onsdag 4 juni 2014

Fria radikaler är bättre än sitt rykte

Nästan alla vill leva länge och se bra ut in i det sista. Men vi har inte naturlagarna med oss, särskilt inte termodynamikens andra huvudsats som säger att allt förfaller med tiden: rum blir stökiga, universum glesare och huden skröpligare. En av orsakerna till detta förfall sägs vara fria radikaler. Men alltmer forskning under den senaste tiden ifrågasätter detta. Fria radikaler ställer till oreda, men man vet också att det som inte dödar, härdar oss. Kroppen mår bra av lite stress. Vi blir starkare av fysisk träning, av små doser av gifter (som sulforafan i Broccoli) och av att svälta litegrann (periodisk fasta). Därmed borde också små mängder fria radikaler stärka oss. De är en del av livet och vi som är ättlingar till en lång serie överlevare är mycket väl anpassade till livet.

Celler som tar livet av sig
I en ny studie undersökte forskare vid McGill University hur fria radikaler påverkar livslängden för rundmasken C. elegans. Det visade sig att fria radikaler påverkade en molekylär mekanism som i vanliga fall får cellerna att ta livet av sig. Eftersom allting börjar och slutar i cellerna, verkar det intressant.
Rundmasken C. elegans. Källa Wikipedia
Ibland tar cellerna livet av sig. Det kan ske när cellen är på väg att utveckla cancer, för att undvika att framkalla någon autoimmun sjukdom eller för att döda ett virus som trängt in i cellen. Cellen fragmenteras och blir uppäten av andra celler, utan att det uppstår någon inflammation eller att andra celler skadas. Det kallas för programmerad celldöd, eller apoptos. Alla djurceller har denna möjlighet att avsluta sig själva och apoptos upptäcktes först i just rundmasken C. elegans.

När forskarna aktiverade denna självmordsmekanism i rundmaskar för en sorts fria radikaler (mtROS) i mitokondrierna, aktiverades ett unikt uttryck av gener som påverkar friska cellers stresstålighet. Cellerna stärktes och deras livslängd förlängdes. Det verkar alltså som om fria radikaler kan användas för att bekämpa åldrande. Forskarna kunde i alla fall förlänga livet på en rundmask med hjälp av fria radikaler och skillnaden mellan en rundmask och en människa är inte så stor som man kan tro. Samma mekanism som tar död på celler i en rundmask, finns i oss.

Källa
Forskarna bakom studien tror att de fria radikalerna kan vara särskilt viktiga för neurodegenerativa sjukdomar. Det är svårt - för att inte säga omöjligt - att döda hjärnceller som ligger djupt inbäddade i komplexa nätverk, men genom de nyupptäckta mekanismerna kan man ge hjärncellerna ökad motståndskraft mot stress istället. Därmed behöver man inte försöka döda dem.

De allra flesta ser nog fortfarande fria radikaler som onda, som något som förstör cellerna. De sliter sönder celler, men samtidigt är de viktiga för cellens kommunikation och i slutändan tycks värdet av fria radikaler vara större än kostnaden, eftersom de stimulerar mekanismer som saktar ner åldrandet. Cellerna har dessutom utvecklat en mängd skyddsmekanismer mot de fria radikalerna och använder också fria radikaler för att ta död på främmande celler.

För 5-10 år sedan såldes mat med säljargumentet ”rikt innehåll av antioxidanter”. Finns risken att det snart säljs produkter som ökar mängden fria radikaler? Mat innehåller antioxidanter och genom att förbränna mat skapas fria radikaler. Det är oundvikligt och livet har anpassat sig till det. Jag tror inte tillskott av antioxidanter - och det finns det övertygande studier om nu - kan göra cellerna livskraftigare. Tillskott ska bara tas om det finns en brist och de allra flesta har inte brist eftersom kroppen är gjord för att hålla jämvikt. Kroppens fysiologiska processer är komplicerade, men i grunden är de ganska enkla; kroppens processer fungerar för det mesta ungefär som en toalett.

Kroppen är som en toalett
Om man förstår hur en toalett fungerar, så har man förstått en stor del av hur en människa fungerar. Kroppen är full av positiva och negativa återkopplingsmekanismer, som termostater och toaletter. Det är hjul som snurrar, vatten som flyter; det pyser, pustar och töms. Efter en spolning fylls en vattentoalett så att det finns tillräckligt mycket vatten för en effektiv spolning. För lite vatten kan inte spola och för mycket vatten leder till översvämning. För att alltid upprätthålla rätt mängd vatten i tanken, sitter en flottör ovanpå vattnet som är ansluten till en ventil. Efter en spolning sjunker vattennivån och flottören faller och därmed öppnas ventilen och släpper in nytt vatten tillbaka in i tanken. I takt med att vattennivån stiger lyfts flottören och stänger av ventilen när toaletten når sitt jämviktsläge.

