Hjärnfysikbloggen - Bloggare på Runner's World | Runner's World
rw.se_sitelogo_new_black

Johan Renström


Erfaren hjärnägare, trail- och ultralöpare som bloggar om det mesta men mest om löpning och om hjärnan, om naturvetenskap och om hälsa. Min gamla blogg Hjärnfysik finns på: http://hjarnfysik.blogspot.se/
Populära blogginlägg:
Om rödbetsjuice och uthållighet
Allt om fettförbränning
Sanningen om biggest loser
Om överträning
Om morgonlöpning
Löpning är inte farligt
Om sittsjukan
Om pulsträning och hjärtslag
Polariserad träning ger resultat
Vad är fascia?

------------Instagram @jhnrnstrm-----------------

Fria radikaler och dyra antioxidanter

27 sep 2015

För några år sedan skrevs det mycket om de nyttiga antioxidanterna som skyddade kroppen och om hur de farliga radikalerna slet sönder cellerna. Men fria radikaler är viktiga signalämnen. De kan visserligen orsaka skada, men det kan antioxidanter också göra. Det här blir ett av mina svårare inlägg, men ibland måste jag skriva om komplicerade saker (eller så kan man göra som mina kompisar som brukar läsa början och slutet av mina artiklar och hoppa över det vetenskapliga tramset däremellan).

Hälsoprofeternas falska profetia
I början på 2000-talet blev det populärt att äta antioxidanter på burk, trots att kroppen producerar egna antioxidanter och att vi dessutom får i oss antioxidanter via maten. Det var framför allt självskrivna hälsoprofeter som hävdade att det fanns onda, fria radikaler och goda antioxidanter. Det verkar ligga i den mänskliga naturen att dela upp naturen i ont och gott, men naturen bara är som den är - allt handlar i slutändan om att överleva. 

I början av 2000-talet hävdade en hälsoprofet att löpning längre än 20-30 minuter var skadligt p g a att det bildades fria radikaler som skadade cellerna. Helst skulle man köpa dyra c-vitaminpiller som oskadliggjorde de onda radikalerna. Det skulle ge nästan evigt liv. Nu vet vi att dessa påståenden är falska. Det är snarare tvärtom.

Långlivade och uthålliga fåglar
Fåglar är extremt uthålliga. De har effektiva lungor där luften går rakt igenom ett antal luftsäckar, inte in och ut i samma rör som hos oss. Deras ämnesomsättning är jämförbar med råttors, ändå lever de tio gånger längre. En kolibri har ett hjärta som i likhet med näbbmössens slår uppåt 1000 gånger per minut och de måste besöka tusentals blommor varje dag för att överleva. Trots detta hårda arbete lever de i tio år medan en näbbmus dör efter drygt ett år. Fåglar har en snabb ämnesomsättning, de lever länge och de kan flyga mycket längre än 20-30 minuter utan att kasta i sig c-vitaminer. Men deras celler producerar få fria radikaler.


Fria fåglar har lågt läckage av radikaler. Kanske det är därför de ser så oförskämt unga och pigga ut. Även gamla bofinkar ser ju ut att vara i tjugoårsåldern.

Det finns en teori om att mängden fria radikaler är kopplat till livslängd och ämnesomsättning (”rate of living”). Den teorin bygger på att fria radikaler är en biprodukt av andning. Det finns dock ingen direkt koppling - som livslängden på fåglar visar - mellan fria radikaler och ”rate of living”.

Kvantbiologi
När man springer förbrukar man mer syre. Enligt den gamla teorin om fria radikaler borde det leda till fler fria radikaler och ett kortare liv. Men när man mäter mängden fria radikaler hos löpare, visar det sig att mängden fria radikaler är i stort sett konstant, eftersom andelen fria radikaler i förhållande till syreförbrukningen faller kraftigt. Det beror på att elektronerna flödar snabbare när förbrukningen av ATP (kroppens energienhet) ökar. Den ökade produktionen av ATP gör att elektroner sugs snabbare genom andningskedjan och att elektronerna blir mindre benägna att stanna upp och bilda fria radikaler. När man sitter ner förbrukas inte lika många ATP och då fylls istället andningskedjan upp av elektroner som kan bilda fria radikaler. Den som sitter ner, skapar således fler fria radikaler än den som springer.

