Wie bilde ich eigentlich Mitochondrien?

Heute gibt’s einen Kurzkommentar von mir – aus gegebenem Anlass. Ach ja: Facebook hält dich auf dem Laufenden, wenn es gerade keine Artikel hier gibt.

Mitochondrien = Leben

Seit Michalk et. al. (2014) wissen wir, dass die mitochondriale Gesundheit direkt verantwortlich ist für deine tägliche Leistungsfähigkeit und für deine Lebensspanne, also wie alt du wirst.

Tägliche Leistungsfähigkeit … wie definiert man denn so etwas?

Energie. 

Das ist das, was kleine Kinder ausmacht. Ich wollte ja eigentlich Gymnasiallehrer werden und so kam ich regelmäßig in den Genuss kindlicher Energie.

Aus welchen Gründen auch immer, lässt das dann ab dem 10. Lebensjahr dramatisch nach, das kennen wir alle. Dann wollen wir lieber mal „chillen“.

Ein zweites Leben habe ich kennen gelernt als ich mein aktives T3, also das aktive Schilddrüsenhormon, verdoppelt habe. Okay, was rede ich da? Eigentlich habe ich dann das erste Mal „Leben“ kennen gelernt. (Aber das erzähle ich nicht zum ersten Mal hier, du weißt sicherlich längst Bescheid.)

Das kann bei dir ein völlig anderer Schalter sein, bei mir war es das T3. Daher schreibe ich im Buch sehr ausführlich über die biochemischen Mechanismen der T3-Wirkung.

T3 heißt bei mir: Mitochondrien, Fettverbrennung, Libido, Wachstum (z. B. Muskelwachstum, Haarwachstum, Fingernagelwachstum), Energie im Kopf (Neurotransmitterbildung hängt natürlich auch von Mitochondrien ab).

Energie.

Energie ist, wenn du nachts wach wirst, meinetwegen aufgrund deines schreienden Kindes, und du voll da bist. Jetzt sofort. Eben noch tief geschlafen, jetzt voll da.

Morgens stehe ich auf und innerhalb von 5 Minuten arbeite ich am Laptop. Da muss man nicht 3 Stunden warmlaufen und den Tag verpassen.

Wann baut mein Körper eigentlich Mitochondrien?

Also … mir ist es ja nach wie vor ein Rätsel, wieso sich der Mensch nicht direkt mit dieser Thematik befasst. So schwer ist das nicht, denn auf Amazon kann man mein Buch kaufen und die ersten 120 Seiten (oder so) befassen sich genau damit.

Die restlichen 120 Seiten zeigen dir dann praktische Tipps, wie man das am besten umsetzt.

Dein Körper baut immer dann Mitochondrien, wenn er Fettsäuren oxidieren soll. Und das passiert bei uns Menschen nur in zwei Situationen:

  • „High-Fat“-Ernährung
  • (temporäre) Kalorienrestriktion (z. B. während einer Diät)

Das physiologische, besser: biochemische Gesetz ist das folgende:

Deine Zelle muss Glykogen-arm/-verbrauchend sein. 

Ungeachtet der zugeführten Energie wird dann ein Zellschalter aktiv, ein Masterregulator der mitochondrialen Gesundheit: PGC1-alpha.

Nichts ist simpler als das.

Die stärkste Veränderung in der Muskelzelle – in Richtung mitochondriale Neubildung – erreichen wir, in dem wir die Zelle massiv stressen.

Stress? Training im Kohlenhydrat-armen Zustand. 

Das ist jetzt bald keine rocket science mehr, sondern fast schon Allgemeinwissen.

Trainierst du allerdings mit Glykogen in den Beinen, dann wird der Reiz schlicht nicht groß genug sein, um neue Mitochondrien zu bilden. Zumindest so lange nicht, bis deine Muskelzellen Glykogen-arm sind (oder andere metabolische Stressoren gegeben sind, die wir der Einfachheit halber auslassen).

Eine Adaptation wird zu erwarten sein:

  • wenn deine Beine einige Tage lang Glykogen-leer/-arm sind (siehe Aufzählung oben)
  • wenn du deine Beine Glykogen-leer/arm trainierst

Es liegt in deiner Hand.

Was dich allerdings nicht weiter bringt: Nach dem Training auf Kohlenhydrate zu verzichten.

1. Hast du die eigentliche Phase verpasst, in der du Kohlenhydrat-arm hättest Reize setzen sollen.

2. Ist das Kurzzeitfasten nach dem Training schlicht zu kurz (bzw. zu wenig intensiv), um in den Beinen entsprechende Anpassungen zu generieren.

