4. De energiefabrieken

De oorzaak van ME is nog niet duidelijk, maar er zijn wel allerlei problemen in het lichaam gevonden bij ME patiënten. Zo is zichtbaar in onderzoeken dat de stofwisseling hapert en dat dit niet komt door bijvoorbeeld deconditionering. Net zoals bij andere ziektes, waaronder auto-immuun ziektes, werken de energiefabriekjes bij ME patiënten niet goed. En zonder werkende energiefabriekjes is er niet voldoende energie productie om je activiteiten te kunnen doen. Daardoor hebben veel chronisch zieke patiënten last van energieloosheid en uitputting.

Dit artikel bevat een ietwat ‘simplistische weergave’ van ons energiesysteem. Het is daardoor niet meer dan een start om de energiehuishouding te begrijpen, maar voor écht begrip van het hele metabolisme zijn er meer details en is er meer kennis nodig. Als je het dus goed wil doorgronden zou je een uitgebreidere studie moeten doen naar de stofwisseling, het metabolisme en de mitochondriën. Hierover is op internet heel veel informatie te vinden.

Is het nog te ingewikkeld en teveel? kijk dan eens naar deze samenvatting: Energiefabrieken samenvatting

Drie energiesystemen

Er zijn 3 energiesystemen in ons lichaam die ons voorzien van energie om activiteiten te ondernemen.

ATP-CP systeem, creatine & ATP cyclus – Accu
Anaeroob systeem, glycolyse zonder zuurstof – Oplader
Aeroob systeem, glycolyse met zuurstof & citroenzuurcylus – energiefabriekjes

Het eerste systeem = de accu, AT-CP systeem.
De accu heeft opgeslagen energie voor de eerste 15 sec tot max 2 minuten dat je extra energie van je lichaam vraagt. Als je bijvoorbeeld op een bankje in het bos zit en je staat op om je stevige wandeling (waarbij je net een beetje gaat hijgen) te vervolgen dan is er extra energie nodig en komt er eerst energie uit deze accu, zodat de andere 2 systemen even tijd hebben om goed verder op te starten en te versnellen.

Het tweede systeem = de oplader.
Deze levert snel energie zonder dat je zuurstof nodig hebt voor de verbranding, maar levert niet heel veel energie. Ook levert dit systeem energie zodra er niet meer voldoende zuurstof in je cellen kan worden opgenomen om energie van te maken. Het afvalproduct dat hierbij vrijkomt (lactaat/ melkzuur) wordt hergebruikt als nieuwe energiebron, behalve als er te weinig zuurstof is om het lactaat te neutraliseren – dan verzuren je spieren.

Het derde systeem = de energiefabriekjes,
Het duurt wat langer voor de fabriekjes zijn opgestart en het proces is wat trager. En het heeft veel zuurstof nodig, maar levert wel veel energie in één keer op. Glucose verbranding kost wat minder energie dan de vetzuurverbranding. De fabriek heeft dan ook de voorkeur om glucose te verbranden. Uit verzuren krijg je echter dan weer meer energie.

Glucose wordt buiten de fabriek omgezet in pyrodruivenzuur en komt via een kraan de fabriek binnen (bovenaan) en vetzuren worden met kruiwagens de fabriek in gebracht (rechts).

In de energie fabriekjes wordt energie gemaakt met een proces dat de ‘citroenzuurcyclus’ wordt genoemd. De glucose/ vetzuren worden met zuurstof en warmte verbrand en er komt energie vrij.

Het tweede en derde systeem functioneren constant gelijktijdig.
Afhankelijk van de zwaarte van je activiteit levert het ene systeem of het andere systeem een grotere bijdrage.

Energie productie

Glucose wordt in de oplader (tweede systeem) snel omgezet in een beetje energie. Het is snel, maar levert niet veel energie.

De energiefabrieken (derde systeem) gebruikt bij activiteiten met een lagere intensiteit vooral vetzuren om te verbranden naar energie. De vetverbranding is wat trager en levert minder snel energie op dan glucoseverbranding. Zodra je dus een intensieve activiteit gaat doen gaat het derde systeem, de fabriek, over op de verbranding van glucose door het restant pyrodruivenzuur uit het tweede systeem te halen en daar veel energie van te produceren.

Voorbeelden

De hieronder beschreven voorbeelden gaan over een ‘gezonde toestand’.