Andningskedjan uppstod för flera miljarder år sedan och är så extremt effektiv att elektronerna sannolikt tar sig fram genom att utnyttja den kvantfysiska tunneleffekten: tänk dig att du står vid en sida om en mur och måste klättra över den för att komma över till den andra sidan. Sedan är du plötsligt på andra sidan, utan att ha använt energi till att klättra över muren. Kvantfysik tillåter den typen av brott mot logik, sunt förnuft och klassisk fysik och det är troligtvis så elektroner beter sig när de blixtsnabbt skapar mängder av ATP. En elektronpartikel kan även bete sig som en våg och därmed samtidigt undersöka alla möjliga vägar och välja den snabbaste vägen från A till B (jag hör en suck från orienterarna). Dessutom kan de ögonblickligen samverka oavsett avstånd (meter eller ljusår) med andra elektroner som de tidigare delat bana med. Om elektronerna skulle vingla fram slumpmässigt genom proteinkomplexen enligt klassisk fysik skulle det, enligt nya kvantbiologiska teorier, ta alldeles för lång tid.


En kvantumtunnel. I kvantvärlden är det tillåtet att "ta sig fram" längs den gula linjen. Det beror inte på mätfel, brist på kunskap eller mystik. Naturen beter sig så om avstånden är tillräckligt små. Det har man konstaterat i otaliga experiment. När man springer lopp i berg skulle det vara bra om man kunde tunnla genom bergen, men människor består av alldeleles för många partiklar.

Vad gör de fria radikalerna i cellen?
Vilken funktion fyller då fria radikaler i mitokondrierna? Jo, enligt ny forskning fungerar de som signaler för att optimera andning och för att eliminera trasiga (muterade) mitokondrier/celler. Man vet att antalet fria radikaler ökar med stigande ålder, men det beror på att de används i kampen mot de skador som följer av åldrande.

I en studie på rundmaskar (C. elegans) såg man att fria radikaler förängde livslängden, medan tillskott av antioxidanter - tvärtom vad forskarna förväntade sig - förkortade livslängden. Forskarna tror att det beror på att radikaler aktiverar cellernas försvarsmekanismer. Det som inte dödar dem, gör dem starkare.


Masken C. elegans. Bild: Bob Goldstein, UNC Chapel Hill via Wikipedia.

Fria radikaler aktiverar eller inaktiverar särskilda proteiner som i sin tur påverkar hundratals gener och proteiner. De signalerar bl a att cellerna behöver öka produktionen av ATP. Fria radikaler fungerar också som en signal till cellen att tyst avlägna sig själv genom programmerad celldöd. Ju äldre en organism blir, desto fler fria radikaler - mer signaltrafik - för att hantera celler som inte fungerar. Det betyder att mängden fria radikaler ökar med stigande ålder eftersom fria radikaler faktiskt bekämpar åldrandets konsekvenser på cellnivå. De både ger och tar liv, kan man säga. De fyller en viktig fysiologisk funktion.

Eftersom fria radikaler signalerar att öka mängden ATP, torde tillskott av antioxidanter underminera denna process. Nivåerna av de kroppsegna intracellulära antioxidanter är noga reglerade och kroppen utsöndrar överskott som skulle kunna störa cellernas finstämda signaltrafik, men kroppen kan inte hantera tillskott av stora mängder antioxidanter. Flera studier visar också att tillskott av antioxidanter som vitamin c, tvärtemot vad hälsoprofeterna en gång påstod, i bästa fall är meningslösa och i sämsta fall försämrar anpassning till träning och förkortar livet.

