Función mitocondrial: temperaturas extremas y sus beneficios para la salud

               

Si usted constantemente investiga y se interesa en alternativas naturales para lograr o mantener una salud óptima, se habrá topado con el tema de la función mitocondrial.  Básicamente, las mitocondrias son orgánulos en el interior de las células (en algunas más en otras menos) pero que se encargan de suministrar la energía necesaria para la actividad y respiración celular.  Para acortar la historia, son la fuente primaria de energía de nuestro cuerpo.

Cuando las mitocondrias no funcionan de manera óptima, la capacidad del cuerpo para producir energía se distorsiona.  Para tener la energía que necesitamos en todo momento, el cuerpo debe eliminar las mitocondrias desusadas y producir nuevas que es lo que se llama biogénesis mitocondrialExisten algunas estrategias para lograrlo:

  • La exposición a frío y calor extremos
  • Ejercicio
  • Ayunos intermitentes
  • Ciclos cetónicos
  • Algunos alimentos y suplementos como el resveratrol

Todas estas estrategias estimulan la producción del receptor activado por proliferación del peroxisoma gamma y co-activador a1 (PGC-a1) que es el factor principal de biogénesis mitocondrial.

Veamos cómo la exposición física a temperaturas extremas por ciclos de varios minutos beneficia ciertos órganos y funciones corporales.

 

Exposición a frío y calor extremos

La doctora Rhonda Patrick lleva estudiando el acondicionamiento hipertérmico (tanto frío como calor extremo) por varios años y tiene algunos videos en los que presenta los muchos beneficios tanto del calor como del frío extremo.

Por ejemplo, el uso de baños calientes, vapor o saunas que elevan la temperatura interior del cuerpo ayuda a activar genes que son importantes para mejorar la función de las proteínas de choque térmico intracelular (HSP por su sigla en inglés). 

El estrés térmico se ha asociado con

  • El incremento en la resistencia atlética
  • Prevención de atrofia durante el desuso del músculo (y en la regeneración del mismo al re-utilizarlo)
  • Mejora la sensibilidad a la insulina al incrementar los receptores de glucosa en las células musculares
  • Incrementa la BDNF y la norepinefrina (la BDNF es una proteína que estimula el crecimiento de nuevas células cerebrales y la norepinefrina es un neurotransmisor asociado con la atención y la concentración)
  • Longevidad

En cuanto a la crioterapia (entrar en un ambiente frío), y la inmersión en agua gélida, aparte de beneficiar el metabolismo, el alivio muscular, desempeño atlético, produce uno de los efectos más interesantes que se lleva a cabo en el cerebro. 

Una de las respuestas fisiológicas más contundentes de la exposición al frío es la liberación de la hormona norepinefrina en el torrente sanguíneo, así como en el locus cerúleo del cerebro. La norepinefrina que es además un neurotransmisor, se manifiesta en los niveles de la atención, concentración, habilidad cognitiva y estado de ánimo.  En el torrente sanguíneo incrementa la vasoconstricción y según la doctora Patrick, la norepinefrina va aquí acompañada de dopamina.

Así como la exposición al calor extremo de un sauna activa las proteínas de choque térmico, la exposición al frío extremo hace lo mismo, pero, además, hay un tipo de proteínas que son específicas a este estímulo llamadas proteínas de choque frío.

Existe en particular una proteína de choque frío conocida como ARN de enlace 3 (RBM3 por su sigla en inglés).  Esta proteína se encuentra en el cerebro, corazón, hígado y esqueleto y se activa fuertemente con apenas un poco de exposición al frío.

 

Beneficios específicos de la exposición a temperaturas gélidas o crioterapia

  • Reduce inflamación:  el propósito de la inflamación es de eliminar la causa inicial del daño celular, eliminar células muertas y tejidos afectados por la agresión a la que haya sido sujeto e iniciar el proceso de restauración de tejido.  Sin embargo, cuando la inflamación se descontrola (por causas ajenas a una agresión física como malos hábitos alimenticios, sedentarismo…) se le ha identificado como el motor principal del envejecimiento y las enfermedades que con él se relacionan.

La norepinefrina inhibe el trayecto inflamatorio al disminuir el factor alfa de necrosis tumoral (TNF-alpha en inglés) una molécula muy potente que aumenta la inflamación.

La producción de norepinefrina ha demostrado también una disminución de otros químicos molestos como la proteína macrófaga inflamatoria- 1a, producida por células inmunitarias que juegan un papel importante en la artritis reumatoide.

 

  • Crioterapia de cuerpo entero y artritis, en experimentos con pacientes que soportaron una temperatura de -110 °C durante 2-3 minutos en sesiones de 3 veces en una semana se identificó una gran reducción de dolor.

