De biologie van CO2, de miskende chemische verbinding

In dit interview uit 2010  bespreekt wijlen Ray Peat, een bioloog en fysioloog die gespecialiseerd was in de bio-energetische theorie van gezondheid, enkele van de belangrijkste voordelen van CO2 en hoe dit in het menselijk lichaam werkt. Dit artikel is een samenvatting van de belangrijkste punten uit dat interview.

Mijn excuses voor de kwaliteit van de video. De video is 13 jaar geleden opgenomen en lijkt met een mobiele telefoon te zijn gefilmd. In 2010 waren de camera’s nog niet heel goed. De geluidskwaliteit is echter prima, en wat nog belangrijker is, deze informatie is erg moeilijk te vinden nu Peat niet meer onder ons is. Toen ik de video voor het eerst zag, hadden slechts 2000 mensen hem bekeken.

Koolstofdioxide is natuurlijk en essentieel

Ik heb de video vier keer bekeken omdat hij zo goed is. Ik ben ervan overtuigd dat het optimaliseren van je koolstofdioxidegehalte (CO2) een van de belangrijkste strategieën is om degeneratie als gevolg van veroudering te vertragen.

Over dit onderwerp zal ik een interview doen met Peter Litchfield, een van ’s werelds meest vooraanstaande ademhalingsdeskundigen. Hij heeft een doctoraat in experimentele psychologie en zal ons uitleggen waarom de meeste ademhalingstechnieken niet werken, omdat ze niet ingaan op de onderliggende ademhalingspatronen die het CO2-gehalte verlagen.

CO2 is cruciaal voor een optimale gezondheid

CO2 wordt doorgaans beschouwd als niet meer dan een schadelijk afvalproduct van de ademhaling en een “vervuilende stof” die de aarde in gevaar brengt door de opwarming van de aarde.

De realiteit is dat CO2 een drijvende kracht is achter de energieproductie in mitochondriën en dat het de zuurstoftoevoer naar je cellen verbetert. Het is ook essentieel voor het meeste leven op aarde, met name voor planten. CO2 lijkt een fundamenteler onderdeel van levende materie te zijn dan zuurstof. Dit alles was in de afgelopen decennia algemeen bekend, maar op de een of andere manier is de kennis over de gunstige effecten van CO2 in de loop der tijd onderdrukt.

Belangrijk is dat CO2 zorgt voor een efficiëntere energieproductie in je mitochondriën. Daarom zijn mensen die op grotere hoogte wonen of verblijven over het algemeen gezonder en hebben ze minder chronische gezondheidsproblemen zoals astma. De reden hiervoor is dat de druk van CO2 ten opzichte van zuurstof op grotere hoogte groter is.

Een eenvoudige biohack om CO2 te verhogen

Volgens Forbes Health is biohacking “een term die wordt gebruikt om verschillende tips en trucs te beschrijven om het vermogen van het lichaam om op topniveau te functioneren te verbeteren – en misschien zelfs de levensduur te verlengen”.

Een biohack om een hogere hoogte na te bootsen en zo het CO2-gehalte te verhogen, is door een minuut of twee in een papieren lunchzak te ademen. De zak mag niet te klein of te groot zijn (de ideale afmeting is 15 bij 38 centimeter). Adem in de zak met je mond en neus bedekt, totdat je je beter voelt.

Bij elke uitademing stoot je koolstofdioxide uit. Door de koolstofdioxide in de papieren zak opnieuw in te ademen, verhoog je effectief je koolstofdioxidegehalte. Volgens Peat is aangetoond dat een paar keer per dag in een papieren zak ademen de bloeddruk met wel 30 punten verlaagt en deze na een paar dagen herhaling stabiliseert.

CO2 en lactaat hebben tegengestelde effecten

Zoals Peat uitlegt, hebben CO2 en lactaat tegengestelde effecten. Dus waar lactaat problemen veroorzaakt, heeft CO2 gunstige effecten.

Een verhoogde lactaatproductie komt bijvoorbeeld vaak voor bij diabetes, Alzheimer, hartfalen, shock en algemene veroudering. Het bevordert ontstekingen en verslechtert de mitochondriale functie. Omgekeerd wordt een lage CO2-concentratie in verband gebracht met epileptische aanvallen, spierspasmen, ontstekingen, hypothyreoïdie, beroertes en stollingsstoornissen.

Volgens Peat kunnen al deze problemen, of ze nu worden veroorzaakt door verhoogd lactaat of een laag CO2-gehalte, met succes worden behandeld met verschillende soorten CO2-therapieën zoals CO2-baden (waarbij CO2 in het bad wordt gepompt, vergelijkbaar met baden in koolzuurhoudend mineraalwater) of het toevoegen van CO2 aan een standaard hyperbare [onder verhoogde druk, red.] behandeling.

