Rusty Hubcaps og Rusty Knecaps … Har du nogensinde bemærket Rust på dine hænder efter at have trænet? sikker på, at du har. Masser af fyre favoriserer de gamle, let rustne 45-pund plader på deres lokale fitnesscenter. Men har du nogensinde tænkt over, hvorfor de har rustet? Eller hvis du måske gør det samme? At leve i et iltrigt miljø (luften er ca. 21% ilt) giver dig mulighed for at træne intenst, metabolisere mad og gøre så mange andre ting. Heck, dette meget iltrige miljø har hjulpet livet med at udvikle sig på denne planet. Men selvom ilt bestemt er fordelagtigt på mange niveauer, kommer dens tilstedeværelse og funktion til en pris.
Ligesom metalpladerne på dit fitnesscenter og gulvpladerne i din ’72 pinto langsomt oxiderer (rust), så gør cellerne/vævene i din krop også. Og det er denne oxidation af dine bits og stykker, som nogle forskere mener forårsager mange af sygdommens sygdomme. Så lad os gå på en lille vandring ind i dine celler og se, hvorfor antioxidant ernæring kan være en nødvendighed.
Næste på Dateline: “Når ilt går dårligt”
Uanset om du kan lide det eller ej, er vi primært aerobe (iltforbrugende) organismer. For at sætte dette i perspektiv forbruger vi under normale hvilebetingelser omkring 3,5 ml ilt pr. Kg kropsmasse pr. Minut. Dette betyder, at hvis det gennemsnitlige 80 kg individ skulle ligge i sengen hele dagen, ville han/hun forbruge ca. 403L ilt på den dag. Det er klart, at hvis denne person rejser sig for at træne, bevæge sig rundt eller endda blot for at rulle over og ændre forbindingerne i deres senge, ville iltkravet gå op. God ting, som regeringen ikke beskatter ilt!
Så hvorfor en sådan enorm mængde iltforbrug? Nå, dette enorme iltforbrug bruges primært til at drive cellulær respiration, til at metabolisere næringsstoffer og til at producere ATP til energi. Alt dette forekommer på mitokondrisk niveau, og inden for denne organelle (specifikt cytokromniveauet i elektrontransportkæden) er enzymer til stede for at hjælpe med behandlingen af dette ilt. Mens disse enzymer har udviklet sig til effektivt at behandle ilt under produktionen af energi, går ca. 2-5% af alle iltene, der flyder gennem dette energiproduktionslager “går dårligt”, danner reaktive iltarter (ROS) og frie radikaler.
Med henblik på denne artikel overvejer vi ROS og frie radikaler som den samme og refererer til dem som pro-oxidanter for enkelhedens skyld. Når alt kommer til alt kan hver af disse små cellulære scavengers blive ækvivalent med mikrostørrelsesbesætningsbesætninger, der banker dine cellulære dele op. I mere videnskabelige termer er den kemiske struktur af disse pro-oxidanter sådan, at de indeholder ekstremt flygtige uparrede elektroner. Disse uparrede elektroner reagerer let med cellulære komponenter, såsom proteiner (strukturelle, kontraktile, enzymatiske), membranlipider og endda nukleotiderne inden for DNA og RNA, hvilket ændrer strukturen af disse molekyler. Dette placerer hver del af den celle, der er i fare for radikalinduceret skade og ændring!
Bring det tunge artilleri ud
Heldigvis for os, med al denne iltforarbejdning, er vi i besiddelse af både veludviklede interne (endogene) enzymatiske antioxidantforsvar samt evnen til at forbruge fødevarer, der kan beskytte mod disse cellulære scavengers. Disse forsvarsmekanismer trækker op, så snart cellen udfordres af overdreven pro-oxidantaktivitet og forsøger at opretholde en gunstig pro-oxidant til antioxidantbalance.
Øvelseuddannelse giver et godt eksempel på dette princip i handling. Det har været veldokumenteret, at øvelse af moderat intensitet øger produktionen af pro-oxidant. Vi ved dog alle, at træning er god for dig og faktisk beskytter mod mange af de sygdomme, der er forbundet med radikale inducerede skader. Så hvad giver? Nå, kroppen reagerer på træning af moderat intensitet med en opregulering af de naturlige antioxidantenzymer superoxiddismutase (SOD) og glutathionperoxidase (GPX). Selv om træning forårsager en stigning i radikal dannelse, forbedrer den fysiologiske respons på dette faktisk pro-oxidanten til antioxidantforhold.
Fiskeolie -tilskud giver et andet godt eksempel på dette fænomen. Da fiskeolie er ekstremt modtagelig for oxidation både i kroppen og uden for kroppen (det er derfor, den opbevares i uigennemsigtige containere), har nogle forskere rapporteret en Gamba Osaka Trøje stigning i dannelse af pro-oxidant med fiskeolie-tilskud. Imidlertid skal du ikke opgive dine fiskeolie -tilskud endnu. Da den forskning, der viser, at fiskeolie-tilskud giver beskyttelse mod mange af aldringssygdommene, er klar-krystal klar, skal du spørge dig selv, om der foregår noget andet her. Der er godt. Forskning har vist, at fiskeolie-tilskud faktisk øger den genetiske ekspression af flere gener, der beskytter mod frie radikaler (Takahashi et al 2001), hvilket igen skaber en mere gunstig pro-oxidant til antioxidantforhold.
