Sie sind elektrisch.
Jede Millisekunde werden Hunderttausende winziger zellulärer Bestandteile genannt Mitochondrien pumpen Protonen über eine Membran, um elektrische Ladungen zu erzeugen, die jeweils der Leistung eines Lichtblitzes über einige Nanometer entsprechen.
Und wenn Sie Energie im Allgemeinen betrachten, erzeugt Ihr Körper Gramm für Gramm 10.000-mal mehr Energie als der Sonne, auch wenn Sie bequem sitzen.
Es gibt durchschnittlich 300 bis 400 dieser oft ignorierten Energie produzierenden zellulären „Organe“ in jeder Zelle - ungefähr 10 Millionen Milliarden in deinem Körper. Wenn Sie sie irgendwie zusammenstapeln und auf eine Waage bringen würden, würden diese Mitochondrien ungefähr 10% Ihres Körpergewichts ausmachen.
Noch bemerkenswerter ist es, wenn man bedenkt, dass sie ihre eigene DNA haben und sich unabhängig reproduzieren. Das stimmt, sie sind nicht einmal ein Teil von dir. Es sind tatsächlich fremde Lebensformen, frei lebende Bakterien, die sich vor etwa zwei Milliarden Jahren an das Leben in größeren Zellen angepasst haben.
Aber sie sind keineswegs parasitär. Biologisch gesehen sind sie Symbionten, und in ihrer Abwesenheit konnte man kaum einen Muskel bewegen oder eine von Tausenden von biologischen Funktionen ausführen.
Im weiteren Sinne haben Mitochondrien die menschliche Existenz geprägt. Sie spielen nicht nur eine große Rolle bei der Energieerzeugung, beim Sex und bei der Fruchtbarkeit, sondern auch beim Altern und Tod.
Wenn Sie sie irgendwie beeinflussen könnten, könnten Sie theoretisch Ihre Lebensdauer verdoppeln, ohne eine der Krankheiten zu haben, die normalerweise mit dem Alter verbunden sind. Sie könnten Stoffwechselkrankheiten wie das Syndrom X vermeiden, von denen rund 47 Millionen Amerikaner betroffen sind, und gleichzeitig die Energie der Jugend bis weit in den Codger-Dom hinein behalten.
Aus sportlicher Sicht könnte die Kontrolle der Vitalität und Anzahl der Mitochondrien in Ihren Muskelzellen zu enormen Verbesserungen der Kraftausdauer führen, die im Laufe der Jahre nicht abnahmen.
Zum Glück ärgere ich Sie nicht nur mit Dingen, die eines Tages passieren könnten. Die Kontrolle der Mitochondrien ist in unserer Reichweite, jetzt sofort.
Bevor wir jedoch diskutieren, wie sie sich auf Muskelkraft und Ausdauer auswirken, müssen wir uns einige wirklich umwerfende Dinge ansehen, die in den kommenden Jahren der Kern tonnenweise wissenschaftlicher Forschung und Innovation sein werden.
Mitochondrien sind winzig Organellen, die, wie Sie am Wort erkennen können, wie winzige Organe und wie Organe sind, haben jeweils spezifische Funktionen, in diesem Fall die Energieerzeugung in Form von ATP, der Energiewährung der Zelle. Sie tun dies, indem sie Zucker, Fette und andere Chemikalien mit Hilfe von Sauerstoff metabolisieren.
(Jedes Mal, wenn Sie Kreatin einnehmen, „füttern“ Sie gewissermaßen Ihre Mitochondrien. Kreatin wird direkt in die Zelle transportiert, wo es mit einer Phosphatgruppe zu Phosphokreatin kombiniert wird, das zur späteren Verwendung gespeichert wird. Wenn Energie benötigt wird, lässt das Phosphokreatinmolekül seine Phosphatgruppe los und verbindet sich mit einem ADP-Molekül, um ATP zu bilden.)
Eine Zelle kann je nach Energiebedarf eine einsame Mitochondrie oder bis zu Hunderttausende haben.
