Hoe cellen energie produceren: de basis & ME/cvs

Tracy Duvall, 27 juni 2017

Ik heb een cursus fysiologie gedaan, zodat jij dat niet hoeft te doen! Ik heb een aantal verrassende basisbeginselen gecombineerd met kernbegrippen en onderzoek naar ME/cvs in minder dan zes minuten. En ik heb geprobeerd het redelijk eenvoudig te houden.

How Cells Produce Energy: The Basics and ME/CFS

A chapter of physiology summarized in less than 6 minutes! Plus a discussion of how it applies to myalgic encephalomyelitis, aka chronic fatigue syndrome. The video I reference is at: https://youtu.be/FxPpxI5mL3g For more, try: TracyDuvall.com The numbers come from ‘Physiology of Sport and Exercise, 5th ed.’ by Kenney et al.

https://www.youtube.com/watch?v=eDrvsk49MKM

Eerder heb ik beschreven hoe ME/cvs onze energie beperkt, zelfs op goede dagen. Hier beschrijf ik, vereenvoudigd uitgedrukt, hoe menselijke cellen energie produceren in algemene zin. En ik laat zien hoe een deel van het onderzoek naar ME/cvs daarin past. De details kunnen je verrassen; mij in ieder geval wel.

Tot voor kort dacht ik niet veel na over hoe mijn lijf energie produceerde. Ik denk dat ik er vanuit ging dat er gewoon slechts één manier was waarop dat gebeurde.

Niet waar! Om ME/cvs beter te begrijpen, heb ik wat fysiologie bestudeerd en ik heb een aantal basisbeginselen geleerd. In het kort:

Energie wordt geproduceerd in dezelfde cel als die het gebruikt.
De voornaamste brandstof die onze cellen produceren en gebruiken is ATP, dat is een type molecuul.
Cellen hebben drie belangrijke methoden om ATP te produceren.

Gezonde cellen hebben drie belangrijke methoden om brandstof, oftewel ATP, te produceren. Om ze makkelijker te onthouden, noem ik ze: de vlammenwerper, ontbranding en haardblokken. Ik laat ook de wetenschappelijke benamingen zien. Houd er rekening mee dat de eerste twee “anaeroob” zijn, dit betekent dat ze geen zuurstof nodig hebben. Houd er ook rekening mee dat, idealiter, het tweede proces, glycolyse of ontbranding, het derde proces zou moeten voeden.

Laten we terughalen dat onze lichamen uit minuscule cellen bestaan die niet veel groter zijn dan bacteriën. En bijna alle activiteit van ons lichaam vindt plaats in cellen of bestaat uit transport of communicatie tussen cellen. Feitelijk wordt onze brandstof geproduceerd in dezelfde cellen die deze energie verbruiken, maar de grondstoffen voor deze brandstof, zoals suiker en vet, worden getransporteerd in het bloed vanuit andere delen van het lichaam naar de cellen die het nodig hebben.

Oké, terug naar de drie belangrijke methoden om brandstof te produceren. Laten we beginnen met de vlammenwerper (het ATP-PCr systeem). Ik noem het een vlammenwerper omdat het direct klaar is en het een cel (bijvoorbeeld in een spier) een korte uitbarsting van explosieve kracht geeft. Een cel slaat een hoeveelheid PCr (fosfocreatine) op voor een korte uitbarsting. Maar na 10-15 seconden van volledig gebruik, is het weg.

Zover ik heb gelezen, hebben onderzoekers geen consistente problemen gevonden met de vlammenwerper bij ME/cvs. Dus misschien hebben mensen met deze ziekte in ieder geval een aantal seconden van kracht in zich. Aan de andere kant ben ik door moeilijke periodes heen gegaan, waarin het zelfs moeilijker was in beweging te komen dan in beweging te blijven. Wanner een persoon begint te bewegen, gebruiken cellen een kleine, opgeslagen hoeveelheid ATP terwijl de vlammenwerper wordt aangewakkerd en daarmee de andere twee systemen worden geactiveerd. Ik vraag me dus af of de vlammenwerper dan wel werkt, maar er niet voldoende start-ATP beschikbaar was.

Ik moet wel even melden dat alle drie methodes van brandstofproductie tegelijkertijd plaatsvinden. Er is er slechts eentje die steeds op elk moment de andere twee overheerst.

Verder met ontbranding (glycolyse), die de suiker glucose omzet in energie. Glycolyse is als ontbranding om twee redenen:

Het produceert niet veel energie

Tijdens volledige inspanning, blijft het ongeveer een minuut beschikbaar.

En het zou pyruvaat moeten omzetten in de sterkere, langdurigere energieproductie van de derde methode (“haardblokken”). Bij ME/cvs gebeurt dat niet, dat was het onderwerp in mijn eerste video.

Nogmaals, er hoeft geen probleem te zijn met glycolyse bij mensen met ME/cvs. Of misschien is het probleem dat er geen probleem is, wat leidt tot ophoping van lactaat.

De derde en meest krachtige vorm van energieproductie is het haardblok (oxidatie). Dit wordt ook wel aerobe energie genoemd. Haardblokken leveren een hoop energie gedurende een lange tijd en deze derde methode heeft dezelfde voordelen bij het produceren van ATP. Bij oxidatie duurt het wat langer om op gang te komen dan de andere twee. Het vindt plaats in de mitochondriën en is zeer complex. Het bevat bijvoorbeeld een keten van processen die de citroenzuurcyclus heet en een ander wordt de elektronentransportketen genoemd.

Net zoals haardblokken van diverse verschillende soorten bomen gemaakt kunnen worden, kunnen onze cellen verschillende grondstoffen gebruiken voor oxidatie. De meest efficiënte, pyruvaat, komt uit glucose via het ontbrandingsproces. Bij een gezond persoon kan de brandstof, ontstaan uit glucose, ongeveer 90 minuten aan beweging voeden.

Daarna zal het lichaam de nadruk leggen op het omzetten van vet naar energie. Zelfs een mager persoon heeft dagen aan vet hier en daar opgeslagen zitten. Maar mensen kunnen niet zo snel ATP produceren van vet, als dat het kan met suiker. En het verbruikt meer zuurstof. Dus eigenlijk is het een ondergeschikte methode.

In nood kunnen onze cellen ook de bouwstenen van eiwitten – aminozuren – als haardblokken gebruiken.

Helaas vertelt een hoop onderzoek dat het gewenste haardblok, van suiker, niet gebruikt wordt in de cellen van mensen met ME/cvs. In plaats daarvan stapelt het zich op in de vorm van lactaat, wat voor verschillende problemen zorgt, zoals pijn en zwakte. Maar er is ook een probleem in het overgaan van ontbranding naar haardblok – zoals beschreven in mijn andere video. Dus na onze gratis 15 seconden zijn we afhankelijk van ontbranding en daarna van het inefficiënte verbranden van vet en aminozuren.

Verklarende woordenlijst

Adenosinetrifosfaat (ATP): stof die (voornamelijk in de mitochondriën) gevormd wordt uit suikers, vetten en eiwitten en een sleutelrol vervult als drager van chemische energie

Pyruvaat: Een eindproduct van de afbraak van suikers, vetten en eiwitten en dient als energiebron voor de mitochondriën in de lichaamscellen