Eenvoudigere manieren om het CO2-gehalte in je weefsels te verhogen zijn onder meer een paar keer per dag in een kleine papieren lunchzak ademen, zoals hierboven beschreven, voldoende calcium innemen en supplementen met zout, bakpoeder of koolzuurhoudende dranken gebruiken.

Peat vertelt hoe hij iemand die leed aan voorbijgaande ischemische aanvallen en die meerdere keren met symptomen van een beroerte en verlamming naar de eerste hulp was gegaan, adviseerde om bij een aanval frisdrank of koolzuurhoudend water te drinken, omdat de bubbels in koolzuurhoudende dranken CO2-gas zijn. Dat werkte voor hem, zei hij.

CO2 bevordert efficiënte energieproductie

Lactaat is het bijproduct van glycolyse, of anaerobe ademhaling. Het ontstaat wanneer je mitochondriën aangetast zijn en glucose niet kunnen metaboliseren. In plaats van dat pyruvaat naar de mitochondriën gaat om te worden verbrand, wordt het in het cytoplasma van de cel geoxideerd tot lactaat. Wanneer dit gebeurt in aanwezigheid van zuurstof, wordt dit het Warburg-effect genoemd, een belangrijk proces dat kankercellen gebruiken.

Zoals in de grafiek te zien is, kan glucose op twee verschillende manieren worden gemetaboliseerd. Wanneer de vetinname te hoog is, wordt glucose verbrand via glycolyse, waarbij geen zuurstof wordt gebruikt en waarbij lactaat wordt geproduceerd. Dit is een zeer inefficiënte manier om energie te produceren, aangezien er slechts 2 ATP per glucosemolecuul wordt gegenereerd. En, in de context van dit artikel, geen CO2.

Wanneer de vetinname tussen de 15 en 40 procent ligt en de glucose-inname hoog genoeg is, kan glucose worden verbrand als brandstof in de mitochondriën. Dit levert tot 38 ATP per glucosemolecuul op. Bij dit proces worden ook NADH en CO2 geproduceerd.

Wanneer de vetinname meer dan 40 procent bedraagt en de koolhydraatinname minder dan 200 gram per dag, wordt glucose via glycolyse in het cytoplasma van de cel verwerkt. Dit proces produceert lactaat, dat de oxidatie van glucose remt en ervoor zorgt dat het lichaam zijn metabolisme verschuift naar het verbranden van vetten.

Lactaat bevordert ook ontstekingen en fibrose. CO2 beperkt ondertussen de vorming van lactaat, verhoogt de oxidatie van glucose, helpt bij het op gang brengen van mitochondriale vorming (d.w.z. verhoogt het aantal mitochondriën in je cellen) en verhoogt de cellulaire ATP-concentraties.

Zoals Peat uitlegt, concurreren producten van glycolyse (pyruvaat en lactaat) met CO2 om bindingsplaatsen in het mitochondrium. Glycolyse vermindert de energieproductie door CO2 te verminderen.

Samenvatting energieproductie

Samengevat zijn er twee belangrijke punten die hieruit naar voren komen:

1. De meest efficiënte manier om cellulaire energie te genereren is door glucose te verbranden in de elektronentransportketen van je mitochondriën (aerobe ademhaling). Naast het genereren van maximaal 38 ATP-moleculen per glucosemolecuul (in tegenstelling tot de twee die worden gegenereerd door glycolyse), genereert het ook naar schatting 50 procent meer CO2 dan vetoxidatie. Om glucose in je mitochondriën te kunnen metaboliseren, moet je inname van vetten uit voeding laag genoeg zijn om de oxidatie van glucose niet te remmen. Hoewel er geen hard bewijs is voor hoeveel vet te veel is, vermoed ik dat je vet moet beperken tot 30 of 40 procent, afhankelijk van je individuele behoeften, om je glucosemetabolisme te optimaliseren.
2. Er zijn twee mogelijke energietoestanden:

   1. een glycolytische stresstoestand waarin de energieproductie wordt verminderd door de remming van CO2;
   2. een energie-efficiënte toestand waarin CO2 wordt geproduceerd en lactaat wordt onderdrukt.

CO2 beschermt tegen lipideperoxidatie

CO2 helpt ook beschermen tegen de schadelijke effecten van lipideperoxidatie. Lipideperoxidatie verwijst naar een proces waarbij vrije radicalen en andere schadelijke oxidanten lipiden (vetten) met koolstof-koolstof dubbele bindingen aanvallen. Meervoudig onverzadigde vetten (PUFA’s) zoals linolzuur (LA) zijn hier bijzonder gevoelig voor.