Stoffwechselaktive Zellen wie Leber, Niere, Herz, Gehirn und Muskel haben so viele, dass sie 40% der Zelle ausmachen können, während andere schlaffere Zellen wie Blut und Haut nur sehr wenige haben.
Sogar Spermien haben Mitochondrien, aber sie sind alle im Flagellenschwanz gespeichert. Sobald die Samenzelle ihr Ziel, die Eizelle, erreicht, stürzt der Schwanz in den tiefen Ozean der Prostataflüssigkeit. Das bedeutet, dass nur die Mitochondrien der Mutter an die Nachkommen weitergegeben werden. Dies geschieht mit solch unfehlbarer Präzision, dass wir mitochondriale Gene fast 190.000 Jahre bis zu einer Frau in Afrika zurückverfolgen können, die liebevoll „Mitochondrial Eve“ genannt wurde.”
Biologen haben sogar postuliert, dass dieses spezielle Phänomen der Grund ist, warum es zwei Geschlechter statt nur eines gibt. Ein Geschlecht muss sich spezialisieren, um Mitochondrien im Ei weiterzugeben, während sich das andere spezialisieren muss nicht sie weitergeben.
Die weit verbreitete Annahme des Alterns ist, dass wir im Laufe der Jahre immer wackeliger werden, bis schließlich ein Teil oder Teile irreparabel zusammenbrechen und wir aufstehen und sterben.
Zu den beliebten Gründen zählen Verschleiß oder das Auflösen von Telomeren - jene Nukleotidsequenzen am Ende von Genen, die bestimmen sollen, wie oft sich eine Zelle replizieren kann. Im Fall von generischem Verschleiß scheint es der Prüfung nicht standzuhalten, da verschiedene Arten Abnutzungserscheinungen mit unterschiedlichen Raten akkumulieren und ihr Abbau zwischen verschiedenen Arten nach der Telomertheorie einfach zu stark divergiert, um die Anforderungen zu erfüllen Geruchstest.
Andere sagen, es liegt an einem Rückgang des GH oder einem Rückgang der Fähigkeiten des Immunsystems, aber warum zum Teufel fallen sie überhaupt??
Was wir tun müssen, ist die Individuen oder Arten zu betrachten, die nicht unter den normalen Zeichen des Alterns zu leiden scheinen. Die ältesten unter uns, die seltenen Hundertjährigen, die in morgendlichen Talkshows auftauchen und sich jeden Tag damit rühmen, Speck zu essen und ihn jeden Tag zu trinken, scheinen weniger anfällig für degenerative Krankheiten zu sein als der Rest von uns. Sie sterben eher an Muskelschwund als an einer bestimmten Krankheit.
Ebenso leiden Vögel im Alter selten an degenerativen Erkrankungen. Häufiger fliegen sie herum, wie sie es immer getan haben, bis eines Tages ihre Flugkraft ausfällt und sie schändlich in einen Entwässerungsgraben krachen.
Die Antwort auf das lange, krankheitsfreie Leben der Hundertjährigen und der Vögel scheint bei den Mitochondrien zu liegen. In beiden Fällen lecken ihre Mitochondrien weniger freie Radikale.
Dies ist wichtig, da Mitochondrien häufig bestimmen, ob eine Zelle lebt oder stirbt, und dies hängt von der Position eines einzelnen Moleküls ab - Cytochrom C.
Jeder einer Reihe von Faktoren, einschließlich UV-Strahlung, Toxine, Hitze, Kälte, Infektionen oder Schadstoffe, kann eine Zelle zum Selbstmord zwingen, oder Apoptose, Aber hier geht es um den uneingeschränkten Fluss freier Radikale.
Das zugrunde liegende Prinzip lautet: Die Depolarisation der mitochondrialen Innenmembran - durch irgendeine Art von äußerem oder innerem Stress - führt zur Erzeugung freier Radikale. Diese freien Radikale setzen Cytochrom C in die Zellflüssigkeit frei, wodurch eine Kaskade von Enzymen in Gang gesetzt wird, die die Zelle aufschneiden und entsorgen.
