Biogeneza mitocondriilor și exercițiul - Darío Cappa Training
Primiți mai mult conținut de genul acesta pe WhatsApp imediat și fără să pierdeți timpul de căutare.
Biosinteza mitocondriilor
Introducere
Antrenamentul aerob generează o creștere a performanței fizice și întârzie debutul oboselii. Acest lucru se realizează cu unele adaptări ale mușchilor scheletici. Una dintre adaptările de bază (și dacă nu cea mai importantă) este creșterea numărului și dimensiunii mitocondriilor. Există multe lucrări de cercetare care au arătat o creștere a acestor organite după o perioadă de antrenament. Acest blog încearcă să rezume modul în care este generată această modificare fiziologică.
Conținutul mitocondrial al mușchilor scheletici crește ca o consecință a antrenamentului aerob. Hoppeler a demonstrat în 1985 după un antrenament de 6 săptămâni constând în 5 ori pe săptămână de 30 de minute de exercițiu la o intensitate de 4 mMol • L de lactat că aceste organite au crescut. Femeile au crescut conținutul de mitocondrii cu 43%, în timp ce bărbații au crescut cu 37%. Mitocondriile subsarholemice reprezintă aproximativ 20%, în timp ce cele dintre miofibrile reprezintă 80%. Ca o consecință a antrenamentului, mitocondriile subsarholemice au crescut cu 86%, în timp ce cele intermiofibrilare cu 33%. Tabelul 1 prezintă rezultatele muncii lui Hoppeler.
După 6,55 ± 0,5
Densitatea capilară mm -2
Tabelul 1. Creșteri ale conținutului mitocondrial ca o consecință a antrenamentului.
Este important de reținut că mitocondriile nu cresc atunci când fibra musculară nu este recrutată (pusă la lucru) și, prin urmare, se știe că semnalul pentru a începe biogeneza acestui organet este contracția musculară.
Pe de altă parte, știm că valorile volumului mitocondrial ale subiecților cu înaltă instruire sunt mult mai mari. Acest lucru este demonstrat de rezultatele muncii lui Puntschart 1995. Tabelul 2 prezintă valorile de performanță și morfometria mitocondrială a subiecților instruiți în rezistența elitei.
VO2 max ml • kg -1 • min -1
% Volum total mitocondrial
% Volum mitocondrial subarcholemic
Volum mitocondrial intermiofibrilar%
Tabelul 2. Conținutul mitocondrial la subiecții instruiți și neinstruiți.
După cum puteți vedea, subiecții instruiți au aproape dublu volumul mitocondrial în comparație cu subiecții care nu se antrenează. Pe de altă parte, această lucrare a evaluat și cantitatea de ADN pe care o aveau subiecții. El a descoperit că nivelul de antrenament crește rezerva de ADN. Tabelul 3 prezintă rezultatele.
ADN nucleu µg • mm 3
ADN mitocondrial ng • mm 3
Copii ADN mitocondriale
Tabelul 3. Sunt prezentate datele privind rezerva mitocondrială.
Importanța mitocondriilor
Mitocondriile au capacitatea de a oxida substraturile și de a produce energie în ciclul Krebs și în lanțul de transport al electronilor. Având un număr mai mare de mitocondrii reduce viteza de lucru a fiecăruia dintre ei și optimizează producția de energie. Deoarece proteinele mitocondriale au o durată medie de viață de 1 săptămână, după începerea unui nou nivel de contracție musculară (antrenament), este relativ simplu să-și îmbunătățească rezerva prin efectuarea de exerciții aerobe.
Este interesant de menționat că cu cât numărul mitocondriilor este mai mare, economia de carbohidrați va fi îmbunătățită și o cantitate mai mare de lactat va fi oxidată în cadrul acestui organet (Brooks 99). Acest lucru se datorează faptului că lactatul dehidrogenază a fost găsit în mitocondrii, iar transportatorii de lactat MCT1 își vor crește fluxul în mitocondrii (Brooks 99).
Pe de altă parte, având mai multe mitocondrii reduce producția de radicali liberi (ROS) și menține integritatea proteinelor, lipidelor și ADN-ului mitocondrial (Sen 1995). La fel ca sinteza de proteine contractile în mușchiul scheletic, semnalul pentru sinteza mitocondrială este contracția musculară. Când începe contracția, apar următoarele evenimente.
1) Modificări ale tensiunii proteinelor de membrană.
2) Activarea integrinelor membranelor în care se găsesc mecanotransductorii.
3) Fluxul de ioni.
4) Formarea podurilor transversale și generarea forței.
5) Degradarea ATP și metabolismul crescut.
Creșterea Ca 2+ este bine cunoscută ca un al doilea mesager și este unul dintre cele mai importante semnale pentru sinteza mitocondriilor. Când Ca 2+ este ridicat, poate activa un număr mare de kinaze, cum ar fi Ca 2+/calmodulin kinaza II, protein kinaza C (PKC) și alte fosfataze, cum ar fi Calcineurin, care își translocează semnalul către nucleu pentru a modifica viteza transcrierea procesului.