Waarom kniepatiënten op astronauten lijken

Beeld: Internationaal ruimtestation (ISS)

Astronauten wegen niets en hun spieren mogen op vakantie, waardoor ze verdwijnen als sneeuw voor de zon. Hoe gaan we hiermee om? Hoe train je efficiënt als zelfs de zwaarste halter vrolijk naast je blijft zweven? Voorlopig doen astronauten dat met 2,5 uur training per dag, elke dag opnieuw. Een groot, geavanceerd toestel op luchtdruk is hierbij de gouden standaard, al 25 jaar lang. Maar stel je eens voor: kan krachttraining niet slimmer, korter en efficiënter?

Diezelfde vraag stelt Maria zich ook. Een tijdje geleden kreeg ze de diagnose van knie-artrose, knieslijtage in de volksmond, maar de dokter wil niet opereren. ‘Het is een compliment dat hij me te jong vindt voor een prothese, maar ik blijf wel met kniepijn achter.’

Daarom volgt ze nu ook kinesitherapie, waarbij vooral wordt gefocust op krachttraining. Maar in tegenstelling tot astronauten, krijgt zij de zware gewichten niet van de grond. Krachttraining zou dan wel wonderen verrichten voor haar spieren en knie, ze merkt er in ieder geval niet veel van. Wat ze wel merkt is dat krachttraining vaak pijn doet, en dat ze na elke sessie met meer pijn buiten stapt dan ze binnen ging. Kan die krachttraining nu echt niet efficiënter en pijnloos?

Zowel de astronaut als Maria hebben een punt. Hoewel voor de ene de gewichten niet zwaar genoeg zijn, zijn ze voor de andere niet haalbaar. Nochtans is krachttraining voor beide een noodzaak.

Belang van krachttraining

Sterke beenspieren zorgen voor stabiliteit in de knie en werken als natuurlijke schokdempers. Zo wordt de belasting op het gewricht verminderd en nemen pijnklachten bij knieartrose vaak af. Omdat voldoende spierkracht bovendien onze prestaties én levenskwaliteit bevordert, vormt krachttraining de hoeksteen van de behandeling, zowel bij knieslijtage als in het ISS.

Dat astronauten hun spierkracht bewaren is belangrijk voor hunzelf en voor hun collega’s, onder meer om de veiligheid te garanderen tijdens plotse reddingsacties. Daarnaast is voldoende spierkracht belangrijk om taken zoals ruimtewandelingen tot een goed einde te brengen. Bovendien is voldoende spierkracht ook belangrijk voor de terugkeer naar de aarde, waar hun spieren plots opnieuw tegen de zwaartekracht moeten werken.

Of je nu een astronaut bent die zich voorbereidt op de terugkeer naar de aarde, of iemand met knieartrose: om spieren op te bouwen, moeten we aan krachttraining doen.

Zware gewichten genieten hierbij steeds de voorkeur.  Een zware belasting dwingt de spieren namelijk tot maximale inspanning, waardoor ze snel vermoeid raken. Die vermoeidheid zet het lichaam aan om spiervezels te herstellen en sterker terug op te bouwen, met alle voordelen van dien.

Dat betekent natuurlijk niet dat lichte gewichten helemaal geen rol kunnen spelen. Je kan je spieren ook uitputten met lichte gewichten, al is dit minder efficiënt. Je zal namelijk veel meer tijd en herhalingen nodig hebben, om tot dezelfde vermoeidheid te komen. Denk bijvoorbeeld aan een gewicht van 5 kilogram. Hoewel we met 5kg onze spieren maximaal kunnen uitputten, zal dit veel langer duren dan wanneer we met 30kg trainen.

Je kan dus spieren trainen met zowel zware als lichte gewichten, zware gewichten blijven wel het meest effectief. Jammere zaak voor de astronaut en Maria met kniepijn.

Doorbloeding beperken om efficiënt te trainen

Stel je nu eens voor dat we het gemak van die lage gewichten kunnen combineren met het effect van zware krachttraining? Dit onderzochten we aan de Universiteit Gent, door gebruik te maken van ‘Blood Flow Restriction’, of dus BFR-training. Bij BFR-training gaan we laag intensieve oefeningen combineren met een opblaasbare band, die we bovenaan rond het been plaatsen. Dit doet helemaal geen pijn, maar heeft wel twee belangrijke gevolgen. Eerst en vooral stroomt er minder bloed naar de spieren, waardoor er minder zuurstof beschikbaar is. Het tweede gevolg is dat het bloed dat afvalstoffen (b.v. melkzuur) bevat, tijdelijk wordt opgehouden door de opgeblazen band. Voor de spieren voelt dat alsof er zwaar werk wordt geleverd, want het gebrek aan zuurstof, en de opstapeling van melkzuur komt normaal gezien alleen voor bij zware krachttraining.

Onderzoek van de afgelopen vier jaar bevestigde deze theorie. In een grootschalig onderzoek werden 120 kniepatiënten, die ondanks hun klachten nog niet in aanmerking kwamen voor een prothese, verdeeld in twee gelijke groepen. De controlegroep kreeg krachttraining met lage gewichten, omdat zware gewichten pijn uitlokken. De experimentele groep kreeg dezelfde laag intensieve krachttraining, maar in combinatie met een BFR-band die de doorbloeding op een gecontroleerde manier beperkt. De resultaten waren spectaculair.

Blood Flow Restriction band, waarmee we op een gecontroleerde manier de doorbloeding van en naar het been beperken.

De groep die met de BFR-band trainde boekte opvallend meer vooruitgang dan de controlegroep op vlak van spierkracht, pijnvermindering en kwaliteit van leven. Niet onverwacht, omdat we weten dat trainen met lage gewichten helaas niet veel effect heeft als er niet tot maximale vermoeidheid wordt getraind. Wat echter wel opvallend was, één jaar na het voltooien van de revalidatie bleken de mensen die met de BFR-band trainden nog steeds sterker dan de mensen die zonder band trainden. Daarnaast hadden ze nog steeds minder pijn. Ze waren ook in staat om verder en sneller te stappen, de trap op en af ging vlotter, én ze waren gemiddeld 1.5 uur per week meer actief dan de mensen die zonder BFR-band trainden. Bovendien had de BFR-groep in het jaar na de revalidatie vier keer minder cortisone- en gelinspuitingen in de knie nodig dan de controlegroep.

De achterliggende reden blijkt eenvoudig. Door de BFR-band krijgen de werkende spieren veel minder zuurstof, en in combinatie met het ophopen van ‘afvalstoffen’ zoals melkzuur, zullen deze spieren sterk geprikkeld worden en heel rap vermoeid raken. En dat is precies wat we nodig hebben om aan efficiënte krachttraining te doen. De combinatie van lage gewichten, samen met de band die de doorbloeding beperkt, zorgen voor een trainingsprikkel die van hetzelfde kaliber is als de zware gewichten.

Net dat maakt BFR-training bijzonder waardevol. Voor Maria met knieartrose, die zware belasting moet vermijden, biedt het een veilige manier om toch haar spieren te versterken, zonder dat haar knie opspeelt. Voor astronauten die rond de aarde zweven en waar gewichten simpelweg geen meerwaarde bieden, vormt het een handig alternatief om spierkracht en conditie te behouden. Eén en dezelfde techniek die zowel de kniepatiënt op aarde als de ruimtevaarder in de kosmos vooruithelpt.

Van knie tot kosmos bewijst BFR dat grote kracht soms in kleine gewichten schuilt.

Ewoud Jacobs dingt mee naar de Vlaamse PhD Cup 2025. Ontdek meer over dit onderzoek op www.phdcup.be.