Diese Beobachtung führte zu der populären Theorie des mitochondrialen Alterns, die 1972 auftauchte. DR. Denham Harman, der „Vater“ der freien Radikale, beobachtete, dass Mitochondrien die Hauptquelle für freie Radikale sind und dass sie verschiedene Bestandteile der Zelle zerstören und angreifen.
Wenn genügend Zellen oft genug Apoptose begehen, ist das wie ein Metzger, der ein Pfund Salami in Scheiben schneidet. Die Leber, die Nieren, das Gehirn, die Zellen des Immunsystems und sogar das Herz verlieren Schicht für Schicht an Masse und Wirksamkeit. Daher die Krankheiten des Alterns.
DR. Harman ist der Grund, warum praktisch jedes Lebensmittel auf dem heutigen Markt über seine antioxidative Kraft verfügt.
Das Problem ist, Dr. Harman scheint es gewesen zu sein falsch, wenigstens teilweise.
Zum einen ist es schwierig, die Mitochondrien mit antioxidativen Nahrungsmitteln zu bekämpfen. Es könnte die falsche Dosierung, das falsche Timing oder sogar das falsche Antioxidans sein. Darüber hinaus scheint die Zelle Selbstmord zu begehen, wenn Sie das Austreten freier Radikale in den Mitochondrien vollständig ausschalten. Kaum der Effekt, den wir suchen.
(Das heißt nicht, dass die Einnahme von Antioxidantien nicht gut für Sie ist, aber es ist wichtig zu wissen, dass dieses endlose, zielstrebige Streben nach immer höher antioxidantienhaltigen Lebensmitteln möglicherweise nicht viel zur Verlängerung des Lebens beiträgt.)
Freie Radikale scheinen der Zelle nicht nur zu sagen, wann sie Selbstmord begehen sollen, sondern auch eine Feinabstimmung vorzunehmen Atmung, sonst bekannt als die Produktion von ATP. Sie sind in eine empfindliche Rückkopplungsschleife verwickelt, die die Mitochondrien auffordert, kompensatorische Leistungsänderungen vorzunehmen.
Wenn Sie jedoch die Produktion freier Radikale durch externe Methoden wie eine antioxidative Diät oder Medikamente vollständig abschalten oder zu stark verlangsamen, bricht das Membranpotential der Mitochondrien zusammen und es werden apoptotische Proteine in die Zelle verschüttet. Wenn eine größere Anzahl von Mitochondrien dies tut, stirbt die Zelle. Wenn eine große Anzahl von Zellen dies tut, ist das Organ und die allgemeine Gesundheit des Individuums betroffen.
Im Fall der Kontrolle freier Radikale scheinen Sie verdammt zu sein, wenn Sie dies tun, und verdammt, wenn Sie dies nicht tun.
Also müssen wir uns wieder alte Kodierer und die Vögel ansehen. Es kommt also vor, dass bestimmte japanische Männer, die weit über hundert Jahre alt sind, ein Gen haben, das zu einer winzigen Verringerung des Austritts freier Radikale führt. Wenn Sie dieses Gen haben, ist die Wahrscheinlichkeit, dass Sie hundert Jahre alt werden, um 50% höher. Es ist auch halb so wahrscheinlich, dass Sie in einem Krankenhaus landen aus irgendeinem Grund.
Was Vögel betrifft, haben sie zwei Dinge vor sich. Zum einen trennen sie ihren Elektronenfluss von der ATP-Produktion, einem Prozess, der als Entkopplung bekannt ist. Dies schränkt praktisch das Austreten von freien Radikalen ein.
Zweitens haben Vögel mehr Mitochondrien in ihren Zellen. Da sie mehr haben, führt dies zu einer größeren Reservekapazität in Ruhe und senkt somit die Reduktionsrate und die Freisetzung freier Radikale wird verringert.
Wir bleiben also dabei: Eine Erhöhung der Mitochondriendichte zusammen mit einer Verlangsamung des Austritts freier Radikale würde wahrscheinlich zu einer längeren Lebensdauer führen, die frei von den meisten Krankheiten ist, die typischerweise dem Alter zugeschrieben werden.