Wat velen niet beseffen, is dat lipideperoxidatie toeneemt wanneer het CO2-gehalte laag is, aangezien CO2 de vetten tegen schade beschermt. Zoals Peat uitlegt, nemen PUFA’s bij een laag CO2-gehalte de productie van lipideperoxiden (oxidatieproducten van fosfolipiden) op.

Lipideperoxiden worden afgebroken tot reactieve aldehyden zoals malondialdehyde en 4-hydroxy-2-nonenal (4-HNE), die DNA en eiwitten beschadigen, waardoor ze niet goed meer functioneren. Van lipideperoxidatie is bekend dat het bijdraagt aan aandoeningen zoals kanker, atherosclerose en neurodegeneratieve aandoeningen, om er maar een paar te noemen.

Peat haalt een experiment aan waarin werd aangetoond dat wanneer je de CO2 in menselijk weefsel tot drie keer de normale hoeveelheid verhoogt, de hoeveelheid lipideperoxiden tot nul daalt. CO2 heeft dus een krachtige ontstekingsremmende werking en beschermt effectief tegen lipideperoxidatie.

Dit is belangrijke informatie, aangezien de meeste mensen tegenwoordig enorm veel zaadoliën consumeren die vol zitten met PUFA’s, waardoor ze zeer hoge concentraties LA in hun cellen hebben opgeslagen.

Zoals uitgelegd in “Linolzuur – het meest schadelijke ingrediënt in uw voeding”, is LA een belangrijke oorzaak van chronische ziekten, omdat het mitochondriale disfunctie veroorzaakt en ontstekingen bevordert.

Het verhogen van CO2 in je weefsels kan een effectieve manier zijn om door LA veroorzaakte schade te beperken, terwijl je werkt aan het verwijderen van het overtollige LA uit je weefsels en het vervangen door gezonde vetten (wat zes of zeven jaar kan duren).

Hoe lactaat en CO2 stress beïnvloeden

Peat gaat ook uitgebreid in op hoe lactaat en CO2 de stressrespons en andere aspecten van de menselijke biologie beïnvloeden die van invloed zijn op ziekten, waaronder kanker.

Om te beginnen regelt het enzym cytochroomoxidase – ook bekend als Complex IV in de mitochondriale elektronentransportketen, die zuurstof gebruikt –je zuurstofverbruik.

Dus hoe meer cytochroomoxidase je hebt en hoe actiever het is, hoe groter je zuurstofverbruik. Cytochroomoxidase is ook verantwoordelijk voor het verhogen van het totale aantal mitochondriën in de cel, zodat deze kan voldoen aan het toegenomen zuurstofverbruik.

Wanneer je een cel verzadigt met een zeer grote hoeveelheid CO2, verhoog je snel de hoeveelheid cytochroomoxidase in de cel en stimuleer je de activiteit ervan vrijwel onmiddellijk. Dit verschuift de oxidatieve balans van de cel naar de geoxideerde toestand, omdat elektronen uit het systeem worden getrokken. Dit verlaagt de reductieve stress in de cel, hetgeen je wilt bereiken.

In gezonde cellen bestaat er een evenwicht tussen NAD+ en NADH dat cruciaal is voor de energieproductie. Aandoeningen zoals kanker of diabetes verstoren dit evenwicht, wat leidt tot een teveel aan lactaat en een verminderd NAD+. Koolstofdioxide is cruciaal omdat het een overmatige lactaatproductie voorkomt en een gezonde NAD+/NADH-verhouding in stand houdt.

CO2 beïnvloedt ook de waterbalans in cellen en ondersteunt een geoxideerde cellulaire toestand met verminderde reductieve stress, wat resulteert in een juist gebruik van zuurstof. Hyperventilatie, of overmatig ademen, waardoor CO2 wordt verminderd, leidt doorgaans tot overproductie van lactaat, wat bijdraagt aan stress en de cellulaire balans verstoort.

CO2 in spoedeisende hulp

Peat bespreekt ook de rol van CO2 in spoedeisende hulp en het potentieel ervan om je leven of dat van een dierbare te redden. Patiënten met een beroerte worden doorgaans beademd met zuivere zuurstof om hersenbeschadiging door hypoxie te voorkomen, maar dit is niet de beste manier om deze patiënten te helpen.

