Ką sako mokslas?

Kas yra mitochondrija?

        Mano pastebėjimai prieš skaitant straipsnį...

        Mitochondrija, tai ląstelės viduje esanti "elektrinė", atsakinga už energijos gamybą (gamina taip vadinamą ATP). Mitochondrijos, kaip ir bakterijos, gali dalintis, susilieti tarpusavyje. Ir svarbiausia – sudaryti ryšius tarpusavyje. Atsiranda vis daugiau tyrimų, kurie patvirtina faktą, kad ketogeninė mityba padidina mitochondrijų kiekį mūsų smegenyse, kas įtakoja geresnį smegenų darbą, protinę veiklą ir susikaupimą. Kalbant bendrai - ar niekada nekėlėte sau klausimo: kodėl sunku išsijudinti ilgiau pasėdėjus ar nieko neveikiant? Tačiau tik pradėjus veikti iš karto atsiranda jėgų ir nesupranti, kodėl tokia sunki buvo pradžia? Manau, kad perskaičius šį neilgą straipsnį rasite atsakymą.

Mitochondrijos sandara

       Žinojimas kas yra mitochondrija ir kokie procesai vyksta jos viduje padės geriau suprasti kaip mūsų kūne metabolizuojami (skaidomi) riebalai ir cukrus bei kaip mūsų organizmas gamina energiją.

       Mitochondrijos vidus susideda iš dviejų membranų: išorinės, kuri veikia kaip skydas – saugo, leidžia įvairiems elektronams "įeiti" ir "išeiti" bei vidinės, kuri yra ypatingai unikali. Kaip matyti paveikslėlyje, vidinė membrana turi daug įlinkių, padidinančių jos paviršiaus plotą ir suteikiančių daugiau erdvės vykti cheminėms reakcijoms (norint sutalpinti daugiau energijos į vieną ląstelę, reikia sukurti kiek įmanoma daugiau paviršiaus).

      Vidinės membranos įlinkimai vadinami kristomis. Krista neatlieka kažkokios metabolinės funkcijos, ji tik padidina membranos paviršiaus plotą ir daugiau naudojama tik pačios ląstelės sandaros apibūdinimui.

       Matriksas – skystis, kuris yra vidinės membranos viduje. Matriksas susidaro iš vandens ir baltymų (fermentų).

      90% energijos, kurią mūsų organizmas sukuria yra sukurta mitochondrijoje, ir visai nesvarbu ar ta energija kuriama smegenų ar kepenų ląstelėse. Lengviausia mitochondriją įsivaizduoti kaip savo antrąją virškinimo sistemą, kaip ląstelės skrandį. Cukrus, riebalai, baltymai - viskas, ką mes suvalgome yra verčiama į energiją būtent mitochondrijoje. Dar vienas svarbus papildomas procesas, kuriam išaiškinti reiktų atskiro lapo, bet žinoti apie jį reikia, yra Krebso ciklas (angl. Citric acid cycle). Krebso ciklo metu piruvato junginiai oksiduojami o acetlo kofermentai A redukuojami taip atlaisvinant energiją.

      Taigi mitochondrija ima maistines medžiagas, kurias mes gauname su maistu, skaido jas toliau ir sukuria ATP – adenozinų trifosfatą (molekulę, kaupiančią energiją ląstelių medžiagos apykaitos procesams palaikyti). ATP gamybos procesas dar vadinamas ląsteliniu kvėpavimu, kurio yra du tipai, priklausomai nuo to, ar atliekame aerobinius (naudojame deguonį energijos gamybai) ar anaerobinius (deguonis nenaudojama) judesius. Ląstelinio kvėpavimo (ATP gamybos proceso) pagrindiniai etapai:

  1. Matrikse (fermentai + vanduo) virškinamas piruvatas ir acetilo kofermentas A (kurie gaunami iš cukraus, riebalų ir baltymų)

  2. Deguonis verčiamas į vandenį (mitochondrija yra vienintelė vieta ląstelėje, kur deguonies koncentracija yra sumažinama ir galiausiai paverčiama į vandenį).