Da Mitochondrien ihre eigenen Gene haben, unterliegen sie Mutationen, die ihre Gesundheit und Funktion beeinträchtigen. Wenn Sie genug von diesen Mutationen erwerben, beeinflussen Sie die Funktionsweise der Zelle. Beeinflussen Sie genügend Zellen und Sie beeinflussen das Organ / System, zu dem sie gehören.
Die am stärksten betroffenen Organe sind solche, die im Allgemeinen mitochondrienreich sind, wie Muskeln, Gehirn, Leber und Nieren. Spezifische Mitochondrien-assoziierte Erkrankungen reichen von Parkinson, Alzheimer, Diabetes, verschiedenen vage diagnostizierten Muskelschwächestörungen bis hin zu Syndrom X.
Schauen Sie sich zum Beispiel Herzpatienten an. Im Allgemeinen haben sie eine Abnahme der mitochondrialen DNA um etwa 40%.
Und als Beweis dafür, dass ein Mitochondrienmangel von Generation zu Generation weitergegeben werden könnte, hatten die insulinresistenten Kinder von Typ-II-Diabetikern, obwohl sie jung und noch mager waren, 38% weniger Mitochondrien in ihren Muskelzellen.
Es wurde sogar gezeigt, dass eine Mitochondrien-Dysfunktion das Fortschreiten des Prostatakrebses bei Patienten vorhersagt, die operiert wurden.
Einige dieser mitochondrialen Erkrankungen werden möglicherweise erst sichtbar, wenn die Person mit den funky Mitochondrien ein bestimmtes Alter erreicht hat. Eine jugendliche Muskelzelle hat zum Beispiel eine große Population (ungefähr 85%) von Mitochondrien, die mutationsfrei sind und alle an sie gestellten Energiebedürfnisse bewältigen können. Wenn jedoch die Anzahl der Mitochondrien mit dem Alter abnimmt, steigt der Energiebedarf der verbleibenden Mitochondrien.
Es erreicht letztendlich einen Punkt, an dem die Mitochondrien nicht genug Energie produzieren können und das betroffene Organ oder die betroffenen Organe eine verminderte Kapazität aufweisen.
Offensichtlich spielen Mitochondrien eine entscheidende Rolle bei der Entstehung einer Vielzahl von Krankheiten, und die Aufrechterhaltung eines hohen Maßes an normalen, gesunden Mitochondrien könnte viele von ihnen eliminieren.
Sie können sich vorstellen, dass Muskelzellen viele Mitochondrien haben, und außerdem können Sie leicht erkennen, dass Ihre Leistungsfähigkeit umso besser ist, je mehr Sie haben. Je mehr Mitochondrien, desto mehr Energie können Sie während des Trainings erzeugen.
Zum Beispiel haben Tauben und Stockenten, die beide Arten sind, die für ihre Ausdauer bekannt sind, sehr viele Mitochondrien in ihrem Brustgewebe. Im Gegensatz dazu haben Hühner, die überhaupt nicht viel fliegen, nur sehr wenige Mitochondrien im Brustgewebe.
Wenn Sie sich jedoch dazu entschließen, ein Huhn für eine Geflügelversion eines Marathons zu trainieren, können Sie die Anzahl seiner Mitochondrien leicht erhöhen, jedoch nur bis zu einem Punkt, da die Anzahl auch durch die artenabhängige Genetik bis zu einem Punkt bestimmt wird.
Glücklicherweise können Sie auch die Anzahl der Mitochondrien beim Menschen erhöhen. Chronisches Training kann die Mitochondriendichte erhöhen und anscheinend bilden sich umso mehr Mitochondrien, je kräftiger das Training ist. Wenn Sie wahnhafte Läufer kennen, die mehr als 50 Meilen pro Woche zurücklegen, sagen Sie ihnen, dass 10 bis 15 Minuten Laufen in einem flotten 5-km-Tempo viel mehr für ihre ultimative Energieerzeugung und Effizienz bedeuten können als eine Steigerung der Gesamtkilometerleistung.
