Что такое митохондриальная дисфункция и как неумеренный спорт повреждает митохондрии и повышает вероятность диабета

Почему про межклеточное пространство раньше ничего не знали? - Не потому, что были глупые, а потому, что не было методов визуализации. Необходима определенная стадия технического прогресса для появления нового знания в биологии. Есть, конечно, теории. И все старые теории не забывали, что аристократы процветают только тогда, когда крестьяне благополучны. Поэтому биология - наука политическая и в СССР за достижениями в биологии следили не менее тщательно, чем за экзерсисами философии. Чтобы лишнего чего не надумали. Когда изобрели микроскоп, в нем рассмотрели клетки. Появилась клеточная теория.

Потом стали рассматривать то, что находится внутри клетки. Нашли ДНК и возложили огромные надежды на проект Геном человека. Он провалился с треском. Дальше понеслось - эпигенетика, микробиом человека, метаболомика, «михондриальные дисфункции», сейчас перепись белков и липидов составляют. Так и рассчитывают на то, что наконец-то появится “самое полное знание“ и главная молекула, которая спасет от старости и смерти.

В настоящее время метаболическое направление коррекции митохондриальной дисфункции остается малоэффективным.

Это связано с ограниченным пониманием биологии энергетики клетки и её взаимосвязи с влиянием окружающей среды. Mitochondrial energetics and therapeutics. Так что, все хвастливые обещания биохакеров что-то поправить «добавочками» весьма наивны. Известно точно только одно. Необходима абсолютная доступность калорий. «Когда калорий в избытке, АТФ и ацетил-КоА фосфорилируют и ацетилируют хроматин, открывая нДНК для транскрипции и репликации. Когда калорий недостаточно, фосфорилирование и ацетилирование хроматина прекращаются, и экспрессия генов подавляется». Energetics, epigenetics, mitochondrial genetics.

Поэтому все способы «омоложения» путем голодания не про здоровье. Животные в зоопарке на регулярном питании живут дольше.

Под митохондриальной дисфункцией принято понимать патологический процесс, который не имеет этиологической или нозологической специфики и характеризуется, в первую очередь, нарушением энергообразующей функции митохондрий. Термин «митохондриальная дисфункция» не имеет четкого определения, но зато его полюбили продавцы добавок, потому что ничего непонятно, продать можно все подряд .

Причиной снижения антиоксидантной емкости митохондрий могут служить лекарства, на что обычно обращают мало внимания в повседневной клинической практике. Например, статины, использующиеся для коррекции дислипидемии, снижают уровень убихинона, играющего ключевую роль в переносе электронов.

Статин-индуцированная миопатия – это общее название для группы заболеваний мышц, возникающих как побочный эффект лечения гиполипидемическими препаратами из группы статинов. Вероятность развития и выраженность миопатии увеличиваются при сочетании терапии статинами и физических нагрузок. Что не мешает «назначать спорт» всем. Токсичность статинов для людей с исходными незначительными мышечными нарушениями обусловлена метаболическими эффектами снижения уровня липидов в крови. У страдальцев зачастую обнаруживаются мутации, отвечающие за метаболические заболевания мышц, и снижение количества митохондриальных ферментов. При биопсии выявляются снижение окисления жиров и митохондриальная дисфункция.

Эти больные нередко плохо переносят также гиполипидемические препараты других групп, что и является обоснованием предположения, что миопатия развивается вследствие понижения уровня липидов в крови.

Было бы еще неплохо, если бы биохакеры обращали внимание на то, что активация фосфолипазы А2 сопровождается включением «неконтролируемого каскада» арахидоновой кислоты, активацией цикло- и липооксигеназных путей, что приводит к накоплению лейкотриенов, тромбоксанов и простагландинов, которые на уровне тканей могут способствовать спазму сосудов с последующим кровоизлиянием, что является проявлением митохондриальной дисфункции на тканевом уровне. А почему так получается?

Не потому ли, что люди заливают в себя литры растительных масел? Поступление арахидоновой кислоты из животных жиров не так опасно, как из жиров, которые не были характерны для человеческого питания.

Интенсивные упражнения могут быть вредны даже для элитных спортсменов. А не то, что для слабых диспластиков. Хотя вред, который наблюдался в исследовании, был временным, но вред от хронического стресса/перетренированности может быть кумулятивным, а это значит, что его следует избегать. У элитных спортсменов гораздо более высокие показатели сердечно-сосудистых заболеваний, рака и нейродегенеративных заболеваний после завершения карьеры, и некоторые из них испытывают эти проблемы, продолжая активно соревноваться и находясь в отличной спортивной форме.

Short-term intensified training temporarily impairs mitochondrial respiratory capacity in elite endurance athletes.

Митохондрии, «электростанции клеток», — это структуры, которые вырабатывают энергию в организме. Емкость митохондрий — это термин, используемый для описания способности организма вырабатывать энергию. Большая емкость митохондрий — один из факторов, связанных с повышением спортивных результатов во время упражнений на выносливость. Ранние исследования ученых из Дании и Швеции показали, что у нетренированных спортсменов-любителей наблюдалось снижение емкости митохондрий после спринтерских упражнений. Митохондриальная емкость высокотренированных участников была нарушена после месячного периода новых тренировок.

