Oxidative Kapazität

… ist Melodie in meinen Ohren.

Ich sage dir auch warum.

Oxidative Kapazität ist – für dich und für mich – ein Synonym für die mitochondriale Dichte und beschreibt außerdem die Fähigkeit, seine Energie maximal aus Fettsäuren zu gewinnen.

Dein und mein Ziel sollte es sein, eine Zelle zu generieren, die möglichst so wie die untere aussieht, also mit vielen „schwarzen Punkten“.

Mitochondrien haben eine Substrat-Präferenz: Fettsäuren. Deshalb ist die Biogenese der Mitochondrien (Neubildung) auch direkt gekoppelt an die Synthese von Proteinen, die am Fettstoffwechsel beteiligt sind. Doch Mitochondrien sorgen nicht nur dafür, dass aus Fettsäuren Energie in Form von ATP entsteht, sondern sind sogar „verschwenderisch“, denn mit Hilfe eines Proteins namens uncoupling protein wird die Energie, die potenziell in Form von ATP frei wird, einfach als Wärme abgegeben.

Doch was nützt und das realitätsferne Gerede?

Eine mitochondriale Dysfunktion (Abbildung, Zelle oben) finden wir bei

  • neurodegenerativen Erkrankungen (Alzheimer, Parkinson, Demenz)
  • Herzinsuffizienz
  • Diabetes
  • Krebs.

Man könnte die Idee weiterspinnen: Wir sterben an einer mitochondrialen Dysfunktion – die radikalste Form ist die Tumorzelle, wo die Zelle überhaupt gar nicht mehr in der Lage ist, ihre Energie mit Hilfe von Mitochondrien entstehen zu lassen.

Und dein Körperfett ist auch (zu weiten Teilen) nur entstanden, weil du nicht in der Lage bist, deine Energie (optimal) aus Fettsäuren zu gewinnen. Denn: Selbst bei extrem hoher Kalorien-Dichte kann der Körper kompensieren… via Mitochondrien! Dies geschieht unter anderem mit Hilfe von den bereits genannten uncoupling proteins in braunem Fettgewebe und im Muskel.

Du hast es in der Hand – die Mitochondrien vermehren sich durch deine „Befehle“. Dazu später mehr.

Referenzen

George, GHAZI A, and FRANK W Heaton. „Changes in cellular composition during magnesium deficiency.“ Biochem. J 152 (1975): 609-615.

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  • Michael

    Dazu schreibt Peter Greif-Marathontrainer (greif.de)

    „Sich schinden

    wird gleich viel leichter, wenn man auf wissenschaftliche Arbeiten stößt, die das HIT ausdrücklich begrüßen. HIT heißt Hoch-intensives Intervalltraining. Heißt bei uns „all-out“. Vielleicht können Sie mit diesem Begriff etwas anfangen.
    Studiert wurde da an der Universität Hamilton in Kanada wieder so ein wundervoller Transkriptionsfaktor. So etwas wie PPAR-delta, wenn Sie sich erinnern. Dieser Genschalter, der uns bewegungssüchtig und schlank macht. Wie man dieses PPAR-delta anschaltet, haben wir inzwischen alle gelernt.
    Jetzt geht’s um etwas Ähnliches. Um PGC-1 alpha. Wieder so ein Transkriptionsfaktor. Ein Genschalter. Der „serves to coordinate mitochondrial biogenesis“, der auf gut deutsch Mitochondrien produziert. Also die Kraftwerke in Ihren Zellen. Besonders in Ihren Muskelzellen.

    Was Sie nicht nur kräftiger und ausdauernder machen würde, sondern auch zu „increased capacitiy for fatty acid oxidation“ führt. Also Ihre Fettverbrennung deutlich verbessert.

    Und das soll mit HIT klappen? Ganz genau und überraschend. Und zwar mit

    nur 2 Minuten all-out

    auf dem Heimtrainer. Auf dem Fahrrad. Wobei die 2 Minuten besser aus 4×30 Sekunden bestehen. Mehr als 30 Sekunden schaffen Sie all-out nämlich nicht. Probieren Sie’s aus.

    Dann also steigt, gemessen(!), dieses PGC-1 alpha in Ihrer Muskulatur an und Sie bekommen mehr Kraftwerke. Mit all den wunderschönen Folgen.
    Das Neue an der Studie ist, dass dieser ausgesprochene Ausdauer-Faktor schon in 2 Minuten all-out entstehen kann. Bekannt war bisher der Anstieg dieses wundervollen Genschalters erst nach typisch langem und umfangreichem Ausdauertraining.
    „Kurz und knapp“ also bringt das Gleiche wie „lang und zeitraubend“. Toll.
    Lit: Appl Physiol Nutr Meta. 2009 Jun; 34(3):428-32
    Gruß Michael

  • „Doch Mitochondrien sorgen nicht nur dafür, dass aus Fettsäuren Energie in Form von ATP entsteht, sondern sind sogar “verschwenderisch”, denn mit Hilfe eines Proteins namens uncoupling protein wird die Energie, die potenziell in Form von ATP frei wird, einfach als Wärme abgegeben.“

    Also streben wir ineffektivität unseres Körpers an? Hat das keine negativen Nebeneffekte?

    • Hallo Leon,

      in gewisser Weise hast du Recht. Wir Sportler wollen möglichst effektiv Energie generieren. Dazu wollen wir aus unseren Substraten das Maximale an ATP gewinnen, nicht verschwenden in Form von Wärme.
      Aber: Die Mitochondrien passen sich präzise an. Um Energie zu verschwenden, braucht man überhaupt erst eine hohe mitochondriale Dichte. Diese Dichte an Mitochondrien alleine generiert bereits deutlich mehr ATP. Ein netter Nebeneffekt von mitochondrialer Dichte ist, dass sie eben auch einen Großteil verschwendet – aber nur, damit nicht exzessiv ROS entstehen.
      Dieser „Verschwender-Effekt“ wird angepasst an das Vorhandensein von Fettsäuren. Heißt: Wenn man viele Mitochondrien hat, dann kann eine hyperkalorische Ernährung leichter kompensiert werden.

      Der Punkt ist auch, dass Fettsäuren nicht der limitierende Faktor für die Leistungsfähigkeit darstellen – davon haben wir ja in der Regel genug auf den Hüften.

      Ein dramatisches Beispiel, eine extreme Form dieser Verschwendung ist Dinitrophenol (DNP). Diese Substanz sorgt genau für diesen „leakage“-Effekt – wir werden extrem heiß, ohne dabei Energie zu produzieren – was unter anderem auch in Tod resultieren kann.

      Ganz klar: Es stellt eine Gratwanderung dar.

      Aber: Für den Kraftsportler spielt diese überhaupt gar keine Rolle – höchstens für den Ausdauerathleten, der effizient sein muss, wobei der von uns angestrebte Zustand bei weitem nicht ausreicht, um negative Effekte zu generieren. Im Gegenteil: Man kann mehr essen 🙂