Ich lege meine Hand dafür ins Feuer, dass jemand gerade denkt: „Und wie sieht das jetzt in der Praxis aus?“

Sehr einfach: Über Nacht sollten die Kohlenhydratspeicher in den Beinen geleert sein – wie wär’s mit einem Nüchterntraining? (Anmerkung: Dieser Punkt sorgte bei Einigen für Verwirrung. Natürlich kommt das auch auf die Substrat-Präferenz des Muskels an und entsprechend auch auf den Faser-Typ etc. Wer auf Nummer sicher gehen will, der ernährt und trainiert ggf. einen Tag vorher schon komplett ohne Kohlenhydrate.)

Du kannst auch einen Tag lang von deinem Körperfett leben mit Hilfe einer temporären Kalorienrestriktion. Du darfst auch gerne mal ein paar Tage ketogen leben. Alles denkbar.

Nur eine Voraussetzung: Während des Trainings müssen die Beine Zucker-leer sein. (Anmerkung: Bitte bedenke, dass ich hier gerade über den Muskel spreche, nicht über dein Gehirn, als Beispiel.)

Viele Wege führen nach Rom

Gut – sind wir ehrlich: Man muss sich natürlich nicht abmühen. Es gibt mittlerweile unzählig viele Stoffe, die solche Effekte „mimen“.

Das ist reales Biohacking.

Ich möchte heute kein Marathonläufer oder Ultra-Athlet mehr sein. Mir reicht es zu wissen, wie ich kräftige Fasern ab und zu so konfrontieren muss, dass sie mir ausreichende mitochondriale Gesundheit garantieren.

Daher: Ich interessiere mich nicht mehr so stark für den Muskel, sondern gerade für andere Organe wie das Gehirn (dort entsteht mein Glück), meine Leber etc.

Als Beispiel: Du kannst deine Leber total verfetten, sie total mit Kohlenhydraten und schlechtem Fett (= Palmitinsäure) zumüllen.

Was passiert? Die Genexpression ändert sich, deine Gene werden faul und oxidieren diese Energie nicht mehr.

Dann kommt der Trick: Man führt sogenannte „Methyl-Donatoren“ (z. B. Trimethylglycin, Folsäure, Cholin etc.) zu, die richtigen Gene werden wieder aktiv, noch aktiver als vorher, die Fettverbrennung springt wieder an, die Mitochondrien werden wieder gesünder und die Leber ist resistent gegen Verfettung.

Das ist übrigens kein Wunschtraum, der an Mäusen getestet wurde. Ich durfte das schon bei drei Fettlebern aus meiner Bekanntschaft „herbeizaubern“.

Das, mein lieber Leser, ist die Zukunft. Gene an- und abschalten. Richten was schief hängt.

Noch Fragen?

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Nie war die mysteriöse „Energie“ leichter zu machen als heute. 

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26 Kommentare, sei der nächste!

  1. Chris, wäre die Einnahme von Kokosfett vor dem Training eine Methode, um die Vorteile eines Nüchterntraining zu erhalten und trotzdem etwas Energie zur Verfügung zu haben?

    1. Also dickere Menschen können ohne Probleme die eigenen Fettspeicher nutzen als Energiequelle.

      Für Schlankere bieten sich MCTs auf jeden Fall an.

  2. Die beste Lösung ist dann sicherlich direkt am Morgen nach dem Aufstehen zu trainieren und danach KH zu laden? Gilt dies nur für „Beine“ oder generell jeder Muskel im Körper (Kraftsport)?

    Du führst als weiters Bsp. noch die Vermeidung einer Fettleber durch o.g. Methyldonatoren an. Könnte ich dadurch meine Leber mehr mit Fructose „belasten“? (Hintergrund ist der, dass ich meinen KH-Anteil in der Ernährung erhöhen will; Obst etc)

    1. Wenn Ziel eine Mitochondrien-Vermehrung ist, dann ist Nüchterntraining sicherlich sehr vorteilhaft. Entsprechend dann danach laden, genau.
      Ja, „Beine“ steht stellvertretend für jede Muskelgruppe.

      Ich denke, das Thema Fruktose ist relevant für Menschen, die viel Zucker (Glukose-Fruktose-Mischung) zuführen. Für jemand, der gesund lebt und die einzige Fruktose-Quelle das Obst ist … gilt das sicherlich nicht.
      Aber: Für dein Gewissen, ja Methyl-Donatoren helfen bei Fruktose-induzierter Fettleber.

