Bloedarmoede door sportbeoefening; een onschuldige 'bijwerking' van een gezonde hobby
Open

Stand van zaken
28-01-1986
I.M. Hoepelman en J.J.M. Marx

De laatste jaren ziet men een enorme toename van sportieve activiteit bij personen die voorheen vaak lichamelijk niet-actief waren. Jogging is in. In Groot-Brittannië liepen in 1983 ongeveer 150.000 mensen een marathon.1 Dit komt wellicht doordat radio, televisie en lekenpers melding maken van de gunstige invloed van lichamelijke activiteit op het beloop van hart- en vaatziekten.23 Wij zullen in de praktijk dus vaker met de gevolgen van lichamelijke activiteit te maken krijgen. Eén daarvan zullen wij bespreken, namelijk bloedarmoede bij intensieve sportbeoefening.

Subnormale hemoglobinewaarden worden regelmatig vastgesteld bij beoefenaars van ‘top'sport,4-8 voornamelijk bij sporten die gepaard gaan met langdurige inspanning zoals marathonlopen,56 9 maar ook bij andere typen van inspanning is bloedarmoede beschreven.58 Er bestaan drie hypothesen over de oorzaak van deze anemie: (1) fysiologische adaptatie aan de toegenomen zuurstofbehoefte in de weefsels; (2) beschadiging van de erytrocytenmembraan door de extreme belasting; (3) ijzergebrek door een toegenomen ijzerbehoefte, al of niet door verminderde absorptie of toegenomen ijzerverlies. Aan de hand van de literatuur zullen wij deze hypothesen nader beschouwen.

FYSIOLOGISCHE ADAPTATIE AAN DE TOEGENOMEN ZUURSTOFBEHOEFTE IN DE WEEFSELS

Het plasmavolume wordt na enkele uren van inspanning groter door een toegenomen natriumretentie in de nier,10 een verandering die aanhoudt als de inspanning wordt voortgezet.11 De totale hoeveelheid circulerende hemoglobine is echter toegenomen,12 de situatie is vergelijkbaar met de anemie bij zwangeren in het 2e en 3e trimester. Tenzij een lagere hematocriet zou leiden tot verhoogde zuurstofafgifte aan de weefsels,13 lijkt dit een paradoxale toestand, want een functionerende spier is afhankelijk van zijn zuurstofvoorziening en die is op zijn beurt weer afhankelijk van de hemoglobineconcentratie en de cardiac output.14 Bij dalende hematocriet stijgt de cardiac ouput en daalt de perifere weerstand, terwijl de maximale arteriële zuurstofsaturatie wordt bereikt als de hematocriet een waarde heeft van 0,30.15 De zuurstoftransportcapaciteit daarentegen heeft zijn maximum bij een hematocriet van 0,40, waarbij een toename van het circulerende volume de zuurstoftransportcapaciteit nog verder doet toenemen.15

Zo'n hypervolemie met een gedaalde hematocriet leidt dan wel tot een verhoging van de zuurstoftransportcapaciteit in rust, maar ten koste van een grotere cardiac output,16 wat voor sportbeoefening ongunstig is omdat men dan bij inspanning sneller zijn maximum bereikt. Re-infusie van autologe rode bloedcellen verhoogt bij proefdieren de weefsel-PO2, 16 en voert bij goed getrainde atleten het prestatievermogen op als voor de belasting voornamelijk een beroep wordt gedaan op het aërobe metabolisme.1417 Deze waarnemingen lijken dus in tegenspraak met de opvatting dat een daling van de hematocriet een gunstige adaptatie aan inspanning zou zijn.

