De maand augustus stond in het teken van recordtemperaturen. Nog nooit eerder was het zo lang, zo heet in Nederland.

In augustus 2020 was het maar liefst 7 dagen lang boven de 30 graden. Iets wat sinds 1901, de start van de temperatuurmetingen, nog niet eerder is gebeurd.

Een passend moment om een artikel te schrijven over verkoeling.

Steeds meer mensen zweren namelijk bij de positieve effecten van koud douchen, en een almaar groeiende groep atleten zegt hun herstel te boosten door middel van cryotherapie.

Maar wat gebeurt er met je lichaam wanneer je het koud hebt? Welke effecten heeft kou op spierherstel? En wat zegt de wetenschap over deze verschillende methoden?

Thermogenese

We weten allemaal hoe het voelt om het koud te hebben. Kou is een stressor die ontstaat wanneer er een temperatuurverschil optreedt dat relatief lager is dan de hiervoor ervaren temperatuur.

Gelukkig weet ons lichaam precies hoe het hierop moet reageren.

Wanneer onze lichaamstemperatuur dreigt te dalen (of the stijgen) kickstart het lichaam een proces genaamd thermogenese. Een proces waarbij thermoregulatie de lichaamstemperatuur constant probeert te houden.

In dit proces spelen 3 factoren de hoofdrol:

Hormonale thermoregulatie

Hormonale thermoregulatie speelt zich grotendeels af in het deel van de hersenen genaamd de hypothalamus. Wanneer er een afwijking van de lichaamstemperatuur wordt geconstateerd zal dit deel van de hersenen actie ondernemen.

Een van deze acties om onszelf op te warmen is het genereren van rillingen. Rillingen zijn korte samentrekkingen van spieren waarbij chemische energie vrijkomt in de vorm van ATP (meer over ATP hier en hier). Aangezien energie bijna altijd gezien kan worden als warmte, zal ook deze energie het lichaam opwarmen.

Ook kan het lichaam haar bloedvaten vernauwen. Dit zorgt ervoor dat het lichaam minder warmte verliest via de bloedsomloop.

Daarnaast kan de hypothalamus ook de afgifte van adrenaline stimuleren. Dit hormoon zorgt voor een versnelde warmteaanmaak in het lichaam.

Voeding

Naast hormonale thermoregulatie heeft ook voeding invloed op onze lichaamstemperatuur [1].
Ongeveer 40% van de voeding die we consumeren gebruiken we als brandstof voor de aanmaak van warmte.

40% is hierin een gemiddelde, want verschillende soorten macronutriënten brengen verschillende resultaten teweeg. Het verteren van voeding om energie te generen gaat bij vet het makkelijkst. Bij proteïne gaat dit in mindere mate en voor koolhydraten geldt dat ze het minst makkelijk om te zetten zijn naar warmte brandstof.

Fysieke inspanning.

Als al het andere faalt, kun je altijd nog even gaan sporten. Fysieke inspanning zorgt ervoor dat onze spieren intensief bezig zijn en genereren hierdoor (net als bij de koude rillingen) energie door middel van spiersamentrekkingen.

We weten nu wat kou precies is, en wat het doet met ons lichaam, maar waar komt het idee vandaan dat dit goed is voor de gezondheid?

Van toen tot nu

Kou-geïnduceerde thermogenese, of Cold-induced thermogenesis (CIT), is het opzettelijk blootstellen van verschillende delen van ons lichaam aan koude stress. Door deze koude stress raakt ons lichaam in een staat van hypothermie, of onderkoeling.

Het gebruiken van onderkoeling voor gezondheidsvoordelen is een eeuwenoude traditie die in veel culturen voor komt.

Een van de oudste medische teksten ter wereld is het Edwin Smith Papyrus [2]. In dit document, geschreven rond 1600 v.g.j., vinden we de eerste schriftelijke bewijzen waarin kou wordt voorgeschreven om verschillende medische kwalen tegen te gaan.

Allemaal leuk en aardig, maar de meeste mensen hebben wel meer nodig dan een oud stuk perkament voordat ze bereidt zijn de kou te trotseren.

Gelukkig heeft de wetenschap zich sinds die tijd almaar verder ontwikkeld.

In de jaren 80 stond kou als geneesmiddel opnieuw in de spotlight, nadat uit onderzoek bleek dat hypothermie een rol kon spelen in neuroprotectie [3]. Bij verschillende onderzoeken bleek geïnduceerde hypothermie de schade van neurologische aandoeningen drastisch te beperken.

Vanaf dit moment was het hek van de dam en werd er binnen wetenschappelijke kringen steeds meer onderzoek gedaan naar de toepassing van kou.

