Biology: Hormesis

Drie veelvoorkomende praktijken werken via hetzelfde mechanisme. Til een zwaar gewicht op en je beschadigt spier- vezels, die je vervolgens herstelt tot een sterkere staat. Zit in een sauna en je belast je bloedsomloop, waarna die zich aan de hitte aanpast. Sla een maaltijd over en je put een brandstofvoorraad uit, waarna de systemen die brandstof beheren verbeteren. Elke keer schiet de heropbouw tijdens het herstel voorbij het startpunt.

Wat is hormese?

De dosis-responscurve heeft een gemeten vorm: bij lage doses helpt een stressor, bij hoge doses schaadt hij, en het voordeel piekt bij een dosis daartussenin. Grafisch weergegeven stijgt het voordeel tot een piekdosis en daalt dan weer.

De meeste gezondheidsadviezen gaan ervan uit dat de relatie lineair is, zodat meer beter is tot een bepaald plafond. Voor een hormetische stressor klopt die aanname niet. Voorbij de piekdosis stopt meer van de stress niet alleen met helpen, het begint te schaden.

Wat er in de cel gebeurt

Drie reacties komen steeds terug.

Eiwitchaperonnes. Hitte en andere stressoren activeren een transcriptiefactor genaamd HSF1. Deze verhoogt de productie van hitteshockeiwitten. Deze eiwitten vouwen eiwitten die uit vorm zijn geraakt opnieuw op en dempen ontsteking. Na een eerdere hitteblootstelling houdt een cel een grotere voorraad ervan aan.

Antioxidantmachinerie. Milde oxidatieve stress activeert Nrf2. Dit schakelt de eigen antioxidant- en detoxificatiegenen van de cel aan. Training lokt deze aanpassing uit door oxidatieve stress te produceren. Hoge doses vitamine C en E rond de training ruimen die stress op. Het signaal om aan te passen komt dan nooit aan, en de aanpassing wordt afgezwakt.

Kruistolerantie. Aanpassen aan de ene stressor verhoogt de tolerantie voor andere, omdat ze beschermende machinerie delen. In dierstudies (Horowitz 2017) doorstonden hitte-geacclimatiseerde dieren ook lage zuurstof en beperkte bloedtoevoer, omdat deze verdedigingsmechanismen dezelfde beschermende machinerie delen. Dit is het sterkste beschikbare bewijs dat deze praktijken een lichaamsbrede verdediging opbouwen.

Waar het bewijs staat

Moleculair werk toont hoe de aanpassing is bedraad, vooral bij cellen en dieren. Het humane werk dat de curve het best aantoont is observationeel, zodat het de vorm van de dosis-respons laat zien zonder te bewijzen dat de stress elke winst veroorzaakte. Een bescheiden dosis helpt; een veel grotere dosis levert geen extra voordeel meer op.

The Research & Studies

Everything here is based on the research we have collected and checked, sorted into groups and ordered with the strongest evidence first. Click any claim to open the studies behind it.

How it works

Krachttraining was gekoppeld aan een 10 tot 20% lager ziekterisico, met een piek bij ongeveer 30 tot 60 minuten per weekModerate · mixed

In plain terms

Het voordeel piekt bij ongeveer 30 tot 60 minuten per week, met een ongeveer 10 tot 20% lager risico, en het geschatte voordeel vervaagt tot niets bij ongeveer 130 tot 140 minuten. De curve was J-vormig voor sterfte, cardiovasculaire ziekte en kanker, en L-vormig voor diabetes, waar het niet terugkeerde.

In detail

Het voordeel piekt bij ongeveer 30 tot 60 minuten per week, met een ongeveer 10 tot 20% lager risico, en het geschatte voordeel vervaagt tot niets bij ongeveer 130 tot 140 minuten. De curve was J-vormig voor sterfte, cardiovasculaire ziekte en kanker, en L-vormig voor diabetes, waar het niet terugkeerde. Measured in: 16 prospective cohort studies, between roughly 167,000 and 540,000 people depending on the outcome. What could explain it instead: Self-reported training minutes in observational cohorts, which are poorly measured at the high end. People who train very large volumes may also differ systematically in ways adjustment misses.. Of hogere volumes actief schaden is onduidelijk, en de auteurs zeggen dat ook direct in plaats van omkering te claimen. De opwaartse beweging in de curve berust op schaarse gegevens bij hoge volumes, blootstelling was zelfgerapporteerd, en de vorm gold niet voor elke uitkomst. Beschouw dit als een suggestieve hormetische curve in plaats van een aangetoonde.

Who this may not transfer to:Twelve of the pooled studies included both sexes, two were men only and three women only.

The study · 1

Momma et al., muscle-strengthening activities and risk and mortality in major non-communicable diseases · Br J Sports Med 2022;56(13):755-763

Hoge doses vitamine C en E zwakten de mitochondriale aanpassing van de training af, vlak tegenover een stijging van 59% op placeboModerate · risk

In plain terms

In een dubbelblinde gerandomiseerde studie namen 54 volwassenen 1000 mg vitamine C en 235 mg vitamine E of een placebo dagelijks gedurende 11 weken duurtraining. De mitochondriaal-opbouwende markers COX4 en PGC-1 alfa stegen met 59% en 19% in de placebogroep maar stegen niet in de supplementengroep (COX4 -13%, PGC-1 alfa -13%; P 0.03 of lager tussen groepen). VO2 max steeg met ongeveer 8% in beide groepen, zodat de afzwakking zichtbaar was in de spiermarkers terwijl de prestatietests ongewijzigd bleven.