Das kurz andauernde Laufen mit hoher Intensität erhöht die Mitochondriendichte in viel größerem Maße als das Langstreckenlaufen, was ironischerweise zu besseren Zeiten bei Langstreckenrennen führen wird.
Krafttraining erhöht auch die Mitochondriendichte.
Muskelfasern vom Typ I, die oft als langsam zuckende Fasern oder Ausdauerfasern bezeichnet werden, weisen viele Mitochondrien auf, während die verschiedenen Arten von schnell zuckenden Fasern - Typ IIa, Typ IIx und Typ IIb - zunehmend weniger reich an Mitochondrien sind.
Und während es stimmt, dass schweres Krafttraining langsam zuckende Fasern in schnell zuckende Fasern umwandelt, muss die relative Anzahl und Effizienz der Mitochondrien bei jedem Typ auf einem Höchstniveau gehalten werden, damit der Lifter keinen Verlust an Muskelqualität erfährt.
Dies passiert, wenn die Lifter älter werden. Ein alternder Mensch kann möglicherweise durch intelligentes Training den größten Teil oder sogar die gesamte Muskelmasse behalten, aber ein Verlust der mitochondrialen Effizienz kann zu einem Kraftverlust führen. Eine unterstützende Studie an alternden Männern zeigte, dass diese Muskelkraft dreimal schneller abnahm als die Muskelmasse.
Es ist klar, dass die Aufrechterhaltung der mitochondrialen Effizienz bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung oder Erhöhung der Population unabhängig vom Alter große Vorteile in Bezug auf Stärke und Leistung bringen würde.
Glücklicherweise gibt es viele Möglichkeiten, wie Sie die Gesundheit und Effizienz der Mitochondrien verbessern können. Es gibt sogar einige Möglichkeiten, wie Sie mehr daraus machen können.
Da das Hauptproblem bei der altersbedingten Verschlechterung der Gesundheit der Mitochondrien insgesamt die Leckage durch freie Radikale zu sein scheint, müssen wir herausfinden, wie diese Leckage über ein Leben hinweg verlangsamt werden kann.
Wir könnten dies wahrscheinlich durch genetische Modifikation (GM) tun, aber angesichts der schrecklichen Angst der Öffentlichkeit vor genetischen Modifikationen jeglicher Art muss die Idee, neue Gene in unser Make-up einzufügen, für eine Weile beiseite gelegt werden.
Der am wenigsten kontroverse Weg scheint durch einfaches altes Aerobic-Training zu sein. Übung beschleunigt die Geschwindigkeit des Elektronenflusses, wodurch die Mitochondrien weniger reaktiv werden und somit die Geschwindigkeit des Austritts freier Radikale verringert wird (oder so scheint es).
Ebenso verringert Aerobic-Übungen durch Erhöhen der Anzahl der Mitochondrien erneut die Geschwindigkeit des Austritts freier Radikale. Je mehr es gibt, desto mehr freie Kapazität in Ruhe, was die Reduktionsrate senkt und die Produktion von freien Radikalen verringert, wodurch die Lebensdauer verlängert wird.
Die Vögel geben uns mehr Hinweise. Sie „entkoppeln“ ihre Atmungsketten, was bedeutet, dass sie den Elektronenfluss von der ATP-Produktion trennen. Die Atmung wird dann als Wärme abgeführt. Durch die Ermöglichung eines konstanten Elektronenflusses entlang der Atmungskette wird das Austreten freier Radikale begrenzt.
Es stellt sich heraus, dass es einige Verbindungen gibt, die, wenn sie vom Menschen aufgenommen werden, dasselbe tun. Eines ist das berüchtigte Medikament gegen Insektenvernichter / Gewichtsverlust, das als DNP bekannt ist. Bodybuilder waren große Fans dieses Arzneimittels, da es beim Zerkleinern von Fett gut funktionierte. Benutzer waren leicht zu erkennen, da sie selbst in einem Fleischschrank schweißgebadet waren. Das Problem ist, DNP ist giftig.