Det är samma sak med fria radikaler och antioxidanter. Forskare vid Max Planck-institutet för molekylär genetik visade i en studie på jästceller, att en ökning av antalet fria radikaler ledde till en lika stor ökning av cellernas tolerans mot fria radikaler så att mängden fria radikaler som härjade i cellerna hölls konstant. Det finns alltså en reglerande återkopplingsmekanism. När forskarna testade att artificiellt störa denna återkopplingsmekanism, ökade halten av fria radikaler kraftigt och mitokondrierna blev skadade.
Fria radikaler har setts som onda tjuvar. 
Upp till två procent av det syre som används när vi bryter ner mat omvandlas till fria radikaler. Anhängare av den tidigare teorin om fria radikaler tog inte tillräcklig hänsyn till evolutionen. Man måste alltid ta hänsyn till att livet anpassar sig. I teorin skulle de fria radikalerna kunna skada livsviktiga molekyler, men de individer som skadades överlevde inte, medan de individer som utvecklade skyddsmekanismer för att sönderdela de fria radikalerna överlevde och förökade sig och skyddet blev starkare och starkare för varje generation. Dessa mekanismer har funnits i miljarder år och fungerar mycket effektivt. De är så väl samordnade att artificiella tillskott av antioxidanter tycks störa denna mekanism.

Studien från Max Planck-institutet visar att cellerna kan förutsäga när produktionen av fria radikaler kommer att stiga och anpassar sin ämnesomsättning till det, vilket förhindrar att de fria radikalerna löper amok. Den nya studien visar dessutom att de fria radikalerna är livsviktiga. I väntan på fler svar är det bäst att äta varierat, träna och utmana hjärnan. Träning ökar mängden fria radikaler, men det verkar inte vara någon större fara. Tvärtom, kanske de fria radikalerna visar sig vara en av de många positiva effekterna med träning. Förhoppningsvis har vi snart ett bättre svar på den frågan.

Snart dags för Jättelångt
Mina ben är trötta efter flera träningspass upp och ner för olika berg. Muskelfibrerna har kokat av fria radikaler. Jag kör mest distanspass, bergspass och styrketräning just nu. Det är bara två månader kvar till Swiss alpine och det känns som att jag måste köra hårt ett tag. Jämfört med i fjol är jag mycket bättre förberedd. Då sprang jag mest på tjurighet, känns det som så här i efterhand. Jag sprang inte ens ett riktigt långpass innan. Men i år ska jag springa Jättelångt, 68 km längs Roslagsleden i lagom tempo. Det är bara tio dagar till dess. Jag har bokat hotell i Norrtälje, gemensam löparmiddag med än så länge okända löpare, samt buss till Grisslehamn. Det ser jag fram emot. Sen är det en vecka kvar till efterlängtad semester. Jag tror aldrig jag längtat så mycket efter semester som i år. I sommar ska jag crawla i Medelhavet, klättra uppför Kebnekaise och springa Swiss alpine för tredje gången. Däremellan ska jag ligga i hängmattan och skriva ett och annat blogginlägg om allt detta och lite till.


Andra inlägg om fria radikaler


8 kommentarer:

  1. Hej Johan, jag gillar att läsa dina inlägg. Kan du spinna vidare om överträning. Jag upplever ofta att jag får stumma muskler eller kramp vid hård ansträning. Jag tränar ca 1tim/dag och 75% av passen är A1. Nu senast i Årefjällsloppet fick jag kramp. jag gick hårt de första 11km uppför innan jag fick vätska. Sedan kom krampen i baksida lår, det satt i ca 5km innan det släppte. Varför får vi kramp vid hård kort ansträngning men inte vid lugna 3tim pass?! Mvh Mats sundsvall

    SvaraRadera
    Svar
    1. Hej Mats!

      Kramp av löpning beror förmodligen på att man kör riktigt hårt så att nervsystemet tappar kontrollen, vilket leder till att den reflex som förkortar muskeln blir överstimulerad medan den reflex som får muskeln att slappna av blir understimulerad. Risken är nog större att man kör ”för hårt” på korta pass än på långa lugna pass. Om man däremot blir trött som på ett maraton är risken också stor för kramp. En trött kropp rör sig annorlunda och nervsystemet kompenserar för detta, vilket leder till att vissa muskler får jobba hårdare än de är vana vid. Det har varken med vattenbrist eller någon annan brist att göra (i så fall skulle inte kramp finnas). Det är också så att vissa är mer benägna att drabbas av kramp än andra och det kanske är så i ditt fall. Jag tror det kan vara bra med löpteknisk skolning (det borde alla ägna sig mer åt) och även styrketräning. Jag får aldrig kramp när jag springer, däremot när jag simmar och det beror på felaktig simteknik.

