Högintensiv träning förändrar muskelcellers kalciumhantering
Forskare vid Karolinska Institutet har hittat en cellulär mekanism bakom de förvånansvärt goda effekterna av kortvarig, högintensiv intervallträning träning (HIT). Fynden, som publiceras i den vetenskapliga tidskriften PNAS, ger också en ledtråd till svaret på frågan varför antioxidanter försämrar effekten av uthållighetsträning.
Det räcker med några få minuters högintensiv intervallträning för att få lika bra effekter som vid vanlig uthållighetsträning. Högintensiv träning har blivit populärt bland både idrottare och motionärer och även för patienter med dålig muskelfunktion. Men en hittills obesvarad fråga har varit: Hur kan några minuters högintensiv träning vara så effektiv?
För att undersöka vad som händer i muskelcellerna vid högintensiv träning lät forskarna manliga motionärer cykla så intensivt som möjligt under 30 sekunder, vila under fyra minuter och sedan upprepa detta upp till sex gånger. Efter den högintensiva träningen togs små prover från muskelvävnaden i låret.
– Vi visar i vår studie att tre minuter av högintensiv träning bryter ned kalciumkanaler i muskelcellerna. Detta leder till en långvarigt förändrad kalciumhantering i cellerna och det är en utmärkt signal för adaptation, till exempel nybildning av mitokondrier, säger Håkan Westerblad, professor vid institutionen för fysiologi och farmakologi, som lett studien.
Mitokondrierna kan liknas vid cellens energifabriker. Förändringar som stimulerar nybildning av mitokondrier ökar muskelns uthållighet. Det visade sig att nedbrytningen av kalciumkanaler som sattes igång vid den högintensiva träningen berodde på ökning av fria radikaler. Dessa är mycket reaktiva och oxiderar bland annat cellernas protein.
Cellerna har därför antioxidativa system för att fånga in radikalerna och oskadliggöra dem. Antioxidanter, som vitamin E och vitamin C, finns också i kosten och är vanliga ingredienser i kosttillskott. I den aktuella studien undersökte forskarna vad som hände när isolerade muskler från möss behandlades med en antioxidant före och under aktivering som efterliknade den vid högintensiv intervallträning.
– I vår studie visar vi att antioxidanter tar bort effekten på kalciumkanalerna, vilket kan förklara varför antioxidanter kan försämra svaret på uthållighetsträning. Våra resultat visar även att kalciumkanalerna inte påverkas av den högintensiva träningen hos elitidrottare, som har tränat upp effektivare antioxidativa system, säger Håkan Westerblad.
Forskningen har finansierats med anslag från bland annat Vetenskapsrådet och Centrum för idrottsforskning. Även forskare vid flera forskningsinstitut i Schweiz och Litauen har medverkat i arbetet med studien.
Publikation: “Ryanodine receptor fragmentation and sarcoplasmic reticulum Ca2+ leak after one session of high-intensity interval exercise”, Nicolas Placea, Niklas Ivarsson Tomas Venckunas, Daria Neyroud, Marius Brazaitis, Arthur J. Cheng, Julien Ochala, Sigitas Kamandulis, Sebastien Girard, Gintautas Volungevičius, Henrikas Paužas, Abdelhafid Mekideche, Bengt Kayser, Vicente Martinez-Redondo, Jorge L. Ruas, Joseph D. Bruton, Andre Truffert, Johanna T. Lanner, Albertas Skurvydas, and Håkan Westerblad, PNAS, online Early Edition the week of November 2, 2015.
Kontaktinformation:
Håkan Westerblad, professor vid Institutionen för fysiologi och farmakologi, Karolinska Institutet
Telefon: 08-524 872 53 eller 073-753 5456, E-post: hakan.westerblad@ki.se
