Mitokondriens uppbyggnad

Som tidigare förklarat i det här inlägget så finns det mitokondrier i våra muskelceller, de ansvarar till huvuddelen för att möjliggöra muskelkontraktioner och därmed muskelarbete. Ni som vill läsa mer om mitokondirer kan enkelt kolla på Wikipedias engelska sida.

Det är inte ovanligt att olika träningsmodeller förknippas med mitokondrier. Ibland är det distansträning och ibland intervaller som med den gemensamma anledningen för träning att äga rum är just i syfte att öka mitokondrietillväxten. Så vad gäller? Sanningen är att mitokondrier precis som mycket annat nybildas och dör. Så håller det på och iomed att de faktiskt nybildas så finns det ett naturligt stimuli för återbildning eftersom personer som inte tränar även de bildar nya mitokondrier. All uthållighetsträning får egentligen som konsekvens en ökning av de faktorer som styr nybildning, eller biogenes som det heter.

Mitokondriell biogenes sker efter en signal som drar igång maskineriet. Inom träningsläran beskrivs detta som signalämnen och proteiner  som aktiverar olika gener. Signalämnen och proteinaktivering kan ske med träning, kost, stress osv. Detta resulterar i en komplex händelsekedja där vi genom att stimulera ‘någonting’ skapar en reaktion som resulterar i stora och starka mitokondrier. Det går inte att förklara det här enkelt märker jag.

Signalaktivering via Ca2+

PGC1-alpha är den huvudaktör bland proteiner och generna som i dagsläget pekas ut som den stora aktören för att stimulera mitokondriell biogenes. PGC-1alpha aktiveras i sin tur av olika faktorer som träning, kost eller avsaknad av kost (svält) och det som debatteras och är rätt accepterat är att just PGC1-alpha är den främsta markören för mitokondriell biogenes. Alltså: Vi tränar – får en hög aktivering av PGC-1alpha – får en förhöjd mitokondriell biogenes och därmed träningseffekt.

Det här är ju väldigt praktiskt eftersom mängden protein och mRNA av PGC-1alpha är mätbart. Forskningen är lite uppdelad i två läger från den här insikten. Dels för att ta reda på hur vi maximerar aktiveringen av PGC-1alpha och dels frågan hur den passar in i den händelsekedja den befinner sig i och om den verkligen är så viktig som vi tror. PGC-1alpha är involverad i flera signalvägar och det är inte helt logiskt ibland hur aktiveringar kan fortplantas  genom reaktionsscheman. Ju djupare man rotar i det hela desto mer märker man hur lite vi vet – men i dagsläget är PGC-1alpha fortfarande den aktör man tittar på och som har starkast stöd. När aktivering av PGC-1alpha undersöks så kollar man alltid på flera andra proteiner och gener för att få klarhet i vilken signalväg som används så det är inte helt slumpartat direkt.

Mycket av träningsmodet inom uthållighetsidrottandet kommer från denna forskning. För ett gäng år sedan visades att 7*30 s spurter gav högre aktivering av PGC-1alpha än klassisk uthållighetsträning på lägre intensitet. En svensk studie på elitcyklister undersökte detta. Kaloriunderskott, träning med låga glykogennivåer, ökad fettmetabolism o.s.v har också sammankopplats med en ökad aktivering av PGC-1alpha. För att röra till det hela har det också visats att klassisk kontinuelig uthållighetsträning (exempel) ger samma gensvar som intervallträning. Som grädde på moset så är det här komplicerade analyser med relativt mycket som kan slå fel vilket gör att det är svårt att tolka resultaten från enskilda studier utan rätt ordentlig förkunskap. Ofta finns det rätt mycket att hämta vid analys av själva träningsmodellerna.

Ett exempel på PGC-1alpha protein-mängd i råttmuskel efter intervall och kontinuelig uthållighetsträning

Otränade med låg mitokondriedensitet får givetvis en bra aktivering av PGC-1alpha bara genom att tänka på träning. Vi som är  mer vana vid träning håller däremot hårdare i aktiveringen. En hög mitokondriedensitet är ansträngande och inte lönsamt för en vilande kropp så vi som redan ligger på ett ‘överskott’ måste hela tiden kämpa för att hålla oss på en hög nivå. Det finns några exempel på studier som visat att för lågintensiv och kort träning i princip inte ger någon aktivering av PGC-1alpha. Träningen är för lätt helt enkelt. Den kanske räcker för att bibehålla en grundaktivering men vill vi åt en rejäl aktivering behövs hård träning och detta ofta. Det här är en av guldkalvarna inom dagens idrottsforskning inom muskelfysiologiområdet. Hur maximerar man en aktivering för minsta möjliga insats, så man kan aktivera om och om igen, och hur ofta? Hur får vi den starkaste möjliga signaleringen och hur sprider man detta på olika signalvägar. Hur kombinerar man olika stimulin som kost och träning för bästa resultat?

Så, bara lite snabbt skrivet. Jag vet inte om det blev läsbart eller intressant i sig.

Edit: Jag har nämnt det tidigare men upprepning är ju inte fel. GIH kommer ha några öppna föreläsningar varav min handledare Kent Sahlin kommer hålla en precis på det här området. 19/3 smäller det.