Могут ли митохондрии помочь спортсменам достичь олимпийских вершин?

Мышцы элитных спортсменов содержат много митохондрий, за счет чего достигается колоссальная выносливость.

Все элитные спортсмены работают на пределе возможностей в поисках преимуществ, а для спортсменов на выносливость митохондрии являются мишенью для достижения результатов.

Митохондрии также очень динамичны. «В реальном времени вы можете увидеть, как они бродят внутри клетки», - говорит Майк Мерфи, руководитель программы отдела митохондриальной биологии Совета по медицинским исследованиям Кембриджского университета. «Они постоянно соединяются и расходятся». Они также очень легко обучаемы. Лундби заметил, что количество митохондрий в мышцах увеличилось всего за 14 дней непрерывных упражнений. Ни объем крови, ни размер сердца не увеличиваются за такой короткий промежуток времени.

Физические упражнения не только способствуют образованию митохондрий, но также изменяют структуру и функцию существующих, повышая физическую выносливость. Исследования показывают, что митохондрии в мышцах ног спортсменов, тренирующихся на выносливость, имеют больше складок внутренней мембраны (называемых кристами). Тренировка выносливости может выполняться в двух видах: на уровне анаэробного порога (т.е. продолжительная однотонная работа в течение длительного времени), и при интервальной работе. Кристы - место, где ферменты прикрепляются и передают электроны во время клеточного дыхания: больше складок означает больше потребление кислорода мышцами. Следовательно, спортсмен с высокой выносливостью должен иметь более эффективные митохондрии, чем все остальные.

Сами ферменты тоже могут адаптироваться к регулярным упражнениям, становясь более организованными. Франческа Амати, физиолог Лозаннского университета в Швейцарии, и ее коллеги изучали влияние физических упражнений на 26 пожилых людей, ведущих сидячий образ жизни. После четырех месяцев трех тренировок в неделю белки в митохондриях сгруппировались вместе, образуя комплексы, которые позволяли им более эффективно пропускать электроны. По ее словам, тела высококвалифицированных спортсменов, похоже, еще больше адаптируются, накапливая энергию в виде жировых шариков ближе к их митохондриям. Она сравнивает это с холодильником на кухне, а не в гостиной - топливо находится ближе к тому месту, где оно необходимо.

МХ нужна постоянная тренировка: митохондрии мышц имеют период полураспада всего одну или две недели, поэтому при отсутствии постоянной активности их количество в мышцах может быстро упасть с олимпийского до не впечатляющего уровня. «Это действительно вопрос: использовать или потерять», - говорит Худ.

Однако, даже если спортсмены продолжают тренироваться, продолжать добиваться результатов непросто.

Один из подходов состоит в том, чтобы истощить мышцы гликогена, запаса глюкозы в организме, с помощью упражнений высокой интенсивности и продолжить тренировки с пустым топливным баком гликогена. Было показано, что этот стресс стимулирует распад и регенерацию митохондрий. «Суть тренировки в том, чтобы нарушить гомеостаз в мышцах», - говорит Хоули.

Еще один популярный способ заставить тело спортсменов адаптироваться - это тренировка на высоте. Практика в значительной степени возникла после Олимпийских игр 1968 года, которые проводились в Мехико на высоте около 2300 метров. Даже бегуны-чемпионы на выносливость боролись с низким уровнем кислорода в крови из-за разреженного воздуха. Спортсмены начали тренировки на высоте, и интерес к их использованию для стресса элитных спортсменов сохраняется и по сей день. «Один из последних способов тренировок - это спать на большой высоте, а затем тренироваться в нормальном темпе на уровне моря», - говорит Хоули. Однако некоторые тренеры и спортсмены придерживаются противоположного подхода: тренируются на большой высоте и живут ближе к уровню моря. Тем временем Лундби планирует попробовать все на высоте, привезя группу норвежских велосипедистов в Швейцарские Альпы на один месяц, чтобы они жили и тренировались в 3 года. 500 метров. Он признает, что большинство тренеров сочли бы эту высоту «помешательством». Но он думает, что польза будет.

Организм спортсмена адаптируется к тренировкам на большой высоте за счет увеличения объема крови, количества эритроцитов и сердечного выброса, что позволяет мышцам получать необходимый им кислород и стимулировать митохондрии.

"Тренируйте" митохондрии - они ключ к успеху в любых видах спорта!