Biology: Hormesis

Tiga praktik umum berjalan pada mekanisme yang sama. Angkat beban berat dan Anda merusak serat otot, lalu memperbaikinya menjadi keadaan yang lebih kuat. Duduk di sauna dan Anda membebani sirkulasi Anda, lalu sirkulasi itu beradaptasi dengan panas. Lewatkan satu waktu makan dan Anda menguras simpanan bahan bakar, lalu sistem-sistem yang mengelola bahan bakar membaik. Setiap kali, pembangunan ulang selama pemulihan melampaui titik awalnya.

Apa itu hormesis?

Kurva dosis-respons memiliki bentuk yang terukur: pada dosis rendah, sebuah pemicu stres membantu, pada dosis tinggi ia merugikan, dan manfaatnya memuncak pada suatu dosis di antara keduanya. Jika digambarkan dalam grafik, manfaatnya naik hingga mencapai dosis puncak, lalu menurun.

Sebagian besar saran kesehatan mengasumsikan bahwa hubungannya bersifat linear, sehingga makin banyak makin baik hingga batas tertentu. Untuk pemicu stres hormetik, asumsi itu keliru. Melewati dosis puncak, tambahan stres bukan hanya berhenti membantu, melainkan mulai merugikan.

Apa yang terjadi di dalam sel

Tiga respons ini muncul berulang kali.

Protein pendamping (chaperone). Panas dan tekanan lainnya mengaktifkan faktor transkripsi bernama HSF1. Faktor ini meningkatkan produksi protein kejut panas (heat-shock protein). Protein-protein ini melipat ulang protein yang telah kehilangan bentuknya dan meredam peradangan. Setelah paparan panas sebelumnya, sebuah sel menyimpan cadangan protein ini dalam jumlah yang lebih besar.

Mesin antioksidan. Stres oksidatif ringan mengaktifkan Nrf2. Faktor ini menyalakan gen antioksidan dan detoksifikasi milik sel itu sendiri. Latihan memicu adaptasi ini dengan menghasilkan stres oksidatif. Dosis tinggi vitamin C dan E yang dikonsumsi di sekitar waktu latihan menyerap habis stres tersebut. Sinyal untuk beradaptasi tidak pernah sampai, dan adaptasinya pun menjadi tumpul.

Toleransi silang. Beradaptasi terhadap satu pemicu stres meningkatkan toleransi terhadap pemicu lainnya, karena keduanya berbagi mesin pelindung yang sama. Dalam penelitian pada hewan (Horowitz 2017), hewan yang telah teraklimatisasi terhadap panas juga mampu bertahan terhadap kadar oksigen rendah dan aliran darah yang terbatas, karena pertahanan-pertahanan ini berbagi mesin pelindung yang sama. Ini adalah bukti terkuat yang tersedia bahwa praktik-praktik ini membangun pertahanan yang menyeluruh bagi tubuh.

Di mana posisi buktinya

Penelitian molekuler menunjukkan bagaimana adaptasi ini terbentuk, sebagian besar pada sel dan hewan. Penelitian pada manusia yang paling baik menunjukkan kurva ini bersifat observasional, sehingga menunjukkan bentuk dosis-respons tanpa membuktikan bahwa stres tersebut menyebabkan setiap manfaat yang didapat. Dosis sedang membantu; dosis yang jauh lebih besar berhenti menambah manfaat.

The Research & Studies

Everything here is based on the research we have collected and checked, sorted into groups and ordered with the strongest evidence first. Click any claim to open the studies behind it.

How it works

Latihan kekuatan dikaitkan dengan penurunan risiko penyakit sebesar 10 hingga 20%, memuncak pada sekitar 30 hingga 60 menit per mingguModerate · mixed

In plain terms

Manfaatnya memuncak pada sekitar 30 hingga 60 menit per minggu, dengan penurunan risiko sekitar 10 hingga 20%, dan perkiraan manfaat itu menghilang sepenuhnya pada sekitar 130 hingga 140 menit. Kurvanya berbentuk J untuk angka kematian, penyakit kardiovaskular, dan kanker, serta berbentuk L untuk diabetes, di mana kurva itu tidak naik kembali.

