Ak má telo viacero defektných mitochondrií, tie signalizujú svoju nedostatočnosť jadru. Nazýva sa to retrográdna odpoveď, lebo ide od mitochondrií k jadru, nie opačne. Zámerom je opraviť metabolický nedostatok. Aktivuje sa generovanie energie na anaeróbne dýchanie, kedy sa využíva v tele výroba energie bez použitia mitochondrií a kyslíka, čím sa stimuluje vznik viac mitochondrií, takzvaná mitochondriálna biogenéza, ktorá následne chráni bunku pred oxidačným stresom. Z dlhodobého horizontu, je toto jediná možnosť ako môže bunka napraviť svoj bioenergetický nedostatok.

Mitochondrie sa delia, pokiaľ je energetický deficit pomerne malý, a to tak, že namnožia najmenej poškodené mitochondrie, keďže tie fungujú najlepšie. Tie poškodené podliehajú apoptóze. 

Toto je spôsob ako by sme prirodzene vedeli dosiahnúť neobmedzene dlhý život.

Hypoxia/hyperoxia je cielený tréning mitochondrií.

Kontrolovaná hypoxia vedie k zmene aktivity respiračného reťazca v mitochondriách, bez výraznejšej redukcie v tvorbe ATP, kedy stúpa množstvo voľných radikálov a tým aj oxidačný stres. To je želaným efektom, ktorý posiľňuje antioxidačnú kapacitu tela. Silnejší efekt tohto javu sa deje pri použití hypoxie striedajúcu hyperoxiu.

Kontrolovaná hypoxia môže urýchliť apoptózu poškodených buniek. Zároveň je možné pozorovať zvýšenú mitochondriálnu biogenézu.

Superoxiddismutáza a a glutatiónperoxidáza sú najdôležitejšími antioxidantmi, ktoré potrebuje organizmus pre ochranu pred oxidatívnym stresom a inými oxidatívnymi procesmi. Aj tu je možné preukázať, že hypoxia stimuluje syntézu týchto antioxidantov. Prostredníctvom toho vzniká tréningový efekt. Hypoxiou navodený oxidatívny stres (ROS) navodí stresový podnet, zvýšenie ukazovateľov SOD a glutatiónperoxidázy môže dlhodobo chrániť bunky pred oxidatívnym poškodením.

Mitochondriálne dysfunkcie so zníženou produkciou ATP sú stále viac považované za hlavnú príčinu mnohých chronických ochorení, predovšetkým nervového systému, ale aj kardiovaskulárneho systému, rovnako je tak tomu pri metabolických ochoreniach a tumoroch, ktoré sú spojené so zlyhaním mitochondriálnej produkcie ATP. Kontrolovaná hypoxia navodzuje apoptózu predovšetkým poškodených mitochondrií (podľa Skulacheva mipoptózu), zatiaľ čo zdravé mitochondrie sa replikujú a bunky tak môžu byť zásobované energiou. Tento proces je jedinečný a spolu s iným menovanými molekulárnymi mechanizmami hlavným dôvodom úspechu tejto terapie, obzvlášť pri zaobchádzaní s výraznejšími mitochondriálnymi dysfunkciami, ako napr. pri CFS – chronickom únavovom syndróme alebo kardiovaskulárnych ochoreniach.