Как интервальные гипокси-гипероксические тренировки влияют на митохондриальную функцию?

Митохондриальная медицина – одно из направлений превентивного лечебного подхода, которое включает комплекс мероприятий, направленных на улучшение митохондриальной функции при всех возраст-зависимых заболеваниях.

Интервальные гипоксические тренировки (ИГТ), или гипокситерапия, являются одним из наиболее эффективных методов улучшения митохондриальной функции.

Что такое митохондрии?

Митохондрии — это мембранные органеллы, которые находятся в клетках всех эукариотических организмов (включая человека) и играют ключевую роль в производстве энергии. Они часто называются «энергетическими станциями» клетки, поскольку их основная функция заключается в синтезе аденозинтрифосфата (АТФ), который является основным источником энергии для большинства клеточных процессов.

Как улучшить митохондрии?

Гипокситерапия улучшают митохондриальную функцию через несколько ключевых механизмов:

1. Стимуляция биогенеза митохондрий. Гипоксические условия стимулируют экспрессию гена PGC-1α (коактиватора гамма-рецептора, активируемого пролифератором пероксисом), который играет центральную роль в биогенезе митохондрий. Это приводит к увеличению количества митохондрий в клетках.
2. Улучшение дыхательной функции. ИГТ способствуют увеличению активности ферментов, вовлеченных в электрон-транспортную цепь (ЭТЦ), что повышает эффективность окислительного фосфорилирования. Это улучшает способность митохондрий производить АТФ, увеличивая энергетический потенциал клеток.
3. Стимуляция митофагии. Гипоксические тренировки способствуют процессу митофагии, который является механизмом удаления поврежденных или дисфункциональных митохондрий. Это позволяет клеткам обновлять свои митохондриальные популяции, поддерживая их в здоровом и функциональном состоянии.
4. Улучшение антиоксидантной защиты. Гипоксические условия повышают уровень антиоксидантных ферментов, таких как супероксиддисмутаза, каталаза и глутатион пероксидаза, что снижает уровень окислительного стресса в митохондриях. Это защищает митохондрии от повреждений, вызванных свободными радикалами.
5. Активация адаптивных ответов. ИГТ стимулируют адаптивные ответы, такие как увеличение производства эритропоэтина и улучшение микроциркуляции, что улучшает доставку кислорода к тканям и клеткам, включая митохондрии.
6. Регуляция уровня кальция. Гипоксические тренировки помогают регулировать внутриклеточный уровень кальция, который играет важную роль в функционировании митохондрий, включая процессы энергетического метаболизма и синтеза АТФ.
7. Повышение экспрессии HIF-1α. Фактор, индуцируемый гипоксией (HIF-1α) активируется в условиях гипоксии и регулирует экспрессию генов, ответственных за адаптацию к низкому уровню кислорода. Это включает гены, связанные с метаболизмом глюкозы, ангиогенезом и улучшением митохондриальной функции.
8. Увеличение капилляризации. Гипоксические тренировки стимулируют ангиогенез (образование новых кровеносных сосудов), что улучшает кровоснабжение тканей и, соответственно, доставку кислорода и питательных веществ к митохондриям.

Эффекты интервальных гипоксических тренировок в митохондриальной медицине

В результате проведения гипоксических тренировок происходит:

• Увеличение площади альвеол, на которых происходит газообмен в легких;
• Возрастание кислородной емкости крови;
• Увеличение количества капилляров на единицу объема в сердце, головном мозге, мышцах, лёгких и печени;
• Повышение эффективности процессов утилизации кислорода: увеличение способности тканей к извлечению и использованию кислорода из крови при его пониженных концентрациях;
• Увеличение активности ферментов, участвующих в синтезе гормонов;
• Увеличение количества и улучшение качества энергетических станций клеток (митохондрий);
• Возрастание активности ферментов окислительного фосфорилирования;
• Усиление иммунитета против разнообразных инфекций;
• Повышение общих адаптационных возможностей организма.