Hallberg et al. veronderstellen dat stijging van het 2,3-difosfoglyceraat(2,3-DPG)-gehalte in de erytrocyt de oxyhemoglobine-dissociatiecurve naar rechts doet verschuiven, waardoor in het gebied van de fysiologische zuurstofspanningen het zuurstoftransport in de weefsels wordt bevorderd, wat een hogere weefsel-PO2 tot gevolg heeft. De hogere zuurstofspanning vermindert de erytropoëtineproduktie met als gevolg een lager hemoglobinegehalte.18 Bij atleten is een toename van het 2,3-DPG-gehalte in de erytrocyt beschreven,1920 maar, zoals reeds eerder vermeld, het erytrocytenvolume is bij hen eerder toe- dan afgenomen.12 Bovendien is bij meting van de P50 van de dissociatiecurve de verwachte verschuiving naar rechts niet bevestigd.21

BESCHADIGING VAN DE ERYTROCYTENMEMBRAAN DOOR DE EXTREME BELASTING

Een andere verklaring van het verschijnsel sportanemie zou een toegenomen intravasculaire hemolyse kunnen zijn, zoals bij marshemoglobinurie, waarbij in de kleine bloedvaten van de voeten een mechanische erytrocytendestructie verondersteld wordt.22 Bij atleten is in het serum een verlaagd haptoglobinegehalte gevonden,4-6 1323 en een verhoogd bilirubinegehalte.13 Onder normale omstandigheden zou een toename van de erytropoëse deze lichte hemolyse echter eenvoudig moeten kunnen compenseren. Bovendien lijkt een daling van het hemoglobinegehalte ten gevolge van intravasculaire hemolyse bij zwemsters moeilijk voorstelbaar.8

IJZERGEBREK ALS OORZAAK VAN DE ANEMIE

Veel nadruk wordt gelegd op ijzerdeficiëntie als verklaring van het gedaalde hemoglobinegehalte. Een verlaging van het ijzer- en ferritinegehalte van het serum wordt veelvuldig gevonden.4 523-25 Bovendien stijgt bij atleten die behandeld worden met orale ijzerpreparaten het hemoglobinegehalte.626 27 Deze waarneming heeft ertoe geleid dat in diverse takken van sport atleten frequent en ongecontroleerd met soms grote hoeveelheden oraal of parenteraal ijzer ‘behandeld’ worden. Dit ijzergebrek wordt op verschillende manieren verklaard. Ten eerste wordt melding gemaakt van een onjuiste samenstelling van de voeding van sportbeoefenaars,28 bijv. een suboptimale inname van ijzer door Canadese atleten.5 Vaak wordt de bevinding van Ehn geciteerd,513 2324 2930 dat de absorptie van tweewaardig ijzer bij lange-afstandlopers verminderd zou zijn.31 Hij beschrijft echter het tegenovergestelde, namelijk dat hij geen verschil kon aantonen tussen de door hem onderzochte groep sportbeoefenaars en zijn controlegroep, die bestond uit bloeddonors met ijzergebrek, van wie bekend is dat zij een hogere ijzerabsorptie hebben dan gezonde controlepersonen.32

Occult fecaal bloedverlies wordt ook genoemd als oorzaak van het veronderstelde ijzergebrek. Inderdaad is dit bij een klein percentage van marathonlopers beschreven, kort na de marathon en met een vrij snel herstel,3033 zodat dit bij een gemiddelde marathonfrequentie van twee per jaar moeilijk de oorzaak van ijzergebrek kan zijn.

Sporadisch wordt melding gemaakt van microscopische hematurie na het lopen van een marathon, maar deze is slechts kort van duur.6 934 De eerder vermelde intravasculaire hemolyse zou via hemoglobinurie eveneens leiden tot een verhoogd ijzerverlies, maar dit blijkt toch slechts zelden voor te komen.9 Ook ijzerverlies met transpiratievocht wordt beschouwd als een oorzaak van ijzergebrek.2431 Langs deze weg kan inderdaad, bijv. tijdens een marathon, per dag 0,4-1,7 mg ijzer verloren gaan,2431 maar ook tijdens training en minder intensieve sportbeoefening kan met transpireren ijzer verloren worden.

