Veldig hard trening forårsaker svekket mitokondriefunksjon og reduserer glukosetoleransen

Trening har gunstig effekt på den metabolske helsen gjennom økt mitokondrial oksidativ kapasitet og forbedret blodsukkerregulering. Ved flere metabolske sykdommer er trening derfor førstelinjebehandling. Men den øvre grensen for hvor mye trening som anses som gunstig, har ikke blitt klart definert.

Hva mens med mitokondrienes oksidative kapasitet?

Mitokondrienes funksjon

Mitokondrier er små komponenter i cellen, celleorganeller, som forsyner cellen med energien som er nødvendig for blant å kunne utføre muskelarbeid. De er cellenes "energifabrikker" og produserer energi ved å omdanne den kjemiske forbindelsen adenosin trifosfat (ATP) til adenosin difosfat (ADP) eller adenosin monofosfat (AMP). Via ATP blir den kjemiske energien i næringsstoffene omgjort til mekanisk energi, gjennom en serie reaksjoner som til slutt krever oksygen. Blir oksygentilbudet for lite, vil det dannes melkesyre som hoper seg opp, og som raskt setter grenser for videre energiomsetning og arbeid ved høy intensitet. Denne prosessen omtales som mitokondrienes oksidative kapasitet. Lavere oksidativ kapasitet fører til langsommere gange/løping/sykling etc., redusert muskelkraft og muskelkvalitet og insulinresistens.

I skjelettmuskulaturen er mengden av mitokondrier en av faktorene som avgjør hvor mye kraft musklene våre kan yte. Med alderen fungerer ikke mitokondriene så bra som før og dermed heller ikke musklene våre.

Økende intervalltrening

I den aktuelle eksperimentelle studien brukte forskerne en treningsmodell med gradvis økende treningsmengde over en fireukersperiode. Forskerne fulgte nøye med på endringer i glukosetoleranse, mitokondriefunksjon og dynamikk, fysisk treningskapasitet og stoffskiftet (metabolismen) i hele kroppen. 

Deltagerne var 11 friske, unge personer som fulgte et fireukers intenst treningsregime med trening på ergometersykkel mens blodsukkeret og mitokondriefunksjonen ble overvåket.

Mitokondrier fra deltagerne ble hentet ut via vevsprøver fra musklene. Disse viste økt energiproduserende kapasitet i de første to ukene.

Treningen besto av høyintensitets intervalltrening (HIIT). Deltagerne varmet opp før de skulle yte maksimalt i fire eller åtte-minutters drag med tre minutters pause imellom dragene.

Dramatisk innvirkning

Treningen startet relativt lett. Den første uken skulle totalt 36 minutter med intervalltrening gjennomføres. Oppvarming og nedtrapping kom i tillegg. Totalmengden skulle spres gjennom uken.

Uke nummer to besto av moderat trening. Da skulle deltagerne gjennomføre 90 minutter intervalltrening fordelt utover uken. Etter at denne treningsuken var over, fant forskerne blant annet at et mål på metabolsk effektivitet (intrinsic mitochondrial respiration) ble forbedret. Det gjorde også fysiologiske parametere som oksygenforbruk.

Den tredje uken endret dette seg. Deltagerne fullførte da 152 minutter med intervalltrening, altså intens trening. Da falt deltagernes mitokondrielle metabolske effektivitet med i gjennomsnitt 40 prosent sammenlignet med resultatene fra uken før. Målinger av glukosetoleransen - et uttrykk for evnen kroppen har til å gjenopprette normalt glukosenivå etter en sukkerbelastning - viste nedsatt glukosetoleranse. Dette er endringer som ligner de man ser hos personer som er i ferd med å utvikle diabetes.

Blodsukker hos eliteutøvere

Den siste uken besto av moderat intensiv trening, en restitusjonsfase, med 53 minutters intervalltrening fordelt utover uken. Etter denne uken forbedret muskelkraften seg hos de fleste av deltakerne. Oksygenforbruk og kraftprestasjoner var høyere etter hvileperioden enn den var før hele treningsperioden begynte, men metabolsk effektivitet var ikke fullt gjenvunnet. Den var fortsatt 25 prosent lavere enn den var etter uke 2 med moderat trening.

I en observasjonsstudie undersøkte forfatterne også blodsukkernivået hos 15 utholdenhetsutøvere i verdensklasse og en kontrollgruppe. I gjennomsnitt var gruppenes blodsukkernivå like i løpet av en 24-timers periode, men eliteutøverne hadde mer tid med blodsukker som var enten over eller under normalområdet.

Forfatterne påpeker at sett i sammenheng viser den eksperimentelle studien og observasjonsstudien den store betydningen som treningen har for glukosetoleransen.

Hva betyr disse funnene?

Studien gir innsikt i hva som skjer ved overtrening. Ulike individer har ulike terskler for hva de tåler av overtrening avhengig av i hvor god fysisk form de er. Og slik overtrening inngår i mange utøveres treningsprogram, men for gjennomsnittspersonen er nok moderasjon det som gir maksimal helsegevinst.

Studien sier ingenting om eventuelle langtidseffekter av veldig hard trening.

Forfatterne påpeker at det er uklart hva som er toleransegrensen for trening, særlig fordi studien indikerer at overtrening ikke nødvendigvis fører til nedgang i idrettsprestasjoner. Men å vite hvor grensen er, ville være nyttig for idrettsutøverne og deres trenere. Forfatterne kommenterer at det er langt vanligere at folk trener for lite, enn at de trener for mye.