Trening og mitokondrier: hva forskningen sier

Mitokondrier har blitt et populært helsetema, og rådene om dem trekker i to retninger. Den ene leiren sier at lange, rolige økter i sone 2 er det aller beste du kan gjøre for dem. Den andre lover at noen få minutter med harde intervaller reparerer dem på få dager. Studier med muskelbiopsier gir et mer nyttig svar enn begge: begge typene trening bygger mitokondrier, men de bygger ulike ting, og hva du får ut av det, avhenger av hvor mye du fortsetter å trene.

Hva gjør mitokondriene, og hvorfor endrer trening dem?

Mitokondrier er strukturene inne i cellene dine som bruker oksygen til å gjøre drivstoff om til brukbar energi. Skjelettmuskulaturen din er full av dem, og når du ber muskelen jobbe hardere enn den er vant til, svarer den med å legge til mer mitokondrielt protein og gjøre det eksisterende maskineriet mer effektivt. Forskere måler vanligvis to separate ting. Mitokondrielt innhold er hvor mye av dette maskineriet du har, og følges ofte via et enzym som heter citratsyntase. Mitokondriell respirasjonsfunksjon er hvor mye oksygen maskineriet kan bruke når det presses til maksimum.

Skillet betyr noe fordi de to ikke alltid følger hverandre. En gjennomgang av treningsstudier på menneskelig muskel konkluderte med at det totale treningsvolumet ser ut til å være en avgjørende faktor for endringer i mitokondrielt innhold, mens den relative treningsintensiteten er en viktig drivkraft for endringer i respirasjonsfunksjonen. Forfatterne påpekte også at de molekylære signalene man ser etter én enkelt økt, ikke pålitelig forutsier hva et treningsprogram vil gi (Granata et al., 2018). Når en treningsøkt kalles den beste for mitokondriene dine, spør hvilken av de to påstanden gjelder.

Dette knytter mitokondriene til VO₂max, den største mengden oksygen kroppen din kan bruke under hard trening og en av de sterkeste målbare markørene for et langt liv.

Betyr intensiteten noe for å bygge mitokondrier?

For respirasjonsfunksjonen peker forskningen mot ja. En av de reneste testene brukte sykling med ett bein, slik at hver av 10 unge, aktive menn trente det ene beinet med intervaller og det andre kontinuerlig. Intervallbeinet gjorde fire 5-minutters drag på 65% av sin toppeffekt med 2,5 minutters pause. Det andre beinet syklet i 30 minutter på 50% av toppeffekten. Arbeidet i hver økt var likt, på omtrent 144 kJ per bein. Etter seks økter over to uker hadde intervallbeinet høyere citratsyntaseaktivitet (10,2 mot 8,4 enheter) og høyere maksimal respirasjon gjennom kompleks I og II (58,2 mot 42,2 enheter). Forskerne konkluderte med at intensiteten, eller kontraksjonsmønsteret, er en viktig faktor for hvordan muskelen omformes (MacInnis et al., 2017).

En annen studie sammenlignet tre intensiteter over fire uker og 12 sykkeløkter hos 29 friske menn. Én gruppe gjorde sprintintervaller med fire til ti 30-sekunders maksimale drag, én gjorde fire til sju 4-minuttersintervaller på omtrent 90% av toppeffekten, og én syklet kontinuerlig under laktatterskelen i 20 til 36 minutter, der de to siste hadde likt totalt arbeid. Maksimal mitokondriell respirasjon økte med 25% bare etter sprintintervallene, og signalproteinene PGC-1α og p53 økte med 60% til 90% bare i den gruppen. Citratsyntaseaktiviteten og markørene for mitokondrielt innhold endret seg ikke i noen gruppe (Granata et al., 2016). I det korte tidsrommet endret de hardeste dragene hvor godt mitokondriene fungerte, men ingen av programmene ga målbart flere av dem.

Alder ser ikke ut til å lukke døren. I en 12-ukersstudie med yngre og eldre voksne ved Mayo Clinic forbedret høyintensiv intervalltrening og kombinert trening den aerobe kapasiteten og den mitokondrielle respirasjonen, mens styrketrening alene ikke gjorde det. Intervalltreningen reverserte mange aldersrelaterte forskjeller i muskelproteiner, særlig mitokondrielle proteiner, sammen med økt mitokondriell proteinsyntese (Robinson et al., 2017).

Er sone 2 den beste treningsøkten for mitokondriene dine?