  3.  Vyksta oksidacinis fosforilinimas (ADP), tai kombinuotas procesas (kuriam būtina energija), susidedantis iš:

    1. Teigiamai įkrautos mitochondrijos išorės

    2. Neigiamai įkrautos mitochondrijos vidinės pusės.

                  Teigiamai ir neigiamai įkrautų dalelių reakcijų visuma vadinama elektronų pernašos grandine. Taip versdama energiją iš

                  teigiamos į neigiamą mitochondrija sukuria savo pačios energiją.

4. Galiausiai atkeliauja deguonis, kuris jau yra susimaišęs su labai įkrautomis dalelėmis NADH (susidariusios Krebso ciklo metu). Taigi labai įkrautos dalelės patenka į mitochondriją ir susimaišo su neigiamai įkrauta vidine mitochondrijos dalimi. Taip iš esmės yra sukuriama energija.

       ATP molekulės yra pagrindinis, universalus visų ląstelių (smegenų, raumenų) energijos šaltinis. ATP atsargos organizmo ląstelėse nėra didelės. Taipogi žmogui neįmanoma gauti ATP su maistu. Todėl šios molekulės yra nuolat sintetinamos organizmo ląstelėse. ATP sintezę, kuri vyksta mitochondrijoje, galima įsivaizduoti kaip vėjo malūnėlį. Kuo daugiau judame, sportuojame, kvėpuojame, valgome ir dirbame, tuo labiau „keliame vėją“ – skatiname ATP sintezės procesą, tuo labiau sukame savo ATP energijos ciklo vėjo malūnėlį. Būtent todėl ilsintis jaučiatės neturintys energijos, o pradėjus veikti jėgų atsiranda iš karto.

Apie Keto ir mitochondriją

       Taigi kai teigiama, kad ketonai, kuriuos mūsų kūnas gamina nevalgant ar laikantis ketogeninės mitybos, leidžia energiją gaminančius procesus mitochondrijoje judėti daug sklandžiau ir efektyviau, turima omenyje, kad ATP „vėjo malūnėlis“ sukasi daug greičiau, pagamindamas daugiau šilumos, nes ketonai suteikia daugiau energijos deguonies molekulei.

       Iš ketonų organizmas gali gauti energiją tik pagamintą mitochondrijoje, o iš gliukozės organizmas gali gaminti energiją ir už mitochondrijos ribų. Tai reiškia, kad ketonų virtimui į energiją reikalingas deguonis. Gliukozė, esant deguoniui, taip pat skaidoma mūsų ląstelių mitochondrijoje. Tačiau kai gliukozė skaidoma mitochondrijoje, pagaminama daugiau ROS (reaktyvių deguonies formų) ir laisvųjų radikalų, kas sukelia žalą mūsų organizmui, todėl ketonų energija žymiai "švaresnė".

       Kai ląstelė dirba labai sunkiai, kaip pvz.: Kai atliekame didelio intensyvumo treniruotes, ląstelėms reikia pagaminti daugiau energijos ir nėra laiko deguoniui nukeliauti iki mitochondrijos. Todėl, kai mes atliekame didesnio intensyvumo treniruotę, mūsų organizmas ima skaidyti gliukozę už mitochondrijos ribų be deguonies. Tuo tarpu ketonai to negali. Išvada - gliukozės skaidymas gali būti ir aerobinis (su deguonimi), ir anaerobinis (be deguonies), o ketonai yra tik aerobiniai. Didelio intensyvumo treniruotės, pvz.: 100 m bėgimas ar sunkiosios atletikos rovimas, yra grynai anaerobinės  ir reikalauja gliukozės. Mažo intensyvumo pratimai, tokie kaip ėjimas, bėgimas, laipiojimas, gali būti grynai aerobiniai. Visiškai aerobinis pratimas leis ketonams dominuoti gaminant energiją.