      Det finns två sätt att häva krampen när den väl inträffar som jag känner till och som har vetenskapligt stöd. Dels kan man sträcka ut den krampande muskeln, vilket ger det krampande systemet en motsatt signal. Just när krampen slår till finns det studier som visar att juice från inlagd saltgurka minskar kramptiden rejält. Man vet inte riktigt vilket ämne (salt, ättika) det är annat än att det går direkt från munnen till nervsystemet och alltså inte har något med brist att göra. En del äter magnesium men jag har inte sett några övertygande studier om att det verkligen hjälper.

      Det kan också vara så att överträning påverkar risken för kramp. Jag har skrivit ganska utförligt om det här:
      http://hjarnfysik.blogspot.se/2013/11/om-overtraning.html

      En del bra tips om löpskolning i video här:
      http://hjarnfysik.blogspot.se/2013/08/om-naturlig-lopning-artros-och-ett.html

      Om styrketräning för löpare
      http://hjarnfysik.blogspot.se/2012/01/lopare-och-styrketraning.html

      Hoppas du är nöjd med svaret:)

      Radera
  2. Tack för ditt svar, det kan nog vara så att jag kör lite hårt under de hårda passen. Men jag inbillar mig att kroppen ska börja tåla det nu?! Kände att vaderna var trasiga dagen efter ett pass i veckan igen. Dock ett ovanligt långt tempopass. Först 10km trail sedan 4*1k i ca 3.45 med 70sek vila imellan. Nervarvning 4k. Kroppen kändes helt lysande. Hade vilat dagen innan. Men i nya skor med 3mm dropp ... troligen kombinationen nya skor och ett lite för hårt pass. En fråga! Kör du typ 100m - 200m max intervaller veckorna innan tävling? /Mats sundsvall

    SvaraRadera
    Svar
    1. Ja, du har nog rätt i din diagnos...
      Ja inför tävlingar som är upp till halvmaraton-distans har jag börjat köra korta intervaller veckan innan. Jag drar ner på volymen rejält och springer kort och fort istället, vilket aktiverar och optimerar nervsystem och muskler.

      Jag skrev om det i länken nedan och många hörde av sig efteråt och sa att de testat samma metod med bra resultat. Jag tyckte också det kändes bra, men det är inget jag gör inför ultralopp. Då kör jag mer traditionell nedtrappning.

      http://hjarnfysik.blogspot.se/2014/05/nedtrappning-infor-ett-lopp.html

      Radera
  3. Tack igen =)

    Alltid intressant läsning på denna blogg!

    SvaraRadera
  4. Maximera Fria Radikaler?

    HIIT stora effekten är att de fria radikalerna ger signaler för ökad mitokondrier.
    Borde inte då den träning som ger maximalt ned fria radikaler vara "bäst?

    Vilken träning ger maximalt med fria radikaler?
    -30 sek + 2 min, varför inte 20 sek +2min
    Vilken maxO2 nivå är optimal? 200%

    - Mjöksyra bra/dåligt?
    ska man försöka skölja bort mjölksyran eller hjälper den till?
    Tror att: så lite mjölksyra som möjligt på så hög intensitet som möjligt.
    (Mitokondrieträning)

    /Zurre




    Hur behåller man fria radikalerna i musklerna?
    - Strunta i nedvarvning, eller vänta 4 timmar
    - Hålla Andan
    - Fortsätta men med 50% intensitet i 8 min efter sista Intervallen

    Förstår att du inte kan svara på allt.
    Men kanske en kort reflektion

    SvaraRadera
  5. Maximera Fria Radikaler?

    HIIT stora effekten är att de fria radikalerna ger signaler för ökad mitokondrier.
    Borde inte då den träning som ger maximalt ned fria radikaler vara "bäst?

    Vilken träning ger maximalt med fria radikaler?
    -30 sek + 2 min, varför inte 20 sek +2min
    Vilken maxO2 nivå är optimal? 200%

    - Mjöksyra bra/dåligt?
    ska man försöka skölja bort mjölksyran eller hjälper den till?
    Tror att: så lite mjölksyra som möjligt på så hög intensitet som möjligt.
    (Mitokondrieträning)

    /Zurre




    Hur behåller man fria radikalerna i musklerna?
    - Strunta i nedvarvning, eller vänta 4 timmar
    - Hålla Andan
    - Fortsätta men med 50% intensitet i 8 min efter sista Intervallen

    Förstår att du inte kan svara på allt.
    Men kanske en kort reflektion

    SvaraRadera
    Svar
    1. Hej, det är möjligt att mer fria radikaler är bättre. Jag har dock för lite kunskap för att ge ett bra svar på alla dina frågeställningar, men det kommer nog fler inlägg om fria radikaler framöver då jag har mer studier att bygga på. De fria radikalerna är intressanta som signaler i cellerna.

      Radera