele mensen met ME/cvs op de fiets, en hun vermogen om de volgende dag energie te produceren (bv. inspanning) keldert. Dat is een belangrijke bevinding bij een ziekte die de term postexertionele malaise (PEM) in het medisch lexicon introduceerde.

Als deze bevinding stand houdt – en ze houdt stand in een aantal kleine studies – zou het suggereren dat inspanning dingen doet met mensen met ME/cvs die het niet lijkt te doen met mensen met andere ziekten.

Wanneer we ons inspanningen, gebruikt ons lichaam twee verschillende systemen – anaeroob en aeroob – om energie te produceren. Het aerobe energieproductiesysteem domineert tijdens inspanning, en levert een zuivere en overvloedige energiebron. Wanneer we de limieten van onze aerobe energieproductiecapaciteit bereiken, begint de anaerobe energieproductie te domineren – maar niet zonder slag of stoot. Niet alleen produceert het veel minder energie, het produceert ook toxische bijproducten die, als ze zich opbouwen, leiden tot pijn en vermoeidheid.

De VO₂-max CPET-inspanningstest speelt een belangrijke rol in ME/cvs omdat het de overgang tussen aerobe en anaerobe energie meet. Eerdere tweedaagse inspanningstesten suggereerden dat veel mensen met ME/cvs hun aerobe energieproductiesystemen sneller dan normaal uitputten. Dat maakt hen afhankelijk van minder efficiënte anaerobe energieproductie – en veroorzaakt symptomen van pijn en vermoeidheid die snel in werking treden wanneer dat systeem overheerst.

Deze Noorse tweedaagse inspanningsstudie voegt mogelijk iets nieuws toe aan het steeds groter wordende bewijs dat er iets essentieels stuk is in het energieproductiesysteem bij ME/cvs: voor het eerst werden lactaataccumulaties over twee inspanningstesten beoordeeld. Lactaat – een bijproduct van anaerobe energieproductie – wordt geproduceerd tijdens een inspanningsperiode, maar als het anaerobe energieproductiesyteem dominanter wordt, stapelt lactaat zich op. Dus verhoogde lactaatophopingen zouden bij ME/cvs weer een teken zijn dat mensen met ME/cvs afhankelijker zijn van anaerobe energieproductie dan gezonde controles.

De studie

Abnormal blood lactate accumulation during repeated exercise testing in myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome. Katarina Lien1,2 , Bjørn Johansen3, Marit B. Veierød4, Annicke S. Haslestad1, Siv K. Bøhn1, Morten N. Melsom5, Kristin R. Kardel1 & Per O. Iversen1,6. 1 Department of Nutrition, Institute of Basic Medical Sciences, University of Oslo, Oslo, Physiol Rep, 7 (11), 2019, e14138, https://doi.org/10.14814/phy2.14138

[Abnormale lactaatophoping in het bloed tijdens herhaalde inspanningstest bij myalgische encephalomyelitis/chronisch vermoeidheidssyndroom.]

Zoals we bij rituximab zagen, kunnen kleine landen zoals Noorwegen heel wat verwezenlijken voor ME/cvs als ze zich ervoor willen inzetten. Nu komt een andere studie over ME/cvs uit Noorwegen, deze keer onder leiding van Katarina Lien.

Lien zette 18 vrouwen met ME/cvs (die voldeden aan de Canadese Consensuscriteria) en 15 gezonde vrouwen (18-50 jaar) op de fiets voor twee maximale inspanningstesten met een dag ertussen.

Enkele termen

• Tip: omdat onze cellen zuurstof gebruiken om aerobe energie te produceren, wordt zuurstof gebruikt om de hoeveelheid geproduceerde energie te bepalen. Denk daarom “energieproductie” wanneer je “zuurstofverbruik” leest.

Piek-VO₂ – Piek-VO₂ beschrijft het maximale zuurstofverbruik (energieproductie) dat voorkomt op een bepaald punt tijdens de inspanningstest. Omdat Piek-VO₂ een eenmalige meting is die op elk moment tijdens de test kan optreden, vertelt het ons niks over het vermogen om consistent te werken, en is het niet bijzonder belangrijk. Veel belangrijker voor ons is het niveau van zuurstofverbruik bij GET (Gas Exchange Treshold, gasuitwisselingsdrempel) of “anaerobe drempel”. (GET verwijst niet naar graduele oefentherapie in deze context).

Gasuitwisselingsdrempel (Gas Exchange Treshold, GET) – GET is het punt waar de koolstofdioxidegehaltes in de adem zich snel beginnen opbouwen – wat aangeeft dat de anaerobe energieproductie is beginnen te domineren. (Het lijkt hetzelfde te zijn als de anaerobe drempel).

Lactaat is niet, zoals men vroeger dacht, de boosdoener in het spel – maar verhoogde lactaatgehaltes wijzen er wel op dat anaerobe energieproductie domineert.