 

  • Función inmunológica, el sistema inmunológico juega otro papel importante en el proceso de envejecimiento ya que éste está asociado a la reducción de células inmunitarias. Pero ¿cómo afecta el frío la reserva de células inmunitarias?  Se demostró que inmersiones en agua fría 3 veces por semana durante 6 semanas incrementó significativamente el número de linfocitos. (1) Otro estudio demostró que la exposición física a una temperatura de 5 °C incrementó el número de células blancas incluyendo los linfocitos citotóxicos T que es un tipo de célula inmunitaria que destruye células cancerígenas. (2)

 

Frío, pérdida de peso y termogénesis

La doctora Rhonda Patrick en su estudio sobre tensión fría explica que los baños de agua helada se han popularizado debido a los efectos del frío para la pérdida de peso.  Una de las formas del cuerpo de responder al frío es estimulando el metabolismo, no para producir energía en la forma de ATP (Adenosina trifosfato), si no para calentar el cuerpo y en el proceso, quemar grasa.  Este proceso se conoce como termogénesis.

Existen dos tipos de termogénesis, la una es termogénesis con temblor donde son las contracciones musculares las incrementan la energía metabólica.  La termogénesis sin temblor ocurre en el tejido adiposo y es la responsable del efecto “quema grasa” una vez que el cuerpo se adapta al frío.

Termogénesis sin temblor y tejido adiposo marrón.  Este proceso se regula en parte por la hormona norepinefrina que como ya sabemos es inducida por la exposición al frío, dependiendo de su intensidad y tiempo de exposición. Aquí es donde se expresa la proteína desacoplante 1 de la cual, usted solo debe saber que produce un mayor número de mitocondrias en el tejido adiposo volviéndolo metabólicamente activo.

La exposición al frío incrementa la actividad antioxidante de las enzimas.  Uno de los efectos secundarios de quemar grasa acumulada para la obtención de energía es la producción de especies de oxígeno reactivo (ROS por su sigla en inglés) que pueden dañar hasta el ADN de la célula. Esto es normal, pero es importante poder contrarrestar ese daño.

Pues bien, parece que la exposición al frío, la cual, funciona como un tensor hormético, o sea, una estimulación baja a un factor ambiental que es dañino en dosis altas y que induce una respuesta adaptativa, puede, además, activar unos sistemas genéticos antioxidantes que son mucho más poderosos que cualquier suplemento antioxidante. (3)

 

Choque frío, masa muscular, rendimiento y recuperación

 En el contexto del ejercicio la exposición al frío tiene dos variables:

  • El tipo de ejercicio que se realiza
  • Sincronización para la aplicación del frío en relación al ejercicio

 Sincronización

Inmediatamente después del ejercicio hay un pico en la producción de citosinas pro inflamatorias, es decir moléculas que activan células inmunitarias involucradas en la reparación del tejido.  La inflamación y las especies reactivas de oxígeno son necesarias para que se active la producción de mitocondrias y el crecimiento muscular.

Existe luego una respuesta anti-inflamatoria que se produce más o menos una hora después del ejercicio, en este momento se incrementan algunas hormonas anabólicas como la IGF-1 (factor de crecimiento insulínico tipo 1) cuya disminución en su señalización ha demostrado desacelerar el proceso degenerativo del envejecimiento y extender la vida de una amplia gama de organismos incluyendo posiblemente a los humanos (4)

Así que para algunos ejercicios no es muy conveniente la crioterapia y la inmersión en agua fría inmediatamente después del ejercicio mientras que para otros puede ser benéfica.

Tipos de ejercicio

Recordemos que la actividad física ejerce tensión en el cuerpo y en respuesta, el cuerpo activa genes y procesos que crean una resistencia a esa tensión.  Lo que importa entender aquí es que según el tipo de ejercicio ocurre la adaptación.  La tensión puede ser aeróbica (entrenamiento de resistencia), mecánica (fuerza, pesas) o una mezcla de ambos (pliométrica)

Entrenamiento de fuerza

Varios estudios han demostrado que realizar la crioterapia o inmersión en agua fría una hora después del ejercicio no es muy benéfica pues inhibe la hipertrofia muscular.

Resistencia

En el caso de actividades de resistencia como el atletismo las consecuencias de la inmersión en agua fría y la crioterapia son más positivas en pruebas llevadas a cabo más de una hora después de terminado el ejercicio.

El frío en este sentido incrementa la producción de mitocondrias y esto afecta la capacidad aeróbica.  Así, atletas de élite sometidos a 1, 24, 48 horas de crioterapia después de hacer piques de velocidad incrementaron su velocidad y fuerza en un 20% tan pronto como dos días después de esta práctica. (5)

 


2 comentarios

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