Uitgebreid onderzoek van het ijzermetabolisme van atleten heeft geen verband laten zien tussen hemoglobinewaarden en ijzervoorraden en zelfs bij personen met een verlaagd ferritinegehalte in het serum, verminderde ijzervoorraad in het beenmerg en een verlaagde transferrinesaturatie is geen verminderde beschikbaarheid van ijzer voor de erytropoëse vastgesteld.29 Magnusson et al. wijzen er dan ook op dat de verlaagde ijzervoorraden verklaard kunnen worden door stapeling van ijzer in de hepatocyt, in de vorm van het hemoglobine-haptoglobinecomplex, een voorraad die niet wordt gemeten door bepaling van de ferritineconcentratie in serum.2935

De lage ijzerconcentratie in serum laat zich ook verklaren door lichamelijke inspanning als een vorm van stress te beschouwen, vergelijkbaar met de bevindingen bij infecties en reumatoïde artritis. Plasma verkregen van personen na inspanning leidde na intraperitoneale injectie bij ratten tot temperatuurverhoging en een verlaging van het ijzergehalte.36 Dit werd veroorzaakt door een factor, leukocyte endogenous mediator (LEM), tegenwoordig ook wel interleukin-I genoemd. Normaal menselijk plasma gaf bij deze ratten een dergelijke reactie niet te zien.

Dit lijkt inderdaad een aantrekkelijke verklaring voor de verlaagde serumijzerconcentratie tijdens infectie of reumatoïde artritis. Bij deze aandoeningen wordt echter een verhoogde ferritineconcentratie in het serum gevonden,34 terwijl de ferritineconcentratie bij sportanemie meestal laag is, evenals het haptoglobinegehalte (een acute-fase-eiwit).

CONCLUSIE

Bloedarmoede door inspanning zal de medicus practicus tegenwoordig vaker in zijn dagelijkse praktijk tegenkomen. Het is een heterogeen ‘ziekte'beeld, dat ook na uitgebreid laboratoriumonderzoek, zoals het bepalen van een ijzerspectrum en de ferritineconcentratie, soms niet met succes kan worden behandeld.2837 Het voorschrijven van ijzer per os moet gereserveerd worden voor sportlieden met een duidelijk ijzergebrek. Parenterale toediening van ijzer is nooit gerechtvaardigd. De vaak marginale veranderingen in hemoglobineconcentratie moeten waarschijnlijk gezien worden als onschuldige ’bijwerkingen‘ van een op zich gezond tijdverdrijf.

Literatuur

  1. Anonymus. Popular marathon, half marathons, and other longdistance runs: recommendations for medical support. Br Med J 1984; 288:1355-9.

  2. Paffenbarger RS, Wing AL, Hyde RT. Physical activity as anindex of heart attack risk in college alumni. Am J Epidemiol 1978; 108:161-75.

  3. Morris JN, Everitt MG, Pollard R, et al. Vigorous exercisein leisure-time: protection against coronary heart disease. Lancet 1980; ii:1207-10.

  4. Magnusson B, Hallberg L, Rossander L, et al. Ironmetabolism and ‘sport anemia’. Acta Med Scand 1984; 216:157-64.

  5. Clement DB, Asmundson RC. Nutritional intake andhematological parameters in endurance runners. Physician and Sports Medicine1982; 10: 36-43.

  6. Hunding A, Jordal R, Paulev PE. Runner's anemia andiron deficiency. Acta Med Scand 1981; 209: 315-8.

  7. Dill DB, Braithwaite K, Adams WC, et al. Blood volume ofmiddle distance runners. Med Sci Sports 1974; 6: 1-7.

  8. Brok AGMF, Hueting JE, Westra H. Anemie met en zonderijzergebrek. Geneeskunde en Sport 1985; 18: 76-8.

  9. Dressendorfer RH, Wade CE, Amsterdam EA. Development ofpseudoanemia in marathon runners during a 20 day road race. JAMA 1981; 246:1215-8.

  10. Pugh LGCE. Blood volume changes in outdoor exercise of8-10 hour duration. J Physiol 1969; 200: 345-51.

  11. Milledge JS, Bryson EI, Catley DM. Sodium balance, fluidhomeostasis and the renin-aldosteron system during the prolonged exercise ofhill walking. Clin Sci 1982; 62: 595-604.

  12. Holmgren A, Mossfeldt F, Sjöstrand T. Effect oftraining on work capacity, total hemoglobin, blood volume, heart volume andpulse rate in recumbent and upright positions. Acta Physiol Scand 1960; 50:72-83.