Sykling i sone 2, en jevn innsats du klarer å holde mens du fortsatt kan snakke, har sterke tilhengere, og den virker helt klart. Haken er at studiene over ikke viser at den er overlegen. I sammenligningene over med likt arbeid ga intervaller like store eller større mitokondrielle endringer enn kontinuerlig sykling. Få studier definerer sone 2 slik trenere gjør i dag, så de nærmeste testene er moderate kontinuerlige økter som dem beskrevet over.

Der jevn sykling fortjener plassen sin, er volumet. I en studie med 10 friske menn endret fire uker med intervallsykling tre ganger i uken ingen av de målte mitokondrielle markørene. Deretter trente mennene to ganger om dagen i 20 dager. Mitokondriell respirasjon og citratsyntaseaktivitet økte med omtrent 40% til 50%, og proteinene i elektrontransportkjeden økte med rundt 10% til 40% (Granata et al., 2016). Den studien brukte intervaller, men den tyder på at det mitokondrielle innholdet svarer på hvor mye totalt arbeid du gjør, og rolig sykling er en praktisk måte å samle mye av det på. Hvis du liker lange, jevne økter, er de en god måte å bygge volum på. De er ikke den eneste veien til sunnere mitokondrier.

Hvor raskt endres mitokondriene, og hvor raskt mister du det?

Gevinstene kan komme i løpet av uker, ikke dager. En 12-ukersstudie med inaktive menn sammenlignet sprinttrening med redusert volum, tre 20-sekunders maksimale sprinter i løpet av en 10-minutters økt, med 45 minutter kontinuerlig sykling på omtrent 70% av makspulsen, tre ganger i uken. Det maksimale oksygenopptaket økte med 19% i begge gruppene, insulinfølsomheten ble bedre i begge, og det mitokondrielle innholdet økte omtrent like mye, selv om sprintgruppen trente en femtedel av tiden (Gillen et al., 2016). Gruppene var små, med 9 og 10 menn, så se likeverdigheten som lovende heller enn avgjort.

Det mindre behagelige funnet er hvor raskt gevinstene forsvinner. I høyvolumstudien over gikk mennene deretter ned til fem økter over to uker. Etterpå var ingen av de mitokondrielle målene unntatt citratsyntaseaktiviteten lenger forskjellige fra utgangspunktet, og citratsyntasen lå fortsatt omtrent 36% over utgangsnivået (Granata et al., 2016). Mitokondriene dine gjenspeiler hva du har gjort i det siste. Et program du klarer å holde ved like uke etter uke, gjør mer for dem enn en kort periode med heroisk innsats.

Høyintensiv intervalltrening med redusert anstrengelse (REHIT), som bruker to korte maksimale sprinter i løpet av en 10-minutters økt, ligger helt nederst når det gjelder tidsbruk. Hos 35 inaktive menn og kvinner økte seks uker med REHIT den maksimale aerobe kapasiteten fra 2,54 til 2,78 L/min, uten forskjell mellom kjønnene. Den samme studien fant store forskjeller mellom personer i hvor mye de ble bedre (Metcalfe et al., 2016). Den målte aerob kapasitet, ikke mitokondriene direkte.

Kan kosttilskudd styrke mitokondriene i tillegg til trening?

Mange kosttilskudd markedsføres for mitokondriell helse, og de fleste har lite treningsdata fra mennesker bak seg. En kjent studie er en advarsel mot å anta at mer støtte er bedre. Unge menn tok 1 000 mg C-vitamin og 400 IE E-vitamin om dagen i løpet av fire uker med trening. Treningen forbedret insulinfølsomheten bare hos mennene som ikke tok antioksidantene, og økningen i PGC-1α, en nøkkelregulator for mitokondriell tilpasning, kom bare uten dem (Ristow et al., 2009). Stresset en hard økt skaper, ser ut til å være en del av signalet som forteller muskelen din at den skal tilpasse seg. Hvis du tar antioksidanter i høye doser, snakk med legen din om du trenger dem.

Konklusjonen

Trening er den best dokumenterte måten å forbedre mitokondriene dine på, og både intensitet og volum teller. Harde intervaller ser ut til å forbedre hvor godt mitokondriene dine bruker oksygen, ofte mer enn jevn sykling når arbeidet er likt. Det totale treningsvolumet ser ut til å styre hvor mye mitokondrielt maskineri du bygger, og det er der lange, rolige økter hjelper. Endringene kan starte i løpet av noen uker og forsvinne i løpet av noen uker hvis du trener mindre. Det meste av denne forskningen kommer fra små grupper av unge menn, og den individuelle responsen varierer mye, så en rutine du klarer å holde ved like, betyr mer enn å finne den perfekte treningsøkten. Kombiner korte, harde drag med den jevne syklingen du liker, og hold det gående.