      LG, Chris

  3. Um den richtigen Reiz zu setzen, damit sich die Mitocondrien vermehren, muss da das

    Training in einem hohen Wdh.Bereich stattfinden? oder ist es auch mit Hohen Gewichten und 3-6 Wdh getan?

    1. Kommt ein wenig auf die Zielsetzung an.

      Ich hatte damals von einer Superfaser berichtet, die sowohl kräftig ist, als auch viele Mitochondrien enthält. Wenn das das Ziel ist, dann würde ich empfehlen, einige Tage lang, das Bein Glykogen-arm zu halten und dann mit schweren Gewicht zu trainieren.

      Bei hohen Wiederholungen läufst du Gefahr, dass dein Muskel zur „Ausdauerfaser“ wird, total vereinfacht geschrieben.

  4. „Sehr einfach: Über Nacht sollten die Kohlenhydratspeicher in den Beinen geleert sein“

    Das versteh ich jetzt nicht. Ich dachte, dass die Glycogenspeicher im Muskel einzig und allein durch Muskelarbeit verbraucht werden können und nicht durch „Fasten“ !?

    Ich hätte jetzt gemeint, dass man nur dann einen Kohlenhydratarmen Muskel hat, wenn man aneorobes Training gemacht hat und danach keine/weing KH gegessen hat, wodurch die Glykogenspeicher im Muskel nicht wieder befüllt werden konnten. Lieg ich da falsch?

    1. Ich bin diese Frage bewusst umgangen, denn jetzt müssen wir über Muskelfaser-Typen sprechen.

      Wir alle besitzen zum großen Anteil Typ-2A-Fasern, deren grundsätzliche Substrat-Präferenz je nach Individuum schwankt, meistens ist es allerdings die Glukose.

      Wenn ein Muskel eine Glukose-Präferenz hat, dann werden die Glukose-Speicher im Falle des Fastens (auch völlig ohne Bewegung) als Energiequelle genutzt. Was viele vergessen: Es gibt nicht nur einen temporären Verbrauch durch Anstrengung, sondern auch durch Aufbau und Erhalt der Muskulatur, weshalb die Zellen auch nachts Energie verbrauchen.

      Der Punkt ist: Das ist hochgradig verschieden von Individuum zu Individuum und hängt auch davon ab, wie gut der Muskel bereits Fettsäuren als Energiequelle nutzen kann.

      Aber du merkst selbst, dass wir uns da wieder sehr im Fachsimpeln verstricken und das ist nicht das Ziel.

      Wer auf Nummer sicher gehen will, der darf abends gerne ein Glykogen-entleerendes Training machen, über Nacht fasten und dann morgens trainieren.

  5. Hallo Chris, wie hoch ist die Halbwertzeit unserer kleinen Energiekraftwerke? Ich kann mir vorstellen, dass diese „nur“ unter einer Woche liegt und damit wäre es mit einmal alle x Wochen glykogenarm trainieren nicht getan. Vielmehr sollte das von dir vorgeschlagene Vorgehen vermutlich feste Routine werden.

  6. „T3 heißt bei mir: Mitochondrien, Fettverbrennung, Libido, Wachstum (z. B. Muskelwachstum, Haarwachstum, Fingernagelwachstum), Energie im Kopf (Neurotransmitterbildung hängt natürlich auch von Mitochondrien ab).“

    Gerade letzteres ist ein super-interessantes Thema.
    Für mich persönlich wird es wohl in diese Richtung gehen und deshalb befasse ich mich auch schon seit einer Weile intensiv damit.
    T3 Wirkung im Gehirn, genauer die T3 Wirkung auf neuronale Mitochondrien.
    „Thermische“ Synapsen und ob entkoppelte Mitochondrien/Wärme die synpatische Transmission beeinflussen.

    Das ist besonders überlegenswert, betrachtet man den sehr signifikanten Temperaturgradient im Gehirn mit „kälteren“ cortikalen Bereichen und „wärmeren“ basalen Bereichen wie dem Hypothalamus (reguliert Nahrungsaufnahme und Energieverbrauch).
    Es ist eigtl kein wirklicher Gradient: Recht abrupt steigt in manchen Hirnregionen die Temperatur an und das fällt interessanterweise zusammen mit dem Expressionsmuster von UCP2, dem Entkoppler der Atmungskette.

