Träning och mitokondrier: vad forskningen säger

Mitokondrier har blivit ett hett ämne inom hälsa, och råden om dem drar åt två håll. Ett läger säger att långa, lugna pass i zon 2 är det enskilt bästa du kan göra för dem. Ett annat lovar att några minuter med hårda intervaller reparerar dem på några dagar. Studier med muskelbiopsier ger ett mer användbart svar än båda: båda typerna av träning bygger upp mitokondrier, men de bygger olika saker, och vad du vinner beror på hur mycket du fortsätter att träna.

Vad gör mitokondrierna, och varför förändrar träning dem?

Mitokondrier är strukturerna i dina celler som använder syre för att omvandla bränsle till användbar energi. Dina skelettmuskler är fulla av dem, och när du ber en muskel att arbeta hårdare än den är van vid svarar den genom att lägga till mer mitokondriellt protein och göra det befintliga maskineriet mer effektivt. Forskare mäter oftast två skilda saker. Mitokondriellt innehåll är hur mycket av detta maskineri du har, och följs ofta via ett enzym som heter citratsyntas. Mitokondriell andningsfunktion är hur mycket syre maskineriet kan använda när det pressas till max.

Skillnaden spelar roll eftersom de två inte alltid följs åt. En genomgång av träningsstudier på mänsklig muskel kom fram till att den totala träningsvolymen verkar vara en avgörande faktor för förändringar i mitokondriellt innehåll, medan den relativa träningsintensiteten är en viktig drivkraft för förändringar i andningsfunktionen. Författarna noterade också att de molekylära signaler man ser efter ett enda pass inte på ett tillförlitligt sätt förutsäger vad ett träningsprogram kommer att ge (Granata et al., 2018). När ett träningspass kallas det bästa för dina mitokondrier, fråga dig vilken av de två påståendet gäller.

Detta kopplar mitokondrierna till VO₂max, den största mängd syre din kropp kan använda vid hård träning och en av de starkaste mätbara markörerna för livslängd.

Spelar intensiteten roll för att bygga mitokondrier?

När det gäller andningsfunktionen pekar forskningen mot ja. Ett av de renaste testerna använde cykling med ett ben, så att var och en av 10 unga, aktiva män tränade ena benet med intervaller och det andra kontinuerligt. Intervallbenet gjorde fyra 5-minutersintervaller på 65% av sin toppeffekt med 2,5 minuters vila. Det andra benet cyklade i 30 minuter på 50% av toppeffekten. Arbetet i varje pass var matchat, på cirka 144 kJ per ben. Efter sex pass under två veckor hade intervallbenet högre citratsyntasaktivitet (10,2 mot 8,4 enheter) och högre maximal andning via komplex I och II (58,2 mot 42,2 enheter). Forskarna drog slutsatsen att intensiteten, eller kontraktionsmönstret, är en viktig faktor för hur muskeln omformas (MacInnis et al., 2017).

En andra studie jämförde tre intensiteter under fyra veckor och 12 cykelpass hos 29 friska män. En grupp körde sprintintervaller med fyra till tio 30-sekunders maxinsatser, en körde fyra till sju 4-minutersintervaller på cirka 90% av toppeffekten, och en cyklade kontinuerligt under laktattröskeln i 20 till 36 minuter, där de två sista var matchade för totalt arbete. Den maximala mitokondriella andningen ökade med 25% bara efter sprintintervallerna, och signalproteinerna PGC-1α och p53 ökade med 60% till 90% bara i den gruppen. Citratsyntasaktiviteten och markörerna för mitokondriellt innehåll förändrades inte i någon grupp (Granata et al., 2016). Under den korta perioden förändrade de hårdaste insatserna hur bra mitokondrierna fungerade, men inget av programmen gav mätbart fler mitokondrier.

Åldern verkar inte stänga dörren. I en 12-veckorsstudie med yngre och äldre vuxna vid Mayo Clinic förbättrade högintensiv intervallträning och kombinerad träning den aeroba kapaciteten och den mitokondriella andningen, medan enbart styrketräning inte gjorde det. Intervallträningen vände många åldersrelaterade skillnader i muskelproteiner, särskilt mitokondriella proteiner, tillsammans med en ökad mitokondriell proteinsyntes (Robinson et al., 2017).

Är zon 2 det bästa träningspasset för dina mitokondrier?