Verschillende vormen

We willen allemaal een fit en gezond lichaam. Maar om de vruchten van koude thermogenese te plukken zal je wel even door moeten bijten.

Er zijn verschillende manieren om koude thermogenese te induceren, elk met een verschillende werking en effectiviteit.
In dit artikel bespreek ik voornamelijk het ijsbad en de nieuwkomer: Cryotherapie.

Ik was van plan ook te spreken over koud douchen, maar naast één studie die het aantal ziektedagen met 29% zag veminderen, blijken deze voordelen voornamelijk anekdotisch.

Ijsbad

Het ijsbad is de traditionele en meest bewezen manier van koude thermogenese. Het is zo simpel als het klinkt. Dompel jezelf voor een bepaalde tijd onder in een bak met koud water (tussen de 0 en 10 graden Celsius).

Cryotherapie

Cryotherapie is de meer hippe variant van koude thermogenese. Het woord cryotherapie stamt af van de Griekse woorden Cryo (κρυο = koud) en het woord therapea (θεραπευω = genezen).

Bij cryotherapy staat iemand voor een korte periode (2 tot 3 minuten) in een cabine die temperaturen haalt van -110 graden Celsius.
Waarbij deze temperaturen vroeger nog werden behaald met stikstof, maken modernere cabines gebruik van elektriciteit om deze temperatuur te behalen.

Cryotherapie moet het voorlopig voornamelijk hebben van anekdotisch bewijs, maar hierover later meer.

Ondanks dat de wetenschappelijke literatuur van cryotherapie nog in de kinderschoenen staat, zijn er genoeg bewijzen die de voordelen van andere vormen van thermogenese aankaarten.

Voordelen

Vetverbranding

Een van de meest significante ontdekkingen op het gebied van thermoregulatie was de ontdekking van bruin vetweefsel.
Wanneer mensen het woord “vet” horen denken mensen vaak aan dat irritante laagje rondom de buik, heupen en benen.

Echter is deze bruine variant juist iets positiefs. Bruin vetweefsel is een type vet dat alleen in zoogdieren wordt aangetroffen. Dit vet heeft als primaire functie het genereren van lichaamswarmte en de verbranding van vetzuren en glucose. Dit in tegenstelling tot wit vetweefsel dat voornamelijk de opslagruimte is voor vetten.

Bruin vetweefsel is prominent aanwezig bij pasgeboren baby’s. Met maar liefst 5% van het lichaamsgewicht. Veel mensen dachten dat bij het verliezen van de “babyvetjes”, het bruine vetweefsel verloren ging. Echter maakte een studie uit 2009 bekend dat ook volwassenen over bruin vetweefsel beschikken [4].

Dit bruine vetweefsel is negatief gecorreleerd met obesitas. Dat wil zeggen dat mensen die over meer bruin vetweefsel beschikken, een lager vetpercentage hebben, een betere BMI, en hierdoor in mindere mate last hebben van extreem overgewicht [5].

En je voelt de bui waarschijnlijk al hangen, maar mensen die regelmatig worden blootgesteld aan kou, beschikken over het algemeen over meer bruin vetweefsel [6].

Dit effect hebben we te danken aan de eerder genoemde biologische reactie in ons lichaam. Op het onderstaande plaatje zien we heel mooi hoe ons vetweefsel reageert op temperatuurverschillen.

Wanneer we deze bevindingen combineren vinden we het grootste voordeel van koude thermogenese op de gezondheid. Kou zorgt voor meer bruin vetweefsel, en bruin vetweefsel zorgt op den duur voor een gezonder lichaam in de vorm van een lager vetpercentage en positievere BMI.

Wel zit er een groot verschil tussen gebruik maken van het ijsbad of van cryotherapie. Onderzoek wijst namelijk uit dat er geen significante verschillen te zien zijn op het gebied van lichaamsgewicht en vetmassa wanneer iemand gebruik maakt van cryotherapie [7].

Blessures

Wanneer iemand last heeft van een blessure wordt er vaak geadviseerd om lokaal te ijzen. Toch is er ook een groeiende groep mensen die argumenteren dat dit een negatief effect kan hebben.

Zij argumenteren dat, wanneer een blessure optreedt, het lichaam een plaatselijke zwelling (ontsteking) creëert als reactie op de schade. Als deze ontsteking de natuurlijke reactie van ons lichaam is, waarom zou je dit proces willen blokkeren met ijs?

Dit klinkt als een logische redenatie en heeft voor de nodige vragen gezorgd.

Is het ijzen van blessures een oude traditie, of heeft het daadwerkelijk bewezen effecten ?