Træningstilstand og oxidation
Som du måske har gættet, anden tilstandøvelser fører til forskellige radikale genererende mekanismer. Derfor har både intens styrkeøvelse såvel som intens aerob træning vist sig at øge produktionen af pro-oxidanter gennem tre forskellige mekanismer-øget metabolisk (mitokondrial) iltbehandling, iskæmisk reperfusionsskade og muskelmikro-trauma/reparation (ellers kendt som leukocytradikal produktion). Disse mekanismer er beskrevet nedenfor.
Udholdenhedsatleter og øget mitokondrisk iltbehandling
Som nævnt tidligere kan enzymerne i mitokondrierne producere pro-oxidanter under energimetabolismen, selv i hvile. Derfor er det grund til, at der under intens aerob aktivitet, hvor iltbehandling forekommer med satser 10-20 gange over hvile iltforbrug, genereres flere radikaler. Faktisk fører denne stigning i iltforbrug til en 2-3 gange stigning i frie radikale niveauer. Mens de naturlige antioxidantenzymer normalt kan neutralisere skader på frie radikaler ved hvile, kan stigningen i iltradikaler muligvis være mere, end disse antioxidanter kan kæmpe med.
Vægttræning og iskæmisk-reperfusionsskade
Iskæmi er defineret som utilstrækkelig blodgennemstrømning og/eller utilstrækkelig iltlevering til kroppens væv. Selvom det normalt bruges i henvisning til hypoxia (lavt ilt), der ses under myokardieinfarkt (hjerteanfald), kan iskæmi også ses i både skeletmuskler og forskellige organer under vægttræning.
De typiske statiske eller moderate varighedskontraktioner, der er forbundet med styrketræning, kan effektivt “klemme” skeletmuskelen og ikke lade blod cirkulere gennem dette væv. Som beskrevet ovenfor kan dette føre til hypoxi og iskæmi inden for skeletmuskelen.
Også Hollands fodboldlandshold Trøje alle ved, når sammentrækningen først er forbi, imidlertid ikke genopfylder musklerne, hvilket skaber en enorm pumpe. Det, du måske ikke har kendt, er, at denne hurtige genopfyldning kan føre til noget kendt som reperfusionsskade. Reperfusionsskade opstår, selvfølgelig, da blod hurtigt gen oxygenerer et væv. Derfor, efter en muskelkontraktion, flyder blod hurtigt tilbage i muskelen og gen oxygenerer det hurtigt igen. Ikke forberedt på denne hurtige tilstrømning, mitokondrier, myoglobin og hæmoglobin kan danne for store mængder pro-oxidanter og dermed skade skeletmuskelen med radikal induceret skade.
Mens knoglemusklen bestemt er i fare for iskæmisk-reperfusionsskade, kan andre væv være i en endnu større risiko. Det burde ikke komme som nogen overraskelse, at blod under træning bliver skudt væk fra indre organer og omdirigeret til skeletmusklerne. Faktisk i hvile er 15-20% af hjerteproduktionen (eller 0,75-1L blod pr. Min) shuntet til musklerne. Under maksimal træning er 80-85% af hjerteproduktionen (eller 20-21,25L blod pr. Minut) shuntet til musklerne. Naturligvis med alt dette blod, der går til musklen under træning, er der mindre blod, der går til organerne. Efter træningssessionen er der en stor tilstrømning af blod tilbage til organerne, og denne tilstrømning kan føre til den samme type reperfusionsskade beskrevet ovenfor.
Vægttræning og muskelmikro -traume/reparation
Denne sidste mekanisme er interessant, idet den faktisk ikke forekommer under træning; Det er et fænomen efter øvelse. Som vi ved, kan intens styrkeøvelse føre til både mekanisk og oxidativ skade i knoglemuskler. Denne skade inkluderer tab af strukturel og kontraktil integritet såvel som skader på lipidmembranerne i musklerne. Efter træningsinduceret mikrotrauma (skade) er der en periode med betændelse og ømhed, der er kendetegnet ved neutrofil og monocyt (makrofag) infiltration.
Derudover aktiveres leukocytter (hvide blodlegemer) til at starte reparation. Data om dette fænomen vises i muskelmasochisme, dele I og II. Mens disse immunceller er fremragende i deres rolle at fjerne beskadigede muskelfibre, fører disse samme immunceller til generering af frie radikale. Dette er nødvendigt, da de frie radikaler kan hjælpe med at fjerne mikroskopiske vævsfragmenter/affald. Hvad dette betyder er, at både vægttræning og opsving fra denne session kan forårsage fri radikalinduceret skade.