    Die genaue Rolle ist noch sehr unklar. Aber während im Kontext von Adipositas alle Welt über die Mitochondrien in Muskel und braunen Fettzellen spricht, wird die Energiegewinnung in den armen Nervenzellen etwas vernachlässigt. Und das, obwohl Adipositas in erster Linie im Kopf beginnt bzw dort in die Abwärtsspirale gezogen wird.

    @Chris: Ich bin gerade am Brainstorming. Vllt versuch ich mich mal wieder an nem Artikel zu dem Thema 😉

    1. Du bist hier der Gehirn-ZNS-Spezialist. Das ist nicht mein Schwerpunkt, daher finde ich deine Ausführungen immer wieder sehr spannend, wenngleich mir viele Dinge logisch erscheinen und ich auch auf ein paar Studien gestoßen bin, die die Mitochondrien-Nervenzellen-Neurotransmitter-Hormon-Thematik aufgreifen.

      Und ich gebe dir recht: Ein klassisches Beispiel für Gehirn/ZNS-Beteiligung bei Adipositas ist ja die Leptin-Resistenz. Ich denke, dass es da noch etliche andere Mechanismen usw. gibt, u. a. auch mit Beteiligung der Mitochondrien.

      Klar, wenn du Lust hast, dann schreibe einen Artikel zu diesem Thema.

  7. Wie sieht es aus wen mich mich VLC so im Bereich 30 bis 50 g Carbs aus Gemüse ernähre Trainingsstil WKM Plan in Richtung HFT mit wechselnden Clustern, so im Bereich 3 bis 12 WH. sollte ich dann nach dem Sport ´Laden oder eher mehrere Tage VLC Trainieren um Mitochondrien zu generieren

  8. wie ist dann die optimale makronährstoffverteilung?
    oder gilt das nur für den zeitpunkt vor dem training? also LowCarb
    ich mein an anderen stellen sagt Chris ja das HighCarb auch kein problem ist wie das Beispiel mit den inuiten.
    das ganze verwirrt mich ein bischen..oder muss es jeder für sich selber herausfinden wieviel carbs er essen soll?

      1. alles relevante, das dich befähigt über diese themen zu schreiben. Zum beispiel Ausbildung, Berufserfahrung etcetera.
        die Texte erinnern doch sehr stark an strunz.
        wenn man dann liest was Leute auf Basis deiner Artikel machen (zum beispiel rohe kartoffeln essen), dann ist das dann schon sehr abenteuerlich.
        völlig offen bleibt auch die Langzeitwirkung deiner empfehlungen.die wissenschaft von heute ist der müll von morgen. da stellt sich schon die Frage, ob es sinnvoll ist so extrem mit seinem eigenen Körper umzugehen.

        1. Steht doch überall im Internet.

          Die Texte erinnern an Strunz, weil wir – wie 10.000 andere im Internet – über Ernährung philosophieren.
          Strunz Texte haben allerdings wenig(er) wissenschaftlichen Tiefgang und dienen allerhöchstens als gut gemeinter Kommentar.

          Keine Angst, bzgl. Kartoffelstärke: Besuche unser Forum oder studiere „resistant starch“ im Internet. Die Amerikaner sind uns da 5-10 Jahre voraus. Du wirst erschrecken, wie viel aufgeklärte und wissbegierige Menschen es im Internet gibt – weit mehr als man das in irgendeiner Weise realisiert.

          Wenn die Wissenschaft von heute der Müll von morgen ist, dann musst du mir mal sagen, auf welchen Konsens du denn deine Lebensführung beziehst.

          Aktuell bin ich am Ende meines Biologie-Studiums, möchte danach gerne – sofern alles klappt – promovieren. Vorher habe ich vier Jahre lang Sport studiert, was ich kurz vor Ende leider aufgeben musste aufgrund einer Erkrankung.
          Ich habe zwei Jahrzehnte lang Leistungssport betrieben, war später kurzzeitig Triathlet.

          Aber alles das – und das scheinst du nicht zu wissen – befähigt einem nicht im Geringsten über diese Themen kompetent und adäquat zu schreiben.

          Genauer: Ernährungswissenschaftler, Arzt, Sporttherapeut etc. etc. – das sind alles „Qualifikationen“, die über den tatsächlichen „Marktwert“, über die tatsächliche Expertise einer Person sehr wenig aussagen.

          Finde es daher immer wieder verblüffend, wie wenig sich Menschen tatsächlich für Wissen und Ursprünge von Wissen (Quellen!) interessieren, als viel mehr für eine Qualifikation einer Person mit der sie sich identifizieren können.