De wetenschap zegt het volgende:
Een ontsteking is inderdaad een natuurlijke en nodige stap in het helingsproces. Echter kan deze ontsteking in sommige gevallen meer kwaad dan goed doen. Acute trauma’s, zoals bijvoorbeeld een verzwikte enkel, zijn een relatief geïsoleerde blessure die meestal maar een of twee ligamenten (bindweefsel) aantast. Een ontstekingsreactie in de enkel zal een veel groter gedeelte van de enkel belasten dan daadwerkelijk nodig is [8].

De ontsteking mag dan wel nodig zijn om de ligamenten te helen, maar deze reactie is dus ook schadelijk voor het omringende weefsel dat verder gezond is. IJs helpt hierin dus om onnodige zwelling en ontsteking te onderdrukken.

Daarnaast wist een studie op ratten aan te tonen dat ijs ervoor zorgt dat de zwelling in beschadigde spieren het ontstekingsproces dempt zonder hierbij de blessure negatief te beïnvloeden [9].

Spiergroei

Ondanks dat kou verschillende positieve effecten teweeg kan brengen, zijn er ook veel valse claims. Bijvoorbeeld over het vergaren van spiermassa.

Een studie uit 2015 deed onderzoek naar de meest effectieve manier van spierherstel na zware krachttraining [10].

De deelnemers werden onderverdeeld in twee groepen. Groep 1 deed na iedere workout een cooling-down waarbij ze 10 minuten fietsten op lage intensiteit. Groep 2 nam een 10 minuten durend ijsbad na dezelfde workout.
Uit dit onderzoek bleek dat de groep deelnemers die op een rustig tempo de cooling-down deden, significant meer spiermassa en kracht ervoeren dan de groep die na hun workout in een koud bad sprongen.

Dit effect werd hoogstwaarschijnlijk teweeg gebracht doordat het koude water het anabole signaal van de spieren onderdrukte en hierbij de spierhypertrofie belemmert. Hypertrofie is het in volume toenemen van spierweefsel.

Een koud bad of een cryotherapiesessie na zware inspanning kan dus juist negatieve effecten hebben als jouw doel is om spiermassa te vergroten.

Spierpijn

Cryotherapie zou ook wonderen moeten verrichten op het gebied van spierpijn (Delayed Onset Muscle Soreness).

Een meta-studie [11] (n=36) uit 2015 kwam tot de conclusie dat de proefpersonen die werden blootgesteld aan kou na een workout inderdaad in mindere mate symptomen van spierpijn ervoeren.

Echter is spierpijn een subjectieve parameter die gevoelig is voor het placebo effect.

Dezelfde studie gaf dan ook aan geen verschil te zien in objectieve parameters als lactaat-levels (zuur), Creatine-Kinase levels (enzym) of IL-6 levels (eiwit).

Er is wel een andere studie die aangaf dat cryotherapie belangrijke parameters (zoals proinflammatoire cytokinen) wist aan te passen. Echter zeiden de onderzoekers dat deze bewijzen beschouwd moeten worden als prematuur, en verder onderzoek nodig zal zijn [12].

Ondanks dat voor sommige geclaimde voordelen de bewijzen uitblijven, zijn er andere voordelen die wetenschappelijk genoeg onderbouwd zijn om significant gevonden te worden.

Verschillen

Genoeg voordelen, maar welke methode is nou het meest effectief?

Vaak zien mensen cryotherapie als de superieure manier van koude thermogenese doordat de temperaturen veel lager liggen.

Maar in bijna iedere studie die ik heb kunnen vinden wint het ijsbad het van cryotherapie.

Mede omdat cryotherapie in mindere mate een verlaagde lichaamstemperatuur induceert ten opzichte van een ijsbad. Wanneer je een ijsbad neemt van 8 graden celsius, of een cryotherapie sessie van -110 graden celsius, zal jouw lichaamstemperatuur met dezelfde hoeveelheid worden verlaagd.

Dit komt doordat lucht in mindere mate warmte geleidt dan bijvoorbeeld water.
De hydrostatische druk die we voelen wanneer een deel van ons lichaam is ondergedompeld in koud water werkt effectiever dan koude lucht.

En ook in subjectieve parameters als de eerder genoemde spierpijn wint het ijsbad van cryotherapie [13].

Ik wil dus niet zeggen dat alle voordelen van bevroren lucht eerder gebakken lucht zijn, maar zij die te hoge verwachtingen hebben van cryotherapie komen wellicht van een koude kermis thuis.

Conclusie

Jezelf opzettelijk in een staat van hypothermie brengen kan dus zeker gezondheidsvoordelen teweeg brengen, echter loopt de effectiviteit van de verschillende methoden enorm uiteen.