Zit je dus rustig op de bank een boek te lezen, koffie te drinken, tv te kijken of te tekenen dan halen kruiwagens vetzuren uit je lichaam op, brengen deze naar de energiefabrieken en deze zetten de vetzuren om in energie. De zuurstof die je inademt in deze rustige toestand wordt door de energiefabrieken uit je bloed getrokken en gebruikt voor de energie productie in de energiefabrieken (1 vetzuur levert 129 energie-eenheden op, maar kost veel zuurstof en veel energie om te maken).

Ook wordt er wat glucose dat in je bloed aanwezig is gebruikt door de oplader om ook wat energie te maken. Bij deze energieproductie wordt energie en pyruvaat gemaakt. Ook is er een afvalstof: lactaat. Als er voldoende zuurstof is dan gaat de kraan van de energiefabriek open en gaat het pyruvaat de fabriek in om verwerkt te worden tot energie. En de zuurstof neutraliseert ook het lactaat en dat wordt weer een brandstof om in de oplader nog meer energie van te produceren. Bij de oplader is een opslagcontainer met glucose voor 30-45 minuten energie. Als deze op is kun je op de vetzuren door blijven functioneren.

Ga je een stevige wandeling maken dan ga je een beetje sneller ademen, omdat er wat zuurstof tekort begint te ontstaan. De oplader schiet nu écht aan en gaat aan de slag om meer energie te maken van glucose en van de lactaat die uit het proces komt. De vetzuurverbranding komt op een iets lager pitje, want glucose verbranding heeft altijd de voorkeur voor het lichaam. De kraan van de oplader naar de fabriek gaat wat vaker en meer open en de energiefabrieken gaan wat meer glucose verbranden. Dat gaat veel sneller dan vetzuur verbranding, maar levert wel iets minder energie op (1 glucose molecuul levert 35-40 energie-eenheden op, kost minder zuurstof en gaat efficiënter).

Ook hier geldt dat er voor 30-45 minuten glucose in je opslagcontainer bij de oplader zit. Als dit op is dan moet het lichaam glucose gaan maken van lactaat, van eiwitten, vetzuren, etc. Cortisol is een hormoon dat helpt om vetzuren en eiwitten om te zetten naar glucose voor de oplader. Je lichaam gaat meer cortisol aanmaken, je ‘stress-systeem’ is dus nu ook aan de slag!

Ga je hardlopen dan is er echt een zuurstof tekort voor de fabrieken. Je gaat nu hijgen om meer zuurstof te krijgen in je bloed. De energiefabrieken werken steeds meer op een lager pitje omdat er minder zuurstof is en de oplader doet nu vooral het werk. Het laad je net voldoende op om je taak te volbrengen. Je houd hardlopen niet eeuwig vol omdat de energiereserves langzaam leeg lopen. Er is niet voldoende zuurstof om het afvalproduct lactaat te neutraliseren en je spieren gaan verzuren. Er wordt voornamelijk nog glucose gebruikt. Ook eiwitten kunnen omgezet worden in glucose om zo omgezet te worden in energie.

Als je lang genoeg doorgaat kom je hem tegen: ‘de man met de hamer’.
De glucose in je lichaam is op en kan ook niet meer snel genoeg gemaakt worden uit vetzuren/ eiwitten, er is niet voldoende zuurstof meer dat opgenomen kan worden in de energiefabrieken en je oplader heeft geen glucose meer om je mee op te laden. Je valt neer… Een suiker drankje helpt dan om weer glucose in je bloed te brengen, zodat je oplader weer aan de slag kan en vervolgens ook de energiefabrieken weer wat kunnen doen met de zuurstof die wel je bloed in komt.

Het metabolisme/ De stofwisseling

Ons lichaam bestaat uit 30-37,2 biljoen cellen.
Elke cel in ons lichaam bevat cytoplasma en meerdere mitochondriën.
In het cytoplasma vindt de glycolyse (oplader) plaats
En elke mitochondrie is 1 energiefabriekje.

Er zijn dus heel erg veel energiefabriekjes in ons lichaam die via een uitgebreid proces energie maken voor ons!