Спортсмены-профессионалы, специализирующиеся на выносливости, выполняли высокоинтенсивные интервальные упражнения, за которыми следовали непрерывные упражнения умеренной интенсивности, 3 раза в неделю в течение 4 недель в дополнение к обычному объёму тренировок. Окислительная способность митохондрий, количество митохондриальных белков, маркеры аутофагии и антиоксидантная способность скелетных мышц оценивались при биопсии скелетных мышц до и после периода интенсивных тренировок. Период интенсивных тренировок повысил уровень нескольких маркеров аутофагии, что указывает на увеличение оборота митохондриальных и цитозольных белков. В мышечных волокнах митохондриальное дыхание было примерно на 20% ниже после тренировок, хотя некоторые

маркеры плотности митохондрий увеличились на 5-50%, что указывает на снижение качества митохондрий в результате интенсивных тренировок.

Вопрос, что будет с митохондриями диспластиков, если они начнут регулярно превышать возможности своего организма? Элитные спортсмены могут предотвратить временное нарушение работы митохондрий, прислушиваясь к своему телу . Обращение внимания на такие изменения, как «перепады настроения, снижение максимальной частоты сердечных сокращений во время упражнений и мышцы, которые кажутся тяжелыми и невосприимчивыми», может помочь лучшим спортсменам остановиться и избежать ситуаций перетренированности, которые могут способствовать снижению содержания и функции митохондрий.

«Упражнения полезны, но слишком много непривычных тренировок могут иметь последствия для митохондрий.» Упс.

Люди, которые доходят до крайностей во время тренировок, могут зайти слишком далеко, что приводит к нарушению работы митохондрий и резистентности к инсулину. Одной из вещей, которую большинство людей слышат от своих врачей, является предложение больше заниматься спортом.

Эксперимент состоял из трех фаз. Испытуемые катались на велотренажерах. На первой фазе все занимались высокоинтенсивным вращением педалей в течение 4-8 минутных интервалов в течение 36 минут. На второй фазе продолжительность тренировки была увеличена до 90 минут.

А на третьей фазе она была увеличена до 152 минут в течение недели. В ходе экспериментов исследователи собирали биопсию мышц для измерения митохондриальной функции. Каждый испытуемый также прошел измерение уровня глюкозы для контроля резистентности к инсулину. Как и ожидалось, митохондриальная функция улучшилась в течение первых двух фаз (умеренных нагрузок). Обычные упражнения полезны для митохондриальной функции.

Но в третьей фазе они обнаружили, что большинство испытуемых получили резистентность к инсулину, похожую на ту, что возникает у человека с диабетом. Они также обнаружили, что митохондриальное дыхание снизилось в среднем на 40% у испытуемых после третьей фазы эксперимента.

Excessive exercise training causes mitochondrial functional impairment and decreases glucose tolerance in healthy volunteers. И еще раз упс. «Верхний предел количества упражнений, связанных с полезными терапевтическими эффектами, четко не определен». И поскольку превышение возможностей предельно опасно, стоит с большим вниманием относится к призывам «быстрее, выше, сильнее».

«Преимущества тренировок с упражнениями для здоровья сердца, по-видимому, следуют криволинейной зависимости, где скромные инвестиции в физическую активность кажутся наиболее полезными. Высокие и экстремальные объемы тренировок с упражнениями связаны с негативными эффектами на здоровье сердца,

которые включают повышенную кальцификацию коронарных артерий, фиброз миокарда и аритмию». Чрезмерные тренировки ослабляют реакцию глюкорегулятора на интенсивные упражнения, несмотря на увеличение запасов гликогена в скелетных мышцах.

У элитных спортсменов, занимающихся видами спорта на выносливость, нарушен контроль уровня глюкозы. На каком уровне тренировок это случится с человеком с ДСТ? Разве это кто-то исследовал?

Существует верхний предел количества интенсивных упражнений, которые можно выполнять без нарушения метаболического гомеостаза. За пределами этого предела начинают проявляться негативные эффекты на метаболическое здоровье и адаптацию

физической работоспособности, по-видимому, вызванные митохондриальной частичной остановкой как дыхания, так и выработки H2O2. H2O2 может повреждать митохондриальные белки, мембраны и ДНК. Повреждённые митохондрии не способны вырабатывать достаточное количество АТФ.

Только одно исследование оценивало непрерывные профили глюкозы у спортсменов, в котором было обнаружено, что ~40% испытуемых проводят значительное количество времени в гипергликемическом диапазоне. Blood Glucose Levels of Subelite Athletes During 6 Days of Free Living.

«Мы использовали здоровых, активных субъектов и не знаем, как малоподвижные субъекты или пациенты с метаболическими заболеваниями реагируют на увеличение доз упражнений.

В этой когорте 90 минут интенсивных упражнений в неделю переносились хорошо, тогда как 152 минуты в неделю были связаны с дезадаптацией. Количество тренировок, связанное с оптимальной адаптацией, вероятно, ниже у людей, не привыкших к физическим тренировкам, тогда как элитные спортсмены должны переносить более высокую тренировочную нагрузку после многих лет тренировок».

Excessive exercise training causes mitochondrial functional impairment and decreases glucose tolerance in healthy volunteers.

Но вокруг бегают мамочки с важнейшим вопросом - куда «в спорт ребенка отдать?». Мамы диспластиков очень надеются на то, что кто-то сделает ими рожденного ребенка эталонным .

Увы, сделают еще более больного.

Потому что в какой-то момент добрый тренер предложит ребенку таблеточку с гормоном роста или дизайнерским стероидом. Ведь если мышцы «защищают», то почему бы не помочь их «вырастить»?

Дизайнерские стероиды — это химические соединения, которые похожи на известные стероиды, но с небольшими модификациями. Это означает, что они обладают теми же свойствами для наращивания мышечной массы, что и настоящие препараты, которые доступны только по рецепту, а также тем же потенциалом для повреждения печени.

Продолжение про то, где живут митохондрии, завтра. 

Источник: vk.com

Комментарии: