利用线粒体指导减肥

为什么我们的身体会随着年龄的增长而变差?为什么克服肥胖这么难?为什么有的人容易生病而有的人却能一直保持健康?

这些问题的答案归结于我们身体中被称为线粒体的部分,它比一粒沙子还小一百万倍。线粒体是细胞的能量工厂,也是糖、脂肪、氨基酸最终氧化释放能量的地方。线粒体在我们的健康和健身中发挥着更大的作用,它使我们能够保持身材,预防疾病,延缓衰老。

什么是线粒体?

线粒体是一种存在于大多数细胞中的细胞器,由两层膜覆盖。它是细胞内产生能量的结构,是细胞进行有氧呼吸的主要场所。它被称为“动力之家”。它从我们的食物中带走电子,以ATP的形式产生能量。作为氧化代谢的一部分,它利用氧气从碳水化合物、脂肪和蛋白质中转移能量,以保证身体正常的生理功能。当线粒体功能障碍发生时,疾病会增加,能量水平会降低。随着能量消耗的减少,身体利用葡萄糖和脂肪的能力受损,所以身体变得很难减掉脂肪。

线粒体功能障碍是如何发生的?

每个细胞都含有制造新线粒体的基因。通常情况下,你会从父母那里获得两个功能基因,一个来自母亲,一个来自父亲。因为线粒体疾病,你得不到一对正常的基因。相反,新的DNA编码基因突变,这意味着缺陷的存在,并导致神经系统疾病,如肌肉萎缩症。这些都是先天性的线粒体功能障碍,但后天衰老、缺乏运动、肥胖、慢性病也会影响线粒体健康。

随着年龄的增长,我们的线粒体DNA会发生变异。当这些突变的积累使线粒体无法产生足够的ATP为细胞提供能量时,就会导致机体的能量危机,组织器官的功能也会因此而逐渐衰退。这种线粒体功能的丧失被认为是人类随着年龄增长而经历身体崩溃的主要原因。

例如,科学家设计了一只老鼠,在基因编辑后使其线粒体功能失调。与正常小鼠相比,这些线粒体“有缺陷”的小鼠的寿命只有正常小鼠的一半。它们的皮毛在老化,听力在下降,肌肉在萎缩,大脑比正常情况下萎缩得更快。

再比如人的皮肤老化。一旦过了40岁,就能感受到肤质的变化。皮肤内层开始失去水分、细胞和弹性。这些变化与线粒体能力下降一致,导致死亡皮层增厚,使皮肤干燥僵硬。

线粒体运动的作用是什么?

保护线粒体的一个方法是锻炼。直观来看,线粒体对运动成绩的影响很大,因为它是肌肉细胞的发电厂,将脂肪、葡萄糖和蛋白质转化为可用的能量,为运动提供能量。

有三件事会影响线粒体的性能:

【如果!SupportLists]1。【endif】细胞内线粒体的数量,特别是肌肉细胞。

【如果!支持列表]2。[endif]肌纤维每横截面的线粒体密度。

【如果!支持列表]3。【endif】目前线粒体的功能。

我们来分解一下以上三个因素:

随着新线粒体的诞生,细胞增加了可利用的能量,但是新的线粒体从哪里来呢?

让你的身体产生新的线粒体需要压力,这从字面上来说是对身体系统的挑战。运动是新生线粒体生长的主要因素。当你开始运动时,你会给你的身体施加压力,以快速产生大量的能量。当身体感受到压力时,线粒体会迅速做出反应,让你更好地将血液和氧气转化为能量,让你使用。

所以,你体内线粒体多显然是好事,但最关键的地方是线粒体的密度。当新的线粒体产生时,肌肉的横截面积也会增加。这意味着每个肌肉纤维将有更多的能量用于运动。然而,研究人员一直认为,只有有氧运动才能增加线粒体密度,而无氧训练模式,如间歇和力量训练,则会产生相反的效果,因为这样的运动刺激肌肉生长。认为线粒体密度(单位肌肉的线粒体数量)会因肌肉的增加而降低。理论上,刺激肌肉构造(mTOR)的方式抑制了新线粒体生长的方式。然而,最新的研究表明,事情并非如此简单。高强度训练等无氧运动会同时增加肌肉量和线粒体,可以保持其密度不变。

当力量训练与有氧或间歇训练相结合时,也会发生同样的情况。似乎只有严格的肌肉训练模式才会导致线粒体密度降低。这就是为什么一个好的训练计划必须包括所有形式的运动,并定期做有氧运动。

第三个问题是线粒体是如何工作的。为了使线粒体正常工作,需要特殊的酶和蛋白质。例如,线粒体燃烧脂肪需要不同于碳水化合物的酶。这就是为什么当你从高碳水化合物饮食转为低碳水化合物高脂肪饮食时,你会出现类似流感的症状,主要是因为线粒体没有发挥最佳功能,因为在这个时候,你体内没有使用将脂肪转化为ATP所需的酶。随着时间的推移,细胞的适应,燃脂酶的增加,会让你感觉越来越好,改善线粒体功能。

运动是一种特别强大的催化剂,可以增加刺激脂肪燃烧的酶,改善线粒体的功能。事实上,在糖尿病患者和肥胖者中,运动可以引发线粒体的变化。例如,在一项研究中发现,12名身体成分优秀的男性和10名肥胖男性分别被给予高脂肪和低碳水化合物饮食三天。身体成分优秀的男性增加了体脂消耗,而肥胖的受试者则没有这个结果。它的结论是,如果你不超重,并限制碳水化合物的摄入,基因信号和脂肪燃烧将得到改善,以帮助脂肪燃烧。至少在短期内,肥胖者不会对这种变化产生反应,也可能是因为他们的线粒体功能障碍。

在研究的第二部分,锻炼是一个很好的平衡器。经过一段时间的训练,同样的两组男性做有氧运动10天。结果显示,两组受试者均提高了脂肪燃烧的反应效率。科学家认为,运动促进了线粒体功能的改变,从而使新陈代谢更加灵活。

这让我担心另一个改变线粒体健康的关键因素:饮食。不同膳食成分对线粒体的影响不在本文讨论范围内,但有几个关键点需要注意:

【如果!支持列表]l?【endif】避免添加糖和精制碳水化合物,减少自由基的数量,自由基是氧化代谢的副产物。

【如果!支持列表]l?【endif】吃鱼,因为这些omega-3脂肪可以改善线粒体功能。

【如果!支持列表]l?[endif]多吃水果和蔬菜。五颜六色的植物性食物含有抗氧化剂,可以降低身体的自由基负荷,减少对线粒体的损害。

【如果!支持列表]l?【endif】不要害怕饱和脂肪。当线粒体的细胞膜中存在饱和脂肪时,可以减少细胞膜的损伤,产生较少的自由基,减少对DNA的损伤。

【如果!支持列表]l?【endif】补充:镁、辅酶Q10、肌酸、碱、硫辛酸、维生素D都被证明可以改善线粒体功能。

定论

通过微调你的营养和运动,你可以点燃你的线粒体,改变你的健康。本文中简单的建议会让你感觉更有活力,降低患慢性病的风险。

参考:

阻力训练对骨骼肌线粒体生物发生、含量和功能的影响。生理学前沿。2017.提前出版。

增强的蛋白质翻译是年轻人和老年人对不同运动训练模式的代谢和身体适应改善的基础。细胞代谢。2017.25, 581-592.

耐力运动挽救了mtDNA突变小鼠的早老性衰老并诱导了系统性线粒体再生。美国国家科学院学报。2011.108(10), 4135-4140.