In detail

Manfaatnya memuncak pada sekitar 30 hingga 60 menit per minggu, dengan penurunan risiko sekitar 10 hingga 20%, dan perkiraan manfaat itu menghilang sepenuhnya pada sekitar 130 hingga 140 menit. Kurvanya berbentuk J untuk angka kematian, penyakit kardiovaskular, dan kanker, serta berbentuk L untuk diabetes, di mana kurva itu tidak naik kembali. Measured in: 16 prospective cohort studies, between roughly 167,000 and 540,000 people depending on the outcome. What could explain it instead: Self-reported training minutes in observational cohorts, which are poorly measured at the high end. People who train very large volumes may also differ systematically in ways adjustment misses.. Apakah volume yang lebih tinggi benar-benar merugikan masih belum jelas, dan para penulis menyatakan hal ini secara langsung, tanpa mengklaim adanya pembalikan efek. Kenaikan pada kurva tersebut bertumpu pada data yang jarang di volume tinggi, paparan dilaporkan sendiri oleh partisipan, dan bentuk kurva ini tidak konsisten untuk setiap hasil. Perlakukan ini sebagai kurva hormetik yang sugestif, bukan yang telah terbukti.

Who this may not transfer to:Twelve of the pooled studies included both sexes, two were men only and three women only.

The study · 1

Momma et al., muscle-strengthening activities and risk and mortality in major non-communicable diseases · Br J Sports Med 2022;56(13):755-763

Vitamin C dan E dosis tinggi meredam adaptasi mitokondria akibat latihan, datar dibandingkan kenaikan 59% pada plaseboModerate · risk

In plain terms

Dalam uji coba acak tersamar ganda, 54 orang dewasa mengonsumsi 1000 mg vitamin C dan 235 mg vitamin E atau plasebo setiap hari selama 11 minggu latihan daya tahan. Penanda pembentukan mitokondria COX4 dan PGC-1 alpha meningkat 59% dan 19% pada kelompok plasebo, tetapi tidak meningkat pada kelompok suplemen (COX4 -13%, PGC-1 alpha -13%; P 0.03 atau lebih rendah antar kelompok). VO2 max meningkat sekitar 8% pada kedua kelompok, sehingga efek peredaman ini tampak pada penanda otot, sementara hasil tes performa tidak berubah.

In detail

Paulsen dan koleganya (2014) menjalankan uji coba terkontrol acak tersamar ganda pada 54 pria dan wanita muda yang mengonsumsi 1000 mg vitamin C dan 235 mg vitamin E atau plasebo setiap hari selama 11 minggu latihan daya tahan. Pada kelompok plasebo, penanda mitokondria COX4 dan PGC-1 alpha meningkat 59% dan 19%; pada kelompok suplemen, keduanya tidak meningkat (COX4 -13%, PGC-1 alpha -13%; P 0.03 atau lebih rendah antar kelompok). VO2 max membaik sekitar 8% pada kedua kelompok. Dosis antioksidan tinggi meredam adaptasi seluler sementara perubahan performa selama 11 minggu tetap utuh, itulah sebabnya para penulis menyarankan kehati-hatian dalam memadukan dosis antioksidan besar dengan latihan.

Who this may not transfer to:Fifty-four young men and women; adaptation in older or already highly trained people was not tested.

The study · 1

Paulsen et al., vitamin C and E supplementation hampers cellular adaptation to endurance training in humans, a double-blind randomised controlled trial · J Physiol 2014;592(8):1887-1901

Aklimatisasi panas meningkatkan toleransi terhadap kadar oksigen rendah dan aliran darah yang terbatasEmerging

In plain terms

Pada hewan, aklimatisasi panas meningkatkan toleransi terhadap tekanan lain, termasuk kadar oksigen rendah dan aliran darah yang terbatas, tampaknya karena keduanya berbagi mekanisme perlindungan yang sama. Studi kecil pada manusia menunjukkan perbaikan toleransi seluler dan kinerja olahraga dalam kondisi oksigen rendah akut setelah aklimatisasi panas.