In detail

Paulsen en collega's (2014) voerden een dubbelblinde gerandomiseerde gecontroleerde studie uit bij 54 jonge mannen en vrouwen die 1000 mg vitamine C en 235 mg vitamine E of een placebo dagelijks namen gedurende 11 weken duurtraining. In de placebogroep stegen de mitochondriale markers COX4 en PGC-1 alfa met 59% en 19%; in de supplementengroep stegen ze niet (COX4 -13%, PGC-1 alfa -13%; P 0.03 of lager tussen groepen). VO2 max verbeterde met ongeveer 8% in beide groepen. De hoge antioxidantdosis dempte de cellulaire aanpassing terwijl de prestatiewijziging van 11 weken intact bleef, wat de reden is dat de auteurs voorzichtigheid adviseren bij het combineren van grote antioxidantdoses met training.

Who this may not transfer to:Fifty-four young men and women; adaptation in older or already highly trained people was not tested.

The study · 1

Paulsen et al., vitamin C and E supplementation hampers cellular adaptation to endurance training in humans, a double-blind randomised controlled trial · J Physiol 2014;592(8):1887-1901

Hitteacclimatisering verhoogt de tolerantie voor laag zuurstofgehalte en beperkte bloedstroomEmerging

In plain terms

Bij dieren verhoogt hitteacclimatisering de tolerantie voor andere stressoren waaronder laag zuurstofgehalte en beperkte bloedstroom, kennelijk omdat ze gedeelde beschermende mechanismen hebben. Kleine menselijke studies tonen verbeterde cellulaire tolerantie en sportprestaties bij acuut laag zuurstofgehalte na hitteacclimatisering.

In detail

Horowitz (2017) bespreekt door hitteacclimatisering gemedieerde kruistolerantie bij dieren, waarbij aanpassing aan hitte ook de weerstand tegen hypoxie en ischemie verhoogt via gedeelde beschermende mechanismen die zijn vastgelegd door epigenetische verandering gedurende het leven. Lee en collega's (2016), een kleine menselijke crossover-studie (21 mannen, groepen van zeven), vonden dat hitteacclimatisering cellulaire tolerantie en sportprestaties bij acute normobare hypoxie verbeterde. Het dieronderzoek draagt het mechanisme; het menselijk bewijs is klein en omschreven als sportprestaties in plaats van een klinische uitkomst.

The studies · 2

Horowitz, heat acclimation-mediated cross-tolerance, origins in within-life epigenetics · Front Physiol 2017;8:548

Lee et al., cross acclimation between heat and hypoxia, heat acclimation improves cellular tolerance and exercise performance in acute normobaric hypoxia · Front Physiol 2016

Het duidelijkste humane voorbeeld is spierversterkende activiteit. Bij het samenvoegen van 16 prospectieve cohorten piekte het voordeel rond 30 tot 60 minuten per week bij ongeveer 10 tot 20% lager risico op overlijden, hart- en vaatziekte, kanker en diabetes (Momma 2022). Daarna verdween het voordeel geleidelijk tot niets bij ongeveer 130 tot 140 minuten per week. Voor mortaliteit, hart- en vaatziekte en kanker piekte het voordeel en erodeerde het vervolgens bij hogere doses; voor diabetes steeg het naar een plateau en bleef het vlak. Omdat de trainingsminuten zelfgerapporteerd waren en de gegevens bij hoog volume schaars zijn, behandel dit als een suggestieve hormetische curve die de gegevens nog niet hebben aangetoond.

Het meeste moleculaire werk is gedaan bij cellen, wormen en muizen; het uitbreiden ervan naar een persoon in een sauna is niet vastgesteld. Omdat de humane gegevens observationeel zijn, komt het verlies van voordeel bij hoge doses mogelijk niet van de stress zelf. De mensen die zoveel uren trainen, verschillen op andere manieren die de gegevens niet kunnen scheiden. Waar samengevoegde humane gegevens bestaan, piekt het voordeel bij een dosis die de meeste mensen bescheiden zouden noemen.

Waar het idee te ver wordt opgerekt

Sigaretten, chronisch slaaptekort en aanhoudende psychologische stress zijn allemaal stressvol en allemaal betrouwbaar schadelijk; ze missen het herstel dat een hormetische stressor vereist.

Een hormetische stressor heeft drie onderscheidende kenmerken: hij is acuut, er volgt een periode van herstel op, en het systeem heeft er een specifieke adaptieve reactie op. Haal het herstel weg en het mechanisme is weg.

Veelgestelde vragen

Betekent hormese dat stress goed voor me is?

Acute stress gevolgd door echt herstel is wat het mechanisme beschrijft. Chronische stress zonder herstel is een andere blootstelling, en die is betrouwbaar schadelijk. Het herstel is waar de aanpassing plaatsvindt, dus dat is niet het onderdeel om te schrappen.

Hoe weet ik of ik te veel doe?

De praktische signalen zijn gewoon: slaap die verslechtert, prestaties die over weken afglijden, een gewoonte waar je tegenop bent gaan zien. Elk daarvan betekent dat je voorbij de top van de curve bent, en het antwoord is minder te doen.

Het perspectief van de Chinese geneeskunde