Som en interessant sidebesked er det i øjeblikket uklart, hvad der kom først, radikalerne eller skaden. Det ser ud til, at der er en nedadgående spiraleffekt. Akut øvelse fører til produktion af frie radikale. Disse radikaler (såvel som andre mekaniske faktorer) kan forårsage skade på cytoskeletter, membraner og andre cellulære komponenter i knoglemuskler. Når denne skade finder sted, initieres leukocytradikalproduktion for at fjerne beskadigede fibre, hvilket fører til frigivelse af flere frie radikaler og mere radikalinduceret skade. Og så videre indtil den næste træningskamp.
Så hvor dårligt er det?
Gennemgang af de tre mekanismer, der er anført ovenfor, er det skræmmende at tænke over, hvad der sker med vores muskler under og efter aerob eller styrketræning. Men husk, vores kroppe har nogle komplekse mekanismer designet til at håndtere alarMing fysiologiske begivenheder. Men spørgsmålet forbliver-er disse mekanismer gode nok?
Det meste af forskningen, der ser på øvelsen og oxidationen, er blevet udført hos udholdenhedsatleter. I disse individer fører træningstræning til øget endogen (“produceret inden i”) antioxidantenzymkoncentrationer samt øget aktivitet af disse antioxidanter. Derfor, ligesom VO2 Max, kapillarisering, mitokondrial densitet og hjerteudgangsforøgelse for at lette fremtidige træningsbouts, så gør antioxidantforsvarssystemers antioxidant. Et spørgsmål er dog stadig. Med meget intens træning øges disse forsvarssystemer nok til at afbalancere de øgede niveauer af pro-oxidanter? Mange forskere mener, at svaret kan være nej.
Scott Powers, ph.d. og velkendt antioxidantforsker er blevet citeret for at sige, ”Det er velkendt, at intens eller langvarig træning resulterer i oxidativ skade på skeletmusklerne at der er en stærk interesse i virkningerne af antioxidanttilskud på træningsydelse. ”
Dyredata har gentagne gange vist, at muskeltræthed kan blive forsinket i kontrollerede in vitro -muskelpræparater perfunderet med antioxidanter. Humane studier har også indikeret, at forøgelse af koncentrationen af endogene antioxidanter (dvs. stigende glutathionkoncentrationer via valleproteintilskud) samt tilvejebringelse af antioxidanttilskud kan forbedre ydeevnen. Som ofte er tilfældet, er menneskelige undersøgelser om dette emne temmelig tvetydige (“frem og tilbage”) med hensyn til ydelsesforbedring. Stadig synes antioxidantfordele at være mere end teori.
Da vi specifikt diskuterede udholdenhedsatleter, lad os adressere vægttræningsatleter. Desværre er der indsamlet meget få data hos disse personer. Da enzymatiske tilpasninger først og .
Da der er en klar stigning i pro-oxidanter med intens styrke og udholdenhedsøvelse samt et fald i plasmakoncentrationer af vitamin E, C-vitamin, kan coenzym Q10 (alle antioxidant vitaminer/næringsstoffer), måske atleteruddannelse ved en høj intensitet har brug for mere mere behov for mere end hvad kroppen naturligt kan give. Når alt kommer til alt ser selv de atleter, der forbruger det, der traditionelt er defineret som en “nærende, velafbalanceret diæt”, disse reduktioner i plasmakoncentrationer af nogle af antioxidanterne. I dette scenarie kan det være nødvendigt at supplere med antioxidant næringsstoffer.
Sjældent er noget fysiologisk fænomen alt dårligt
Inden vi diskuterer, hvilke næringsstoffer der kan hjælpe med at forhindre pro-oxidant-induceret skade hos hårde træningsatleter, ønsker vi at advare dig mod at udvikle et had mod pro-oxidanter.
Selvfølgelig er udseendet af for mange pro-oxidanter i kroppen åbenlyst en dårlig ting, da disse radikaler kan skade vigtige cellulære komponenter. Men ligesom med cortisol, østrogen og snesevis af andre nødvendige fysiologiske forbindelser er pro-oxidanter i små mængder nødvendige og kan endda være gavnlige.
Små mængder radikaler kan være gavnlige for cellulær kommunikation og cellulært forsvar. Det er velkendt, at flere intracellulære budbringere (lejr, diacylgyceroler osv.) Signalerer indtræden af mange cellulære processer. Der er nu bevis RB Leipzig Trøje for, at radikaler kan udføre lignende roller. Lipidperoxidation er en mekanisme, hvormed dette kan forekomme.
I tilfælde af at du ikke vidste det, er lipidperoxidation den proces, hvorfra frie radikaler oxiderer membranerne i forskellige kropsceller. Selvom den typisk ses som en negativ ting, er denne proces med at nedbryde den cellulære membran en måde, hvorpå membranen fornyer sig. Derudover er denne lipid PE