          Außerdem, ich kann das noch etliche Male wiederholen: Das hier sind KEINE Empfehlungen. Wir sagen nicht „iss das, tue dies, lebe so und so“ – wir erörtern und erklären Dinge und was man daraus macht, bleibt jedem selbst überlassen.

          Schönen Abend dir.

  9. Hallo zusammen,

    gehe ich der Annahme richtig, dass es reicht den Vormittag über ULC sich zu ernähren, um dann im späten Nachmittag zu trainieren und danach einen Backload mit Carbs zu starten? Also Carb Backloading – Style? Gilt meine Zelle dann als Glykogen-arm/-verbrauchend?

    Danke

  10. Soweit ich weiß, enthalten Nervenzellen auch Mitochondrien. Kann man etwas tun, um das Wachstum bzw. die Vermehrung speziell dieser im Gehirn zu fördern?

    1. Dort geht es in erster Linie um die Versorgung der Mitochondrien mit mitochondrienspezifischen Nährstoffen.

      Aber viel wichtiger ist m. E. die Insulin-Sensitivität bzw. die Glukose-Toleranz des Gehirns – bei Alzheimer etc. gehen die verloren, umgekehrt speist Glukose nicht nur die ATP-Versorgung, sondern auch den Anabolismus, was sehr wichtig für die Neurogenese etc. ist.

      Während des Alterns reichert sich u. a. Eisen im Gehirn an, was das Insulin-Signal etc. blockiert (dazu gibt es im Infos im Blog). Das heißt, dass es sehr wichtig ist, überschüssiges Eisen aus den Geweben zu holen. Hier setzen z. B. sek. Pflanzenstoffe wie EGCG oder Curcumin an.

  11. Auf PCG-1a geht ihr ja ein mit Training bei leeren Carbspeichern. Warum wird das „low recovery“ bzw. „low-sleep“ Prinzip von eurer Seite aus nicht empfohlen? Stichwort p53 Translokation, ein Prinzip das ja ansonsten ganz gern Anwendung findet wenn man sich mit der Thematik auseinandersetzt. Hierbei wird für 6-10h nach der Belastung keine größere Carbmenge zugeführt um die adaptiven Prozesse des Körpers (auch Mitochondrienbildung) zu optimieren. Ihr scheint eine direkte Carbzufuht zu befürworten, die könnte doch zeitlich verzögert dennoch stattfinden ohne dass man all zu große Einbußen bei der Insulinsensitivität hätte.

    1. Na ja, weil es immer eine Sache der Relation ist. Natürlich können Leute, die sich bereits intensiv damit befassen, die Low-Zeit verlängern. Anfänger oder zT auch Fortgeschrittene können schon von einem einfachen Train-Low-Prinzip profitieren. Zwar wird die p53-Aktivierung durch niedrige KH-Speicher forciert, aber Sport selbst macht es auch. Inwieweit zusätzliche Verlängerung der Low-Phase diesbezüglich förderlich ist, kann man mE gar nicht einschätzen. Abgesehen davon, dass Insulin, Glukose, Aminosäuren, sprich mTOR auch wesentlich sind für Adaptionsprozesse. Sicher bei KraftSportlern etwas mehr, aber hier muss man eben gucken, inwieweit die Waage gehalten werden muss. Denke nixht, dass pauschale Aussagen hier förderlich sind.

  12. Du schreibst, dass die Energie ab dem 10. Lebensjahr dramatisch nachlässt. Genau das habe ich selber in einem enormen Ausmaß erlebt. Woher kommt diese Einbuße?

    1. Unzureichende Nahrungsqualität, unzureichende Bewegung, unzureichende soziale Qualitäten.
      Diese 3 Punkte sind essentiell um den Körper zur Regeneration an zu regen.

      Du kannst nicht fitt sein wenn du dich unzureichend ernährst. (Normale Nahrung ist mittlerweile unzureichend!)
      Du kannst nicht fitt sein wenn du zu wenig ausgleichende Bewegung hast.
      Du kannst nicht fitt sein wenn du dich in deinem Umfeld und Lebenslage nicht wohlfühlst.

      Zum Glück kann man bei allen 3 Problemen immer eine Lösung finden. Es gibt 7 Milliarden Menschen und genau so viele Lösungswege und Rezepte für Bewegung und Nahrung.
      Es ist unmöglich kein schönes Plätzchen auf dieser Welt zu finden wenn man danach sucht.

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