Brandstof

Alle voeding die wij tot ons nemen zijn grondstoffen voor de energieproductie.
De voedingsstoffen als grondstoffen worden (met de kleine vrachtwagentjes)

direct naar onze energiefabrieken gebracht OF
worden eerst opgeslagen in de opslag van ons lichaam.

Vetzuren worden veelal eerst opgeslagen,
eiwitten gaan veelal eerst naar de opbouw van ons lichaam en ons herstel en
glucose gaat meestal direct naar de fabrieken toe en wordt voor de fabriek tijdelijk opgeslagen.

Opslag glucose

Als de glucose aankomt bij de fabriek wordt het even opgeslagen (containers).

Het ligt er niet lang, maar wordt snel gebruikt voor de oplader.

Oplader

Vanuit deze kortdurende opslag gaat het naar de oplader waar het wordt omgezet in energie en pyruvaat.

Er komt ook een afvalstof vrij: lactaat. Dit lactaat (melkzuur) kan, als er voldoende zuurstof is om e.e.a. te neutraliseren, weer gebruikt worden als grondstof voor de oplader om energie van te maken.

De pyruvaat gaat via een kraan de fabriek in en wordt in de kraan omgezet in co-enzym A. Dit enzym kan in de fabriek weer omgezet worden tot energie.

Energiefabriek

In de fabrieken worden de grondstoffen (glucose en vetzuren) ‘verbrand’ tot energie (ATP).

Daarvoor is dus warmte en zuurstof nodig, want we weten dat verbranding altijd bestaat uit 3 componenten: een brandbare stof, warmte en zuurstof. De warmte is in de fabrieken aanwezig, de grondstoffen (glucose en vetzuren) worden aangevoerd na het eten en ook de zuurstof word aangevoerd door ademhalen.

Je fabriek werkt (onder je anaerobe drempel) altijd op een rustige stand en gelijktijdig met je oplader systeem. In die stand is er tijd en ruimte om, naast glucose waar de fabriek een voorkeur voor heeft, ook vetzuren te verbranden in de fabriek. Vetzuren worden ook gebruikt als de glucose opslag leeg is (na ongeveer 30-45 minuten).

Vetzuren kunnen niet goed door de bloed-hersen barrière dus er is altijd voldoende glucose nodig om je brein te laten functioneren.

Vetzuren

Als er glucose ‘overblijft’ dan wordt het (met insuline) omgezet in vetzuren en opgeslagen.

Uit de vetopslag (die veel groter is dan de glucose opslag) worden met kruiwagens (L-carnitine) vetzuren naar de mitochondriën gebracht om daar verbrand te worden.

Vet verbranding is een lastiger proces en kost meer energie dan glucose verbranding, maar het levert uiteindelijk wel meer energie op dan je met glucose kan maken.

Zuurstof

Er is meer zuurstof nodig voor vetverbranding dan voor glucose verbranding, maar je ademt in deze stand rustig en diep en je lichaam heeft daarom de ruimte om voldoende zuurstof naar de fabriekjes te brengen zodat je energie kunt halen uit de vetzuren.

Je lichaam zal wel eerst de glucose voorraad opmaken (dat is immers makkelijker om te gebruiken), maar je gaat vervolgens over op de voorraden vetzuren.

Onder de anaerobe drempel bewegen

Zolang je niet boven je anaerobe drempel beweegt zullen het anaerobe systeem (de oplader) en het aerobe systeem met vetzuren (de fabriek) het samen redden om voldoende energie te maken.
1. De oplader (glucose)
2. De fabriek (vetzuren)

Boven de anaerobe drempel bewegen

Naarmate we een grotere inspanning gaan leveren is er meer zuurstof nodig om voldoende vetzuren te verbranden en gaat ons hart dus sneller kloppen, zodat het zuurstofrijke bloed sneller door ons lichaam wordt vervoerd. Daarmee komt er meer zuurstof aan bij de fabrieken en kunnen er meer vetzuren worden verbrand.
1. De fabriek (glucose)
2. De fabriek (vetzuren)

Als we op 50% van onze maximale hartslag bewegen verbranden we 60% vetzuren en 40% glucose.

Zeer grote inspanning

Als we echter een grotere inspanning gaan leveren (boven onze anaerobe drempel) dan wordt er plots meer energie gevraagd. We halen, als we vanuit rust starten, de eerste seconden tot 2 minuten energie uit onze accu (ATP-CP systeem).