Med stigande ålder fungerar cellerna allt sämre. Antalet mutationer i mitokondriernas egna DNA ökar, vilket ökar mängden fria radikaler. Men istället för att fungera som en exakt signal, medför den stora mängden radikaler att alarmet slås på fullt ut. Det leder till inflammationer, sjukdomar och slutligen till programmerad celldöd. Hjärnceller är särskilt beroende av fungerade mitokondrier och hög produktion av ATP; när mitokondrierna fungerar sämre ökar läckaget av fria radikaler och hjärncellerna tar livet av sig. Hjärnan krymper. 

Löpningen gav oss ökad livslängd
Enligt teorin om att fria radikaler och ämnesomsättning sätter livets gräns, skulle lata människor leva längre än aktiva löpare eftersom den som inte rör sig bildar färre radikaler. Men det stämmer inte. Motion ökar livslängden.

Arter med hög aerobisk kapacitet, som fladdermöss och fåglar, har utvecklat effektiva andningskedjor där elektronerna flödar direkt till syre och bildar ATP utan allt för mycket läckage i form av radikaler. Djur med låg aerobisk kapacitet - som möss och råttor - har inte lika effektiva andningskedjor. Råttor lever ett kort och intensivt liv med mycket avkomma och fria radikaler. De hinner föröka sig. Det är allt naturen bryr sig om.

Därmed bör ökad aerob kapacitet förlänga livslängden. I studier har man valt ut uthålliga råttor genom att låta dem springa på löpband. Råttorna med den bästa uthålligheten i varje generation har sedan parat sig varandra och efter tio generationer hade råttorna ökat sin livslängd med 33 % och sin aeroba kapacitet med 350 %, jämfört med möss som inte var särskilt uthålliga. Uthålliga fladdermöss, som ju i princip är möss med vingar, lever tio gånger så lång tid som möss som inte fladdrar.

Människor är uthålligare än nästan alla andra däggdjur. Vi lever också mycket längre - nästan dubbelt så länge som schimpanser som har en liknande ämnesomsättning. Det ligger nära till hands att våra långa liv beror på vår evolution som uthålliga jägare på den afrikanska savannen. Det verkar troligt att våra förfäder ökade syreupptagningsförmågan, effektiviserade andningskedjan genom minskat läckage av fria radikaler, vilket förlängde livslängden. Vi kan springa längre än 20-30 minuter och vi bör absolut inte vräka i oss antioxidanter. Det man saknar får man i sig med en varierad kost. 

Några slutsatser
C-vitamin säljs oftast med bilden av en citrusfrukt trots att det inte finns några apelsiner i tillverkningsprocessen. Jämfört med vad man får i en apelsin, är pillren dessutom fruktansvärt dyra. De c-vitaminer man får i sig i en apelsin, äts i ett naturligt sammanhang bestående av fibrer, vatten, kalcium, kalium, folat, tiamin, riboflavin, niacin och hundratals olika fytokemikalier. Så för mig är valet lätt mellan ett piller och en apelsin. Det är både bättre ekonomi och bättre hälsa.

En annan slutsats är att lagom med stress är bra. Det som inte dödar oss gör oss starkare. Löpning ökar antalet mitokondrier och förbättrar andningskedjan, särskilt om man springer utan kolhydrater. Det tycks även gälla periodisk fasta och kalorirestriktion. Så mitt råd - till de läsare som orkat (eller hoppat) ända hit - är: byt ut pillren med antioxidanter (såvida det inte föreligger nån brist) mot bra mat, motionera regelbundet och lägg in dagar med periodisk fasta, så ökar sannolikheten till ett långt och friskt liv.

Mer om detta i några andra och enklare ;) inlägg:
Fåglar är de bästa långdistansarna
Fria radikaler är bättre än sitt rykte
Fria radikaler är både livsviktiga och livsfarliga
Varning för tillskott och antioxidanter
Periodisk fasta 



Följ oss

Loppkalendern

21 jul
Trollhättan
22 jul
Öland
26 jul
Öland
29 jul
Falkenberg
29 jul
Åre
Se alla våra rekommenderade lopp

@runnersworldswe

Följ oss på Instagram!

Få vårt nyhetsbrev!