Téma mitochondrií, které produkují energii pro náš organismus, je zajímavé nejen z hlediska našeho zdraví, ale například i z hlediska zvýšených požadavků na energii při sportu. I v souvislosti s blížící se letní olympiádou v Tokiu se nabízí otázka, jakým způsobem mitochondrie přispívají k vyšší efektivitě při sportovních výkonech.

Svaly elitních sportovců potřebují pro svou činnost extra efektivní mitochondrie. Jinou porci energie vyžadují při běhu svaly sprintera Usaina Bolta, podávajícího extrémní výkon v krátkém časovém úseku, než svaly vytrvalostního běžce Eliuda Kipchoge, kdy je ve hře extrémní výdrž.

Z hlediska mitochondrií je mezi těmito disciplínami rozdíl v tom, že u elitních vytrvalců se jich do svalových buněk dokáže zakomponovat mnohem více. Jedno je však u všech atletů společné – ikdyž jejich tělo dokáže aktivovat mitochondrie rychleji, než je tomu u nesportovců, tato aktivace není nikdy okamžitá. Zkrácení doby aktivace mitochondrií ve svalech a jejich vyššího navázání do svalové hmoty lze však dosáhnout cvičením a terapií.

Elitní atleti se snaží uplatnit jakýkoli legální způsob zvýšení své výkonnosti, získat v něčem oproti soupeřům i sebemenší výhodu. Jedním ze způsobů je i zvýšení dotace kyslíku do těla.

Mitochondrie si obvykle představujeme jako v buňkách samostatně se vyskytující organely. Jako takové by ovšem nedokázaly zajistit pro člověka dostačující výkonnost. Mitochondrie se nacházejí v buňkách spíše ve formě spletence (můžeme přirovnat ke špagetám nebo mořským řasám) a svými výčnělky zasahují do míst potřeby energie. Mitochondrie se také neustále spojují a migrují po buňce do míst s energetickým deficitem.

Někoho možná překvapí, že stav mitochondrií je možno ovlivnit cvičením. Kdo není zvyklý cvičit, první cvik pro něj může znamenat fyziologický stres. Ten však následně vede k aktivaci signálů, které spouští biogenezi mitochondrií a dochází i k nahrazování starých mitochondrií novými. Mitochondriím se také začne tvořit více záhybů (krist) a enzymů důležitých pro zvýšení jejich efektivity. Tento jev přetrvává při běžné aktivitě i měsíce, což je velice dobrá zpráva pro sportovní nováčky. Sportovci si také dokážou vytvořit „pohotovostní“ energetické zásoby akumulací mitochondrií blíže místa potřeby, a tak v potřebnou chvíli dosáhnout jejich rychlejšího nastartování.

Pro vrcholové sportovce je však čím dál těžší udržet mitochondrie takto ve střehu. Vymýšlejí proto stále nové a nové metody, jak se dostat do fyziologického stresu. Je možné říci, že v tomto případě se o mitochondriích něco přiučili vědci od sportovců.

Jednou metodou, jak dosáhnout vyšší mitochondriální efektivity, je pokračování v tréninku, ikdyž sportovec vyprázdní své „palivové nádrže“. Bylo potvrzeno, že za těchto okolností dochází k regeneraci mitochondrií. Činnosti mitochondrií prospívá i změna nadmořských výšek. Někteří atleti obývají vysoké nadmořské výšky a chodí cvičit do nižších poloh a jiní, žijící u moře, chodí cvičit do hor. V obou případech dochází ke zvýšení počtu červených krvinek, tj. zvýšení přenosu kyslíku, což vede ke zvýšení počtu mitochondrií a jejich efektivity ve svalech. Vystavení se vlivu nadmořské výšky po dobu jednoho měsíce dokáže zvýšit efektivitu mitochondrií až o 6–8 %. Další metodou je expozice teplotám pod 12°C nebo nad 38°C, kdy se spustí teplotní stres a mitochondrie začnou pod jeho vlivem v těle pracovat efektivněji.

Nejen v medicíně, ale i ve světě sportu jsou tedy mitochondrie čím dál více ceněnou záležitostí. Jejich efektivita se mění v závislosti na sportovních podmínkách. Je čím dále zřetelnější jejich obrovský potenciál na poli zlepšování sportovní kondice a dosahování špičkových výkonů. Vše je předmětem současného i budoucího výzkumu.

 

Ing. Vít Smejkal

7.7.2021

 

Zdroj:

KING A. (2021): Could mitochondria help athlets to make gains? Nature [online], 592(7852), S7-S9. doi: 10.1038/d41586-021-00817-2