In detail

Horowitz (2017) meninjau toleransi silang (cross-tolerance) yang dimediasi oleh aklimatisasi panas pada hewan, di mana beradaptasi terhadap panas juga meningkatkan resistensi terhadap hipoksia dan iskemia melalui mekanisme protektif bersama yang terbentuk oleh perubahan epigenetik dalam masa hidup individu. Lee dan rekan-rekan (2016), sebuah studi crossover kecil pada manusia (21 pria, dalam kelompok tujuh orang), menemukan bahwa aklimatisasi panas meningkatkan toleransi seluler dan performa olahraga dalam kondisi hipoksia normobarik akut. Penelitian pada hewan memberikan mekanismenya; bukti pada manusia berskala kecil dan dibingkai sebagai performa olahraga, bukan hasil klinis.

The studies · 2

Horowitz, heat acclimation-mediated cross-tolerance, origins in within-life epigenetics · Front Physiol 2017;8:548

Lee et al., cross acclimation between heat and hypoxia, heat acclimation improves cellular tolerance and exercise performance in acute normobaric hypoxia · Front Physiol 2016

Contoh paling jelas pada manusia adalah aktivitas penguatan otot. Dengan menggabungkan 16 kohort prospektif, manfaatnya memuncak di sekitar 30 hingga 60 menit seminggu dengan penurunan risiko kematian, penyakit kardiovaskular, kanker, dan diabetes sekitar 10 hingga 20% (Momma 2022). Melewati itu, manfaatnya memudar hingga hilang pada sekitar 130 hingga 140 menit seminggu. Untuk mortalitas, penyakit kardiovaskular, dan kanker, manfaatnya memuncak lalu terkikis pada dosis yang lebih tinggi; untuk diabetes, manfaatnya naik hingga mencapai plateau dan tetap datar. Karena menit latihan dilaporkan sendiri oleh partisipan dan data pada volume tinggi masih jarang, perlakukan ini sebagai kurva hormetik yang sugestif, yang belum dibuktikan sepenuhnya oleh data.

Sebagian besar penelitian molekuler dilakukan pada sel, cacing, dan tikus; menerapkannya pada seseorang yang duduk di sauna belum dapat dipastikan. Karena data pada manusia bersifat observasional, hilangnya manfaat pada dosis tinggi mungkin bukan berasal dari stres itu sendiri. Orang-orang yang berlatih sebanyak itu berbeda dalam hal-hal lain yang tidak dapat dipisahkan oleh data. Ketika ada data gabungan pada manusia, manfaatnya memuncak pada dosis yang oleh kebanyakan orang akan disebut sedang.

Di mana gagasan ini ditarik terlalu jauh

Rokok, kekurangan tidur kronis, dan stres psikologis yang tak kunjung reda, semuanya menimbulkan tekanan dan semuanya secara konsisten merugikan; semuanya tidak memiliki masa pemulihan yang dibutuhkan oleh sebuah pemicu stres hormetik.

Sebuah pemicu stres hormetik memiliki tiga ciri pembeda: bersifat akut, diikuti oleh periode pemulihan, dan sistem memiliki respons adaptif yang spesifik terhadapnya. Hilangkan pemulihannya, dan mekanismenya pun lenyap.

Pertanyaan umum

Apakah hormesis berarti stres itu baik untuk saya?

Stres akut yang diikuti oleh pemulihan yang nyata adalah apa yang digambarkan oleh mekanisme ini. Stres kronis tanpa pemulihan adalah paparan yang berbeda, dan itu secara konsisten merugikan. Pemulihanlah tempat adaptasi terjadi, jadi itu bukan bagian yang boleh dipotong.

Bagaimana saya tahu jika saya melakukan terlalu banyak?

Sinyal-sinyal praktisnya sederhana: tidur yang memburuk, performa yang menurun perlahan selama berminggu-minggu, sebuah kebiasaan yang mulai Anda enggan lakukan. Salah satu dari itu berarti Anda telah melewati puncak kurva, dan jawabannya adalah melakukan lebih sedikit.

Tafsiran pengobatan Tiongkok