  13. Lindemann R. Low hematocrits during basic training.Athlete's anemia. N Engl J Med 1978; 299: 1191-2.

  14. Ekblom B, Goldberg AN, Gullbring B. Response to exerciseafter blood loss and reinfusion. J Appl Physiol 1972; 33: 175-80.

  15. Murray JF, Gold P, Lamar Johnson B. The circulatoryeffects of hematocrit variations in normovolemic and hypervolemic dogs. JClin Invest 1963; 42: 1150-9.

  16. Thorling EB, Erslev AJ. The ‘tissue’ tensionof oxygen and its relation to hematocrit and erythropoiesis. Blood 1968; 31:332-43.

  17. Buick FJ, Gledhill N, Froese AB, et al. Effect of inducederythrocythemia on aerobic work capacity. J Appl Physiol 1980; 48:636-42.

  18. Hallberg L, Magnusson B. The etiology of ‘sportsanemia’. Acta Med Scand 1984; 216: 145-8.

  19. Shappell SD, Murray JA, Bellingham AJ, et al. Adaption toexercise: role of haemoglobin affinity to oxygen and 2,3 DPG. J Appl Physiol1971; 30: 827-32.

  20. Brotherhood J, Brozovic B, Pugh LGCE. Haematologicalstatus of middle and long-distance runners. Clin Sci 1975; 48:139-45.

  21. Ricci G, Gastaldi G, Masotti M, et al. 2,3 DPG and P50after exercise. Acta Hematol 1984; 71: 410-1.

  22. Cooper RA, Bunn HF. Hemolytic anemias. In: Petersdorf RG,Adams RD. Braunwold E et al., eds. Harrison's principles of internalmedicine. 10e druk. London: McGraw-Hill, 1983: 1862-75.

  23. Dufaux B, Hoederath A, Streitberger I, et al. Serumferritin, transferrin, haptoglobin, and iron in middle and long-distancerunners, elite rowers, and professional racing cyclists. Int J Sports Med1981; 2: 43-6.

  24. Colt E, Heyman B. Low ferritin levels in runners. JSports Med 1984; 24: 13-7.

  25. IJzerman JC. Serumferritine als screeningsmethode voorijzerdeficiëntie. Geneeskunde en Sport 1985; 18: 70-6.

  26. Plowmann SA, McSwegin P. The effects of ironsupplementation on female cross country runners. J Sports Med 1981; 21:407-16.

  27. Isager H. Iron-deficient erythropoiesis in non-anaemicyoung men. Scand J Haematol 1969; 6: 36-8.

  28. Saris WHM. Topsport en gevulde koeken. Voeding 1980; 41:399-403.

  29. Magnusson B, Hallberg L. Rossander L, et al. Ironmetabolism and ‘sports anemia’. Acta Med Sand 1984; 216:149-55.

  30. McMahon LF, Ryan MJ, Larson D, et al. Occultgastrointestinal blood loss in marathon runners. Ann Intern Med 1984; 100:846-7.

  31. Ehn L, Carlmark B, Höglund S. Iron status inathletes involved in intense physical activity. Med Sci Sports 1980; 12:61-4.

  32. Marx JJM. Mucosal uptake, mucosal transfer and retentionof iron, measured by whole-body counting. Scand J Haematol 1979; 23:293-302.

  33. Porter AMW. Do some marathon runners bleed into the gut.Br Med J 1982; 287: 1427.

  34. Siegel AJ. Hennekens CH, Solomon HS, et al. Exerciserelated hematuria. JAMA 1979; 241: 391-2.

  35. Jacobs A, Worwood M. Ferritin in serum. N Engl J Med1975; 951-6.

  36. Cannon JG, Kluger MJ. Endogenous pyrogen activity inhuman plasma after exercise. Science 1983; 220: 617-9.

  37. Wirth JC, Lohman TG, Avallone JD, et al. The effect ofphysical training on the serum iron levels of college-age women. Med SciSports 1978; 10: 223-6.