Cykling i zon 2, en jämn ansträngning du klarar att hålla medan du fortfarande kan prata, har starka förespråkare, och den fungerar helt klart. Haken är att studierna ovan inte visar att den är överlägsen. I jämförelserna ovan med matchat arbete gav intervaller lika stora eller större mitokondriella förändringar än kontinuerlig cykling. Få studier definierar zon 2 så som tränare gör i dag, så de närmaste testerna är måttliga kontinuerliga pass som de som beskrivs ovan.

Där jämn cykling gör skäl för sin plats är volymen. I en studie med 10 friska män förändrade fyra veckors intervallcykling tre gånger i veckan ingen av de uppmätta mitokondriella markörerna. Sedan tränade männen två gånger om dagen i 20 dagar. Mitokondriell andning och citratsyntasaktivitet ökade med ungefär 40% till 50%, och proteinerna i elektrontransportkedjan ökade med cirka 10% till 40% (Granata et al., 2016). Den studien använde intervaller, men den tyder på att det mitokondriella innehållet svarar på hur mycket totalt arbete du gör, och lugn cykling är ett praktiskt sätt att samla mycket av det. Om du gillar långa, jämna pass är de ett bra sätt att bygga volym. De är inte den enda vägen till friskare mitokondrier.

Hur snabbt förändras mitokondrierna, och hur snabbt förlorar du det?

Vinsterna kan komma inom veckor, inte dagar. En 12-veckorsstudie med stillasittande män jämförde sprintträning med reducerad volym, tre 20-sekunders maxsprintar under ett 10-minuterspass, med 45 minuters kontinuerlig cykling på cirka 70% av maxpulsen, tre gånger i veckan. Det maximala syreupptaget ökade med 19% i båda grupperna, insulinkänsligheten förbättrades i båda och det mitokondriella innehållet ökade på liknande sätt, trots att sprintgruppen tränade en femtedel av tiden (Gillen et al., 2016). Grupperna var små, med 9 och 10 män, så se likvärdigheten som lovande snarare än fastställd.

Det mindre bekväma resultatet är hur snabbt vinsterna försvinner. I högvolymstudien ovan gick männen sedan ned till fem pass på två veckor. Efteråt skilde sig inget mitokondriellt mått utom citratsyntasaktiviteten längre från utgångsläget, och citratsyntaset låg kvar cirka 36% över utgångsvärdet (Granata et al., 2016). Dina mitokondrier speglar vad du har gjort nyligen. Ett program du kan hålla fast vid vecka efter vecka gör mer för dem än en kort period av heroisk ansträngning.

Högintensiv intervallträning med reducerad ansträngning (REHIT), som använder två korta maxsprintar under ett 10-minuterspass, ligger i den yttersta lågänden när det gäller tidsåtgång. Hos 35 stillasittande män och kvinnor höjde sex veckors REHIT den maximala aeroba kapaciteten från 2,54 till 2,78 L/min, utan skillnad mellan könen. Samma studie fann stora skillnader mellan individer i hur mycket de förbättrades (Metcalfe et al., 2016). Den mätte aerob kapacitet, inte mitokondrierna direkt.

Kan kosttillskott stärka mitokondrierna utöver träningen?

Många kosttillskott marknadsförs för mitokondriell hälsa, och de flesta har lite träningsdata från människor bakom sig. En välkänd studie är en varning mot att anta att mer stöd är bättre. Unga män tog 1 000 mg C-vitamin och 400 IE E-vitamin om dagen under fyra veckors träning. Träningen förbättrade insulinkänsligheten bara hos männen som inte tog antioxidanterna, och ökningen av PGC-1α, en nyckelregulator för mitokondriell anpassning, syntes bara utan dem (Ristow et al., 2009). Den stress som ett hårt pass skapar verkar vara en del av signalen som säger åt din muskel att anpassa sig. Om du tar antioxidanter i höga doser, prata med din läkare om huruvida du behöver dem.

Slutsatsen

Träning är det bäst belagda sättet att förbättra dina mitokondrier, och både intensitet och volym räknas. Hårda intervaller verkar förbättra hur bra dina mitokondrier använder syre, ofta mer än jämn cykling när arbetet är matchat. Den totala träningsvolymen verkar styra hur mycket mitokondriellt maskineri du bygger, och det är där långa, lugna pass hjälper. Förändringarna kan börja inom några veckor och försvinna inom några veckor om du tränar mindre. Det mesta av denna forskning kommer från små grupper av unga män, och de individuella svaren varierar kraftigt, så en rutin du kan hålla fast vid är viktigare än att hitta det perfekta träningspasset. Kombinera korta, hårda insatser med den jämna cykling du gillar, och fortsätt.