Het ijsbad komt hierbij met keiharde bewijzen. Voor de koude douche en cryotherapie blijven deze vooralsnog uit, maar ik houd mijn ogen open voor nieuwe studies.

Health op Sokken.

Referenties

[1] National Research Council, Studies, D. E. L., Commission on Life Sciences, Committee on Diet and Health, Council, N. R., Sciences, C. L., & Health, C. D. (1989). Diet and Health. Amsterdam University Press. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK218769/?report=reader

[2] Edwin Smith papyrus | Egyptian medical book. (2016). Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/topic/Edwin-Smith-papyrus

[3] Karnatovskaia, L. V., Wartenberg, K. E., & Freeman, W. D. (2014). Therapeutic Hypothermia for Neuroprotection. The Neurohospitalist, 4(3), 153–163. https://doi.org/10.1177/1941874413519802

[4] van Marken Lichtenbelt, W. D., Vanhommerig, J. W., Smulders, N. M., Drossaerts, J. M., Kemerink, G. J., Bouvy, N. D., Schrauwen, P., & Teule, G. J. J. (2009). Cold-Activated Brown Adipose Tissue in Healthy Men. New England Journal of Medicine, 360(15), 1500–1508. https://doi.org/10.1056/nejmoa0808718

[5] Vijgen, G. H. E. J., Bouvy, N. D., Teule, G. J. J., Brans, B., Schrauwen, P., & van Marken Lichtenbelt, W. D. (2011). Brown Adipose Tissue in Morbidly Obese Subjects. PLoS ONE, 6(2), e17247. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0017247

[6] Lee, P., Smith, S., Linderman, J., Courville, A. B., Brychta, R. J., Dieckmann, W., Werner, C. D., Chen, K. Y., & Celi, F. S. (2014). Temperature-Acclimated Brown Adipose Tissue Modulates Insulin Sensitivity in Humans. Diabetes, 63(11), 3686–3698. https://doi.org/10.2337/db14-0513

[7] Filliard, J. R., FARIA, F. D. A. C., Bieuzen, F., Berthelot, G., & Volondat, M. (2016). P-12 The effects of the whole body cryotherapy on the body composition. British Journal of Sports Medicine, 50(Suppl 1), A38. https://doi.org/10.1136/bjsports-2016-097120.65

[8] Holwerda, S. W., Trowbridge, C. A., Womochel, K. S., & Keller, D. M. (2012). Effects of Cold Modality Application With Static and Intermittent Pneumatic Compression on Tissue Temperature and Systemic Cardiovascular Responses. Sports Health: A Multidisciplinary Approach, 5(1), 27–33. https://doi.org/10.1177/1941738112450863

[9] Vieira Ramos, G., Pinheiro, C. M., Messa, S. P., Delfino, G. B., Marqueti, R. . d. e. . C., Salvini, T. . d. e. . F., & Durigan, J. L. Q. (2016). Cryotherapy Reduces Inflammatory Response Without Altering Muscle Regeneration Process and Extracellular Matrix Remodeling of Rat Muscle. Scientific Reports, 6(1), 1. https://doi.org/10.1038/srep18525

[10] Roberts, L. A., Raastad, T., Markworth, J. F., Figueiredo, V. C., Egner, I. M., Shield, A., Cameron-Smith, D., Coombes, J. S., & Peake, J. M. (2015). Post-exercise cold water immersion attenuates acute anabolic signalling and long-term adaptations in muscle to strength training. The Journal of Physiology, 593(18), 4285–4301. https://doi.org/10.1113/jp270570

[11] Hohenauer, E., Taeymans, J., Baeyens, J.-P., Clarys, P., & Clijsen, R. (2015). The Effect of Post-Exercise Cryotherapy on Recovery Characteristics: A Systematic Review and Meta-Analysis. PLOS ONE, 10(9), e0139028. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0139028

[12] Bleakley, C., Bieuzen, F., Davison, G., & Costello, J. (2014). Whole-body cryotherapy: empirical evidence and theoretical perspectives. Open Access Journal of Sports Medicine, 25. https://doi.org/10.2147/oajsm.s41655

[13] Abaïdia, A.-E., Lamblin, J., Delecroix, B., Leduc, C., McCall, A., Nédélec, M., Dawson, B., Baquet, G., & Dupont, G. (2017). Recovery From Exercise-Induced Muscle Damage: Cold-Water Immersion Versus Whole-Body Cryotherapy. International Journal of Sports Physiology and Performance, 12(3), 402–409. https://doi.org/10.1123/ijspp.2016-0186