Vervolgens nog een aantal minuten uit de oplader (de glycolyse zonder zuurstof) en schalen in de tussentijd de fabriek op. Dit opschalen/ aanzetten van de fabriek kost ongeveer 2 minuten.

Langdurige grote inspanning

De fabriek gaat hard aan de slag en zodra de accu leeg is en de oplader het ook niet meer redt draait de fabriek op volle toeren.

Je ademt sneller en je hartslag is hoger (ongeveer >60% van je maximale hartslag).
Glucose wordt op hoog tempo verbrandt tot energie op hoog tempo,
Er is te weinig zuurstof, tijd en energie om ook veel vetzuren te verbranden.

Als je op een hartslag van 75% van je maximale hartslag beweegt verbrand je nog maar 35% vet en dus 65% glucose.

Je oplader gebruikt nog het melkzuur dat vrij komt uit de oplader om weer nieuwe energie van te maken, er is steeds minder zuurstof beschikbaar om de lactaat te neutraliseren, waardoor je spieren verzuren. Je loopt nu wel op je reserves.

Op je reserves lopen

De glucose in je lichaam begint op te raken. Als je aan het sporten bent ga je écht hijgen. Maar ook als je langere tijd onder stress staat kunnen je glucose reserves opraken, omdat stress (lichamelijk of psychisch) ook veel energie vraagt.

Het hormoon cortisol helpt nog om vetzuren en eiwitten/ aminozuren vrij te maken uit je vetopslag en eiwitten uit je spieren om glucose van te maken (je brein heeft immers écht glucose nodig en jouw inspanning op dat moment vraagt ook écht een glucose verbranding naar energie!). Cortisol krijgt vooral eiwitten uit je spieren, dat gaat het makkelijkst en snelst. Maar uiteindelijk zijn alle mogelijkheden uitgeput.

En dan komt de man met de hamer… Er is te weinig glucose over in je lichaam, alle voorraden zijn op, en je kunt nu alleen nog maar vetzuren verbranden. Dit is zo inefficiënt dat je geen stap meer kunt zetten. Je krijgt een ‘hongerklop’. Je kunt niet meer verder. Je kunt niet presteren zonder glucose verbranding. Je zult suiker moeten innemen om weer voldoende energie te kunnen maken om verder te gaan.

Wat kan er mis gaan

1 De toegangsdeur voor zuurstof naar de tweede helft van de fabriek doet het niet goed

De fabriek bestaat uit 2 delen. In het eerste deel vind de citroenzuurcyclus plaats. In het tweede deel wordt alles uit de citroenzuurcyclus via 5 batterij achtige systemen omgezet in ATP (energie).

Q10 functioneert als een deur in de fabriek die zuurstof doorlaat de tweede helft van de fabriek in. Als dit niet goed werkt is er te weinig zuurstof om energie te produceren in het tweede gedeelte. Extra Q10 slikken kan helpen om de toevoer van zuurstof te verbeteren.

Q10 is daarnaast ook een beschermer van vetzuren. Vetzuren kunnen namelijk oxideren (roesten zeg maar) als er zuurstof bij komt. Er mag pas zuurstof bij de vetzuren komen tijdens de verbranding in de fabriek. Q10 helpt ervoor te zorgen dat het zuurstof de vetzuren pas in de fabriek bereikt. Q10 helpt overigens ook tegen bijv. migraine.

2 Geen zuurstof nodig

Het kan ook zijn dat er te weinig vetzuren of te weinig glucose in de fabriek aanwezig zijn en dan is er geen noodzaak om zuurstof toe te laten. Dat kan ook de reden zijn dat er te weinig zuurstof de fabriek in komt. Als er geen brandstof is dan is er ook geen zuurstof nodig.

Tijdens een inspanningsonderzoek kun je ontdekken hoeveel zuurstof door de fabrieken uit het bloed wordt gehaald.

3 Er zijn te weinig kruiwagens om vetzuren de fabriek in te brengen.

L-carnitine functioneert als kruiwagen die de vetzuren de mitochondriën in brengen. Het slikken van L-carnitine kan er voor zorgen dat er meer kruiwagens zijn en er dus meer vetzuren de fabriek in komen.