Een beademingsstrategie die permissieve hypercapnie wordt genoemd, lijkt veel beter te zijn. Permissieve hypercapnie verwijst naar een beademingsstrategie waarbij gebruik wordt gemaakt van partiële CO2-drukken die hoger zijn dan de fysiologische normen. Ik heb degenen die werken met hyperbare zuurstof aangemoedigd om deze strategie te onderzoeken en toe te passen in hun hyperbare kamers. Zoals Peat uitlegt:

“De laatste jaren beginnen nogal wat mensen te praten over permissieve hypercapnie … in plaats van iemand dood te ventileren [door] hem zuivere zuurstof te geven. Als mensen niet genoeg zuurstof naar de hersenen krijgen, geven ze hun zuivere zuurstof en hyperventileren ze hen.”

“Het idee is om hun hersenen te laten krimpen door hen te hyperventileren, omdat dit de bloedcirculatie van de hersenen stillegt. Maar als ze sterven door een gebrek aan zuurstof naar de hersenen, is dat niet wat je wilt doen …”

“Ik noemde dit in een les over voeding [het gebruik van koolzuurhoudende dranken tijdens een ischemische beroerte]. Ik had sodawater gezegd, dat wil zeggen koolzuurhoudend water, maar de week daarop zei een van de studenten dat ze het had geïnterpreteerd als baking soda in water.”

“In principe is dit hetzelfde idee, maar ze zei dat ze haar moeder die al zes maanden half verlamd was, een lepel baking soda had gegeven, en dat de verlamming 15 minuten na het drinken van slechts een glas water met baking soda verdween en wegbleef.”

De reden waarom baking soda in dit geval werkte, is waarschijnlijk omdat CO2 door natriumbicarbonaat (baking soda) door je bloedbaan wordt getransporteerd. Peat gaat verder met het bespreken hoe brandweerlieden in het verleden CO2 bij zich hadden voor de behandeling van shock en ademhalingsstilstand.

In de jaren twintig van de vorige eeuw bedacht Yandell Henderson, directeur van het Yale Laboratory of Applied Physiology, een systeem waarbij zuurstof werd gebruikt waaraan 5 procent, 7 procent of 10 procent CO2 was toegevoegd. Brandweerkorpsen in de hele Verenigde Staten en veel ziekenhuizen gebruikten 5 procent CO2 om baby’s die waren gestopt met ademen te reanimeren, en om shockgevallen te behandelen. Het werd ook gebruikt na operaties om het herstelproces te ondersteunen.

De gebrekkige visie van de groene agenda op CO2

Tot slot weerlegde Peat ook belangrijke argumenten van de groene agenda door erop te wijzen dat tijdens het Carboon-tijdperk in de geschiedenis van de aarde, toen er een bijzonder overvloedig planten- en dierenleven was, het koolstofdioxidegehalte ongeveer 20 keer hoger was dan nu en de temperaturen relatief stabiel waren.

“Het toenemen van de vegetatie zal infraroodstraling terugkaatsen naar de ruimte”, zei hij, “dus het is alsof de aarde een thermostaat heeft die grote veranderingen in CO2 reguleert.”

Nog belangrijker is dat niets gedijt in een omgeving met een laag CO2-gehalte – geen planten, geen dieren of insecten, en, zoals uit al het bovenstaande blijkt, ook geen mensen. Als er al iets is wat de wereld nodig heeft, is het misschien juist wat meer CO2 gezien het feit dat CO2-tekorten wijdverbreid zijn, bossen sterven en planten niet erg goed groeien. Zoals Peat opmerkt:

“Alle dieren en zelfs planten lijden onder een tekort aan koolstofdioxide. Als je dit verlaagt, zullen zelfs planten het niet goed doen … In de jaren veertig experimenteerden mensen met het vergiftigen van ratten of muizen met 50 procent koolstofdioxide, waarbij ze een uur lang dood bleven en vervolgens weer tot leven werden gewekt, en ze hadden geen hersenbeschadiging. Als ze extra CO2 kregen, liepen ze geen beschadiging op door het gebrek aan zuurstof. Voor primitieve organismen is het dus essentiëler dan zuurstof.”

De steeds grilliger wordende weersystemen* die we nu meemaken, hebben waarschijnlijk weinig te maken met het CO2-gehalte in onze atmosfeer en veel meer met een combinatie van decennialange weermanipulatie en natuurlijke zonnecycli.

*Noot van de redactie:
De Internationale Wetenschappelijke Conferentie van de Climate Intelligence Group (Clintel), heeft in de Kamer van Afgevaardigden van de Tsjechische Republiek in Praag, bijeengekomen op de twaalfde en dertiende dag van november 2024 verklaard (punt 8):
“Binnen de wetenschappelijke gemeenschap bestaat brede overeenstemming over het feit dat extreme weersomstandigheden niet in frequentie, intensiteit of duur zijn toegenomen en dat het onwaarschijnlijk is dat dit in de toekomst wel het geval zal zijn.”