Die Party Drug Ecstasy funktioniert auch gut als Entkopplungsmittel. Abgesehen davon, dass die Droge eine starke Dehydration verursacht und Mitochondrien dazu bringt, Technomusik zu hören, während sie ungehemmten Sex hat, wirft sie alle möglichen ethischen / soziologischen Implikationen auf, die ihre Verwendung problematisch machen.
Aspirin ist auch ein milder Entkoppler der Atemwege, der einige seiner seltsamen positiven Wirkungen erklären könnte.
Eine andere Möglichkeit, die Anzahl der Mitochondrien zu erhöhen (was anscheinend den zusätzlichen Vorteil hat, dass weniger freie Radikale austreten), ist die Verwendung von diätetischen Verbindungen wie Pyrrolochinolinchinon (PQQ), ein angeblicher Bestandteil von interstellarem Staub.
Während PQQ derzeit nicht als Vitamin angesehen wird, könnte seine Beteiligung an zellulären Signalwegen - insbesondere an solchen, die mit der Biogenese der Mitochondrien zu tun haben - letztendlich dazu führen, dass es als lebenswichtig angesehen wird.
Es hat sich gezeigt, dass die Einnahme von PQQ die Anzahl der Mitochondrien erhöht, was höllisch aufregend ist. Andere Verbindungen, die auf die gleiche Weise wirken könnten, sind das Diabetikum Metformin und möglicherweise Cyanidin-3-Glucosid, da es einige der gleichen metabolischen Wirkungen wie Metformin aufweist.
In der Tat wurde in Laborexperimenten gezeigt, dass Cyanidin-3-Glucosid bei der Vorbeugung oder Behebung mitochondrialer Dysfunktionen von großem Nutzen ist.
Neben der Erhöhung der Anzahl der Mitochondrien gibt es auch eine Reihe anderer Ernährungsstrategien, die die Mitochondrienfunktion verbessern oder deren Anzahl erhöhen können:
Die oben genannten "Korrekturen" sind viel zu schlucken ... im wahrsten Sinne des Wortes.
Nachdem ich viel darüber nachgedacht habe, habe ich eine Strategie aufgegriffen, die auf Pragmatismus und der Idee potenziell überlappender Nahrungsergänzungsmittel basiert.
Mit anderen Worten, ich nehme viele dieser Dinge, die ich aufgelistet habe, aber fast alles, was ich nehme, hat andere Anwendungen als die Pflege und Ernährung meiner Mitochondrien. Und wenn sie den zusätzlichen Vorteil haben, das Leben oder die Effizienz der Mitochondrien zu erhöhen, sitze ich hübsch.
Im Einzelnen nehme ich Folgendes:
Zuletzt verstärke ich mein Heben mit einer gesunden Dosis aerober oder semi-aerober Aktivität.
Wird das Füttern und Pflegen Ihrer Mitochondrien wirklich Muskeln aufbauen, Krankheiten beenden und Ihnen ermöglichen, für immer zu leben?? Um so genau zu sein, wie es mir die aktuelle Wissenschaft erlaubt, sind die Antworten wahrscheinlich, irgendwie', und irgendwie.
Eine erhöhte Effizienz und Dichte der Mitochondrien würde Ihre Muskeln in die Lage versetzen, über einen längeren Zeitraum Strom zu erzeugen. Dies ist so ziemlich ein todsicheres Rezept für mehr Muskeln, vorausgesetzt, Sie sind ein anständiger Muskelkoch.
Da viele der Krankheiten, die uns plagen, direkt oder indirekt mit der Mitochondrienfunktion verbunden sein können, besteht eine gute Chance, dass ihre Unterstützung viele von ihnen eliminieren oder lindern kann.
Und schließlich scheint eine leichte, langfristige Verringerung des Austritts freier Radikale theoretisch die Lebensdauer des Menschen um etwa 10 bis 20% zu verlängern.
Lohnt sich die Mühe, da wir zumindest ein paar Ahnungen haben?? Das ist natürlich Ihr Anruf, aber die Geschichte ist zu überzeugend und zu lohnend, um sie zu ignorieren.
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