Lactaatniveaus en lactaatomslagpunt – Eenmaal de limieten van aerobe energieproductie bereikt zijn en anaerobe energieproductie begint te domineren, worden er verhoogde niveaus van lactaat geproduceerd. Lactaatniveaus kunnen zeer snel stijgen – er zijn slechts twee of drie minuten anaerobe energieproductie nodig om hoge lactaatgehaltes te produceren. Het “lactaatomslagpunt” is het punt waarop de lactaatniveaus zeer snel beginnen te stijgen.

Lactaat veroorzaakt geen pijn of vermoeidheid. In tegenstelling tot wat eerder gedacht werd, helpt lactaat eigenlijk om deze symptomen te vertragen, maar hoge lactaatniveaus worden geassocieerd met de acidose die verantwoordelijk is voor de pijn en vermoeidheid die we voelen wanneer we terugvallen op anaerobe energieproductie. In ons geval betekenen hoge lactaatniveaus dus verhoogde niveaus van pijn en vermoeidheid.

Absolute vermogensoutput – Absolute vermogensoutput bepaalt de hoeveel geproduceerd vermogen (in Watt), aangepast aan de omvang van een persoon.

Lees ook

• Decoding the 2-day Cardiopulmonary Exercise Test (CPET) in ME/CFS

Striktheid

De auteurs deden hun best om zich ervan te verzekeren dat de resultaten niet van de hand gewezen konden worden als deconditionering of iets dergelijks. Al de ME/cvs-patiënten hadden “mild tot matige” ME/cvs (niemand was bedlegerig), allen hadden normale hemoglobineconcentraties, en allen hadden een normale ademhaling voor de inspanningstest en normale tot hoge “ademhalingsreserve” tijdens de inspanningstest. Leeftijd, geslacht en grootte waren eveneens vergelijkbaar. De patiënten waren aan de zwaardere kant, maar toen op gewicht gecontroleerd werd, veranderden de resultaten niet.

Gezonde controles werden uitgesloten van deelname als ze te actief waren (meer dan eenmaal per week sporten). Zowel de patiënten als controles hadden een vergelijkbaar gemiddeld respiratoir quotiënt (RER/respiratory exchange ratio) en maximale hartslag; d.w.z. beiden spanden zich volledig in tijdens de test.

Resultaten

Zuurstofverbruik (VO₂) (nl. energieproductie) bij de start van de anaerobe energieproductie (GET) was significant verminderd bij de ME/cvs-patiënten in vergelijking met gezonde controles in beide inspanningstesten. Dit wees erop dat ME/cvs-patiënten problemen begonnen te krijgen met energieproductie op een aanzienlijk lager inspanningsniveau dan de gezonde controles.

De significant verminderde vermogensoutput bij GET bij de ME/cvs-patiënten gaf in beide inspanningsstudies hetzelfde aan. Het wees erop dat het aeroob energieproductiesysteem van de ME/cvs-patiënten aanzienlijk sneller uitgeput was en begon terug te vallen op anaerobe energieproductie.

Veranderingen van de eerste naar de tweede inspanningstest – de PEM-test

VO₂ – Zuurstofverbruik (energieproductie)

Ondanks hun inspanning tot uitputting toe op de eerste dag, waren de gezonde controles in staat om hun energieoutput te evenaren tijdens de inspanningstest op de tweede dag. In feite presteerden ze in sommige opzichten nog beter.

De ME/cvs-patiënten hadden niet zoveel geluk. Verschillende resultaten suggereerden dat de eerste inspanningssessie hun energieproductievermogen had aangetast. De maximum hoeveelheid energie die ze produceerden (VO₂-max), en de hoeveelheid energie die patiënten konden produceren voordat ze overgingen op anaerobe energieproductie (GET), was significant verminderd tijdens de tweede inspanningstest.

De tweede test was vooral belangrijk omdat een afname in zuurstofverbruik bij GET wijst op een snellere overgang naar anaerobe energieproductie, vermoeidheid en pijn.

Lactaat

De gezonde controles werden sterker tijdens de tweede inspanningstest terwijl de ME/cvs-patiënten zwakker werden.

De lactaatresultaten onthulden meer significante afwijkingen en een scherpe kloof begon te verschijnen. Terwijl de gezonde controles sterker werden op de tweede inspanningstest, werden de ME/cvs-patiënten zwakker.

De lactaatniveaus waren vergelijkbaar in beide groepen in rust, maar zodra de inspanningstest startte, begon het helemaal fout te gaan voor de ME/cvs-patiënten.

Mensen met ME/cvs hadden tijdens de eerste en tweede inspanningstest een vroeger lactaatomslagpunt – weer een teken van vroege overgang naar anaerobe energieproductie. Het feit dat de ME/cvs-patiënten voortdurend verhoogde lactaatniveaus vertoonden op eender welk werkniveau (vermogensoutput), suggereerde dat ze tijdens de test een verhoogde afhankelijkheid van anaerobe energieproductie vertoonden.

De significant toenemende lactaatniveaus die de ME/cvs-patiënten produceerden per vermogensoutput op de tweede inspanningstest wezen erop dat ze meer en meer afhankelijk werden van anaerobe energieproductie.