Vetzuren leveren meer energie op bij de verbranding dan glucose, maar het kost wel veel moeite om vetzuren te verbranden. Het kan dus wel helpen om meer energie te hebben als er meer vetzuren in de fabriek komen, maar omdat er ook meer zuurstof nodig is zal het zonder extra zuurstof geen nut hebben.

4 De glucosekraan gaat niet volledig open

Er is in onderzoek gezien dat bij een sub-groep van ME patienten de koolhydraten(co-enzym A) niet goed in de fabriek komen. De kraan die de glucose de fabriek in zou moeten laten gaat niet volledig open.

Zonder koolhydraten in de fabriek heb je voortdurend een staat van ‘hongerklop’ of ‘de man met de hamer’. Je kunt slechts op heel rustig niveau functioneren waar je meer gebruik maakt van de vetverbranding.

En bij elke inspanning is het sowieso nodig om ook glucose te kunnen verbranden. Zo kunnen je hersenen alleen op glucose functioneren en ook je organen functioneren in eerste instantie op de glucose verbranding. Nu wordt er in de ‘oplader’ (glycolyse) wel wat glucose verbrandt, maar de fabriek maakt veel te weinig energie van glucose, omdat het niet binnen komt.

Hiervoor is nog geen ‘oplossing’ gevonden.

5 De fabriek werkt niet

Als je fabriekjes niet goed werken door te weinig voedingsstoffen of zuurstof gaat je hart sneller kloppen zodat het bloed sneller rond gepompt wordt. Dit alles in de hoop dat er meer voedingsstoffen en zuurstof bij de fabriek aankomen.
Als je fabriekjes stuk zijn is je hartslag dus sneller hoger.

Stoffen die invloed hebben op je fabriekjes zijn o.a. alfaliponzuur (verwijdert de afvalstoffen), omega-3 vetzuren, vitamine K en vitamine E.

6 glycolyse gaat niet goed

Er zijn ook onderzoeken die suggereren dat de fabriekjes het prima doen, maar dat het systeem buiten de fabriekjes het niet goed doet. De glycolyse zou niet goed werken. Maar dat is weer een heel nieuw en ander hoofdstuk waar ik ook nog niet het fijne van weet. Ik heb de onderzoeken nog niet kunnen lezen EN begrijpen. Het lezen is gelukt, het begrijpen nog niet. e.e.a. heeft wat meer tijd nodig dan vroeger toen ik nog gezond was. Maar over een aantal jaar begrijp ik het onderzoek en wat er hier fout gaat vast ook.

Verzuring

Als je fabriekjes niet goed werken dan gaan ze roepen om extra zuurstof. Je hart gaat sneller kloppen zodat het bloed goed rondpompt en jij overal voldoende zuurstof in je lichaam hebt.

Je hartslag komt dus heel snel boven je anaerobe drempel uit en dat is het moment dat je fabriekjes het niet meer trekken en je overschakelt op het systeem buiten je fabriekjes waar je veel melkzuur als afvalproduct krijgt.

Dat is dan ook de reden dat veel ME patiënten snel last hebben van verzuring. En het is dus ook duidelijk waardoor ME patiënten vaak (niet altijd) een hogere hartslag hebben bij activiteiten dan gezonde mensen (tenzij je medicijnen voor je hartslag/ bloeddruk neemt).

ME patiënten zitten dus veel sneller boven hun drempel (en gebruiken hun fabriekjes dus minder) dan gezonde mensen. Wil je opgeslagen vetzuren verbranden, omdat ze meer energie opleveren dan koolhydraten, dan zul je onder je drempel moeten blijven bewegen en dat is voor sommige ME patiënten echt heel ingewikkeld!

Bloedvolume tekort

En dan blijkt uit onderzoeken ook nog dat veel ME patiënten minder bloedvolume hebben. Minder bloed betekent ook dat je hart sneller moet kloppen om het bloed (met zuurstof) rond te pompen.

In een zwembad je oefeningen doen en steunkousen dragen kunnen helpen. Ook zijn er middelen als mestinon en fludrocortison die kunnen helpen. In Amerika is mestinon het nr 1 medicijn bij ME. In Nederland is dat nog niet altijd zo

POTS

Wat ook veel ME patiënten hebben is POTS. Het autonome zenuwstelsel is van slag en werkt niet goed meer. Daardoor vliegt de hartslag omhoog bij zitten en staan en stroomt er ook minder bloed naar de hersenen.