Energie, ons lichaam kan niet zonder. Alle processen van het leven komen anders tot stilstand. Spieren worden stijf als een plank. Rigor mortis. Maar waar halen onze cellen hun energie vandaan? En hoe houdt energieproductie gelijke tred met energieverbruik, bijvoorbeeld wanneer Jeremy Wotherspoon uit stilstand 500 meter afraffelt in een nieuw wereldrecord van 34,03 seconden?


Het antwoord op de eerste vraag weten we sinds de tweede helft van de vorige eeuw. Cellen komen aan hun energie door suiker en vet af te breken. De energie die hieruit vrijkomt, wordt opgeslagen in moleculen die we ATP noemen. Dit productieproces vindt plaats in mitochondriën, de energiefabrieken van de cel. Op dit punt geen discussie.
Wél discussie, en zelfs verhit debat, is er over het antwoord op vraag twee: hoe wordt energieproductie in de cel zó afgeregeld dat deze in balans blijft met energieverbruik?

Dit regelprobleem is het lastigst in skeletspier. Immers, in geen ander orgaan kan het energieverbruik zó explosief toenemen. Om te blijven bij ons voorbeeld: wanneer het startschot van de 500 meter klinkt, neemt het energieverbruik in de beenspieren van 1 tot wel 500 ATP-eenheden per minuut toe! Ter vergelijking: in hartspier, dat immers altijd actief is, is dit hoogstens een factor tien.

Toch claimen juist hartonderzoekers dat er in hun orgaan iets bijzonders aan de hand is met de energiebalans. Waar in hun ogen rudimentaire organen als lever en skeletspier dit voor elkaar krijgen door een reactief, corrigerend afregelmechanisme van de energieproductie, gebruikt het hart een slimmere, proactieve benadering. In skeletspier wordt de energieproductie eerst bijgestuurd door ophoping van afvalstoffen van ATP-verbruik, ADP en fosfaat. Dit regelproces wordt terugkoppeling genoemd. In hartspier daarentegen, zo beweren zij, wordt de energiebalans te allen tijde bewaard zónder noemenswaardige ophoping van deze afvalstoffen doordat energieverbruik én -productie tegelijkertijd aangestuurd worden. Dit regelproces wordt parallelle activatie (feedforward) genoemd. De energiebalans in hart zou daarom ook veel robuuster zijn dan skeletspier. Zo verzuurt hartspier dan ook niet tijdens inspanning, in tegenstelling tot skeletspier.

Dit beeld van vermeende superioriteit van hartspier ten opzichte van skeletspier moet op de helling. Het is sterk gedateerd en rijmt niet met de huidige kennis. Zo heb ik enkele jaren geleden al laten zien dat het met die verzuring van beenspieren wel meevalt bij activiteiten als fietsen.
Wat betreft het regelmechanisme van ATP-productie is er zelfs helemaal geen verschil. De hele discussie hierover staat of valt bij de gevoeligheid van de energiefabrieken voor het aansturende signaal van afvalstoffen. Uit onderzoek van mij en enkele collega's blijkt deze gevoeligheid van de mitochondriën steeds schromelijk onderschat te zijn. De energiefabrieken zijn ultragevoelig voor afvalstoffen, dat wil zeggen een heel klein beetje afvalstoffen is al voldoende om tot terugkoppeling te leiden. Met dit mechanisme kun je de regeneratie van energie in zowel skelet- als hartspier verklaren. Er is dus geen geavanceerde parallelle activering nodig in het hart. De geringe hoeveelheid afvalstoffen die het hart produceert is ruim voldoende om de energieproductie bij te sturen.

De eerste publicatie hierover door ons dateert al van 1996. Het wordt daarom langzamerhand tijd dat hartonderzoekers hun heidense geloof opgeven dat het hart primus inter pares is in het lichaam. Tenminste, wat betreft robuustheid van de energiebalans.

Jeroen Jeneson
Systeemfysioloog
Technische Universiteit Eindhoven