Lees ook

• Hoe naar de badkamer gaan zwaarder kan zijn dan het lopen van een marathon: Een casus van een arts met ME/CVS

Gezonde controles werden sterker / mensen met ME/cvs werden zwakker

Terwijl de lactaatspiegels van ME/cvs-patiënten bij GET significant verhoogden van de eerste naar de tweede inspanningstest, verlaagden de lactaatgehaltes zelfs bij de gezonde controles.

Bovendien konden de gezonde controles het aanwezige lactaat beter verdragen (hun lactaatgehaltes op het lactaatomslagpunt namen toe). Ze waren in staat om harder te werken bij de tweede test voordat hun lactaatniveaus snel begonnen te stijgen. Deze bevindingen wezen erop dat het lichaam van gezonde controles zich snel aanpaste aan deze inspanning en dat ze er baat bij hadden.

Lactaat vs vermogensoutput (ME/cvs – oranje/rood; gezonde controles – blauw, paars) © Lien et al., 2019

De ME/cvs-patiënten vertoonden echter net het tegenovergestelde. Hun lactaatniveaus begonnen snel te stijgen op aanzienlijk lagere werkniveaus, hun lactaatniveaus bij GET verhoogden aanzienlijk ten opzichte van de gezonde controles, en noch hun lactaatniveaus bij GET, noch hun lactaatomslagpunt verbeterde tijdens de tweede inspanningstest.

Bij beoordeling van de absolute vermogensoutput was het patroon hetzelfde: er stapelde zich meer lactaat op in het bloed van de ME/cvs-patiënten en ze gingen eerder over op anaerobe energieproductie tijdens de tweede inspanningstest.

Omdat de gezonde controles minder lactaat produceerden en het beter konden verdragen, produceerden de ME/cvs-patiënten meer lactaat op lagere werkniveaus. Dit vertelde in feite het verhaal hoe inspanning een ME/cvs-patiënten zwakker kan maken terwijl een gezond persoon sterker wordt.

Piek-VO₂

Piek-VO₂ is de minst significante test, aangezien het een eenmalige meting van energieverbruik is.

VO₂ op zijn piek (piek-VO₂) was echter significant lager bij patiënten dan bij controles tijdens de eerste inspanningstest en nam verder af tijdens de tweede inspanningstest. De auteurs citeerden verschillende studies die aanwijzingen konden geven over de inspanningsproblemen bij ME/cvs waaronder verminderde energieproductie van immuuncellen, verminderde AMPK-fosforylering en glucoseopname in de spiercellen, verstoorde PDK-regulatie, verhoogde LPS-niveaus en door inspanning geïnduceerde lekkende darm.

Conclusie

De conclusie van de auteurs was eenvoudig, maar verwoestend:

“inspanning verslechtert de fysieke prestaties en verhoogt het lactaat tijdens inspanning bij patiënten met ME/cvs, terwijl het verlaagt bij gezonde proefpersonen.” Lien et al.

Tal van datapunten gaven aan dat in plaats van mensen met ME/cvs sterker te maken, een maximale inspanningstest op de ene dag hun energieproductievermogen aantastte op de volgende dag. Terwijl lactaataccumulaties zakten bij de gezonde personen op de tweede test, stegen ze zelfs bij de ME/cvs-patiënten. Je kan je moeilijk een betere demonstratie van postexertionele malaise voorstellen.

De tweedaagse inspanningstesten van Workwell suggereren dat mensen met ME/cvs een uniek onvermogen hebben om zich in te spannen.

De lactaatophopingen voegen een belangrijk datapunt toe. Vroegere lactaatstudies bij ME/cvs hebben gemengde resultaten opgeleverd, maar geen enkele had het cruciale element toegepast: de tweedaagse inspanningstest die Workwell zoveel jaren geleden in het veld geïntroduceerd heeft. Nu hebben we een nieuw datapunt dat de verwoesting aantoont die inspanning – in dit geval een korte maar intense periode van inspanning – veroorzaakt op het energieproductievermogen van ME/cvs-patiënten.

ME/cvs heeft in feite geluk gehad toen een klein team van inspanningsfysiologen aan de University of the Pacific in Stockton, Californië, een vitaal element in dit veld introduceerde: de tweedaagse inspanningstest. Het toevoegen van die tweede dag onthulde een mogelijk uniek kenmerk van ME/cvs (onvermogen om energie te produceren op de tweede dag), gaf biologisch bewijs van het bestaan van postexertionele malaise (PEM), vernietigde het idee dat deconditionering verantwoordelijk zou zijn voor de inspanningsintolerantie, en zorgde voor een objectieve test die cruciaal is gebleken bij invaliditeitsaanvragen.

• Inspanning is op dit moment een populair onderwerp. Er zijn nog meer blogs over inspanningsstudies op komst, en Workwell begint met hun educatief programma Medbridge voor revalidatieartsen die mensen met ME/cvs behandelen.

© Health Rising. Vertaling Zuiderzon, redactie Abby, ME-gids.