Mitokondrioiden energiantuotanto
Mitokondriot ovat solujen energiantuotannosta vastaavia rakenteita. Ne käyttävät happea ja ravinnosta saatavia yhdisteitä ATP:n muodostamiseen.
ATP on energiaa, jota solut tarvitsevat kaikkeen toimintaansa. Sitä tarvitaan muun muassa lihasten työskentelyyn, hermoston toimintaan, kudosten korjaamiseen ja elimistön normaalien toimintojen ylläpitämiseen.
Paljon energiaa kuluttavissa kudoksissa, kuten lihaksissa, aivoissa ja sydämessä, mitokondrioiden hyvä toiminta on erityisen tärkeää.
Tutkimustausta
Vuonna 2022 julkaistussa tutkimuksessa selvitettiin, miten HBOT vaikuttaa mitokondrioiden toimintaan ja fyysiseen suorituskykyyn.
Tutkimukseen osallistui terveitä, liikuntaa säännöllisesti harrastavia keski-ikäisiä ihmisiä. Osa osallistujista sai 40 HBOT-hoitokertaa kahden kuukauden aikana ja osa lumehoitoa.
Mitokondrioiden toimintaa tutkittiin suoraan osallistujien lihasnäytteistä.
Mitä tutkimuksessa havaittiin?
HBOT-hoitojakson jälkeen mitokondriot pystyivät käyttämään happea aikaisempaa tehokkaammin energiantuotantoon.
Myös mitokondrioiden määrää kuvaavat mittaustulokset kasvoivat.
Samalla osallistujien maksimaalinen hapenottokyky, anaerobinen kynnys ja fyysinen suorituskyky paranivat lumehoitoa saaneeseen ryhmään verrattuna.
Tutkimuksessa havaittiin siis sekä solutason muutoksia että niiden kanssa samansuuntaisia muutoksia suorituskyvyssä.
Miksi tulos on kiinnostava?
HBOT ei ainoastaan lisää hapen saatavuutta hoidon aikana. Tutkimuksen perusteella toistuva hoito voi saada aikaan pidempään säilyviä muutoksia siinä, miten mitokondriot käyttävät happea ja tuottavat energiaa.
Mitokondriot vaikuttavat lähes kaikkien kudosten toimintaan. Siksi niiden toimintaa tutkitaan muun muassa palautumisen, fyysisen suorituskyvyn, ikääntymisen ja neurologisten toimintojen yhteydessä.
Tutkimuksen tulokset osoittavat melko selvästi, että kyseisessä hoito-ohjelmassa HBOT paransi mitokondrioiden toimintaa.
Mitä lievemmällä paineella on havaittu?
Miedolla, noin 1,3 ATA:n ylipaineella tehdyissä eläintutkimuksissa on havaittu mitokondrioiden muodostumista ja energiantuotantoa säätelevien mekanismien aktivoitumista.
Toistuva lievä ylipaine yhdessä harjoittelun kanssa lisäsi lihasten energia-aineenvaihduntaan liittyviä muutoksia ja paransi eläinten kestävyyssuorituskykyä enemmän kuin pelkkä harjoittelu.
Tämä on kiinnostavaa, koska vaikutuksia havaittiin selvästi matalammalla paineella ja ilman puhtaan hapen hengittämistä.
mHBOT:n näkökulma
Tutkimusten perusteella mitokondrioihin kohdistuva vaikutus ei näytä edellyttävän mahdollisimman korkeaa painetta tai happipitoisuutta.
Lieväkin ylipaine voi nostaa hapen osapainetta ja toimia biologisena ärsykkeenä, joka aktivoi mitokondrioiden toimintaa, muodostumista ja energiantuotantoa sääteleviä prosesseja.
Tämän perusteella on perusteltua ajatella, että myös mHBOT voi tukea mitokondrioiden toimintaa. Kevyemmällä paineella vaikutukset voivat kuitenkin olla maltillisempia tai vaatia useampia toistuvia hoitokertoja.
Ihmisillä tehtävää suoraa mHBOT-tutkimusta tarvitaan vielä lisää, jotta vaikutusten voimakkuus ja parhaat hoitomäärät voidaan määrittää tarkemmin.
Mitä tutkimus ei tarkoita?
HBOT tai mHBOT ei yksin korjaa kaikkia mitokondrioihin liittyviä ongelmia eikä korvaa liikuntaa, ravintoa, unta tai palautumista.
Mitokondrioiden toimintaan vaikuttaa koko elämäntilanne. Ylipainehappihoitoa voidaan tarkastella yhtenä mahdollisena ärsykkeenä, joka tukee solujen energiantuotantoa muiden tekijöiden rinnalla.
Yhteenveto
HBOT paransi ihmistutkimuksessa mitokondrioiden kykyä käyttää happea energiantuotantoon ja lisäsi mitokondrioiden määrää kuvaavia mittaustuloksia. Samalla osallistujien hapenottokyky ja fyysinen suorituskyky paranivat.
Miedolla ylipaineella tehdyissä tutkimuksissa on havaittu samansuuntaisten mitokondrioiden toimintaa säätelevien mekanismien aktivoitumista.
Tulokset tukevat ajatusta siitä, että myös mHBOT voi vaikuttaa solujen energiantuotantoon, vaikka vaikutuksen suuruudesta ihmisillä tarvitaan vielä lisää tutkimusta.
Lähteet
Hadanny A, Hachmo Y, Rozali D, ym. Effects of Hyperbaric Oxygen Therapy on Mitochondrial Respiration and Physical Performance in Middle-Aged Athletes: A Blinded, Randomized Controlled Trial. Sports Medicine – Open. 2022;8:22. https://doi.org/10.1186/s40798-021-00403-w
Suzuki J. Endurance performance is enhanced by intermittent hyperbaric exposure via up-regulation of proteins involved in mitochondrial biogenesis in mice. Physiological Reports. 2017;5(15):e13349. https://doi.org/10.14814/phy2.13349