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"Stoffwechsel" 3/3: Wie bekommt man einen Turbo-Stoffwechsel?

Wie kann man einen trägen Stoffwechsel anregen? Haben nur Spitzensportler einen "Turbo-Stoffwechsel"? Ist es möglich, den Energieverbrauch im Körper dauerhaft zu steigern und falls ja, wie kann man diese Prozesse steuern?

Jeder kennt diese eine Person, die essen kann, was sie will und dabei schlank bleibt - ohne zusätzlich Sport zu treiben. Während man selbst das Stück Kuchen nur ansehen muss, um zuzunehmen. Ja, diese Unterschiede gibt es und ja, sie sind (teilweise) auf die Stoffwechselaktivität zurück zu führen.

 

Was sich so unfair anhört, ist in Wirklichkeit biochemisch gut erforscht. Die Vorgänge auf Stoffwechselebene sind die Grundlage von Gesundheit, Leistungsfähigkeit und Gewichtsmanagement. Der Schlüssel ist: die zelluläre Leistungsfähigkeit.

 

Ein Beispiel aus der Tierwelt zur Veranschaulichung:

 

Kolibris gehören zu den besten Sportlern, die der Planet vorzuweisen hat. Was befähigt die kleine Tiere zu solch außergewöhnlichen Leistungen? Ein Kolibri weist eine um bis zu zehn mal höhere Sauerstoffaufnahme im Vergleich zu anderen Vögeln auf. Viel Sauerstoff ermöglicht eine extrem hohe Stoffwechselleistung. Die Kolibri-Hochleistungsathleten setzen eine wahnsinnige Menge Sauerstoff um - und verbraten deshalb eine riesige Menge an Energie.

 

Ein hoher Stoffwechsel ist gekoppelt an einen hohen Sauerstoffumsatz (Aufnahme und Verbrauch).

 

Wo wird Energie "gemacht"?

Es gibt im Körper eines Lebewesens tatsächlich einen Ort, an dem Energieumsatz bzw. Energie an sich "gemacht" wird: die Mitochondrien, kugelförmige Zellorganellen in der Zelle. Eine ihrer Hauptaufgaben ist es, unter Sauerstoffverbrauch Energie (ATP) oder Wärme herzustellen. Sie sind zuständig für Energieproduktion und -verschwendung.

 

Kein anderer (bisher erforschter) Parameter steuert unseren Energieverbrauch derart stark wie die mitochondriale Sauerstoffbindekapazität. 

 

Die Leistung der Mitochondrien macht den Unterschied, ob man im Leben eher "als '12-Zylinder' oder '2-Zylinder' unterwegs ist" (Ironman Dr. Strunz). Nicht umsonst lernt man Mitochondrien im Biologieunterricht als "Kraftwerke der Zelle" kennen. Sie legen unter anderem fest, ob man sich wach, aufmerksam und energiegeladen fühlt, den ganzen Tag viel Energie produziert oder schlapp, träge und überfordert mit dem Gefühl, ständig essen zu müssen, um den Tag zu überstehen.

 

Stoffwechselaktivität beginnt also mit Aufbau und Pflege der Mitochondrien. 

 

Mitochondrien bauen für uns Fette und Kohlehydrate ab. Das ist ihr Lieblingsfutter. Daraus bauen sie Energie in Form von ATP und Körperwärme. Viel ATP brauchen wir, damit unsere Haare schön wachsen und der Darm gut arbeitet. Wärme brauchen wir ... na, damit uns warm ist.

 

Wichtig für Gewichtsmanagement: wenn Mitochondrien aus der Nahrung Körperwärme machen, bedeutet das: das, was wir gegessen haben, verpufft im Nichts (um im Gesetz der Thermodynamik zu bleiben: Wärme ist ja auch eine Form von Energie. Aber sie steht unserem Organismus nicht für Fettaufbau zur Verfügung). Es kommt noch besser: diese Wärme wird nicht unbedingt als Nebenprodukt frei, sondern kann gezielt erzeugt werden. Ja, richtig verstanden:

 

Unsere Mitochondrien entscheiden, ob unsere Mahlzeit auf den Hüften landet oder als Wärmeenergie verpufft.

 

Das bedeutet für uns also Folgendes:

  1. Allein durch die Vermehrung der Mitochondrien können wir potenziell den Energieumsatz deutlich erhöhen
  2. Wir wollen unsere Mitochondrien möglichst leistungsfähig machen

Wie stellt man das an? Wie funktionieren diese Mitochondrien? Dazu muss man wissen, dass Mitochondrien eigentlich Bakterien sind, die sich im Laufe der Evolution dazu entschlossen haben, eine Symbiose mit anderen Bakterien (also uns) einzugehen, indem sie von diesen "verschluckt" werden. Die Symbiose ist so intensiv, dass es nicht als nette Partnerschaft, sondern Abhängigkeit beschrieben werden kann. Das bedeutet:

 

Mitochondrien sind abhängig von unseren Zellen. Sie hören auf unsere Befehle bzw. tanzen nach unserer Pfeife.

 

Solche Befehle in unserem Sinne könnte sein: Liebes Bakterium, iss' mal mehr. Bauen mehr Poren in Deine Wände, damit du mehr Wärme produzierst und weniger Energie. Verbrenne bitte mehr Fettsäuren. Vermehre dich.

 

Jetzt lautet natürlich die Schlüsselfrage: Welche Signalwege steuern das Mitochondrium bzw. wie bringen wir es dazu, sich zu vermehren, mehr zu essen und mehr Sauerstoff umzusetzen?

#1 Muskelmasse vergößern

Besonders viele Mitochondrien befinden sich in Zellen mit hohem Energieverbrauch; das sind unter anderem Muskelzellen, Nervenzellen, Sinneszellen und Eizellen. Beeinflussen wollen und können wir selbstverständlich nur die Muskelzellen.

 

Muskelmasse ist die größte veränderbare Variable des Energie-Grundbedarfs. 

 

In Muskelzellen können sich sehr viele Mitochondrien bilden, die den Energieverbrauch insgesamt massiv erhöhen. Allein der Erhalt von Muskulatur, während man faul auf dem Sofa liegt, verbraucht hohe Mengen Energie. Das ist auch der Grund, warum Sportler und Athleten im Gegensatz zu Otto Hobbysportler problemlos ab und an Pizza und Eis verputzen können, ohne dass sie dabei nennenswert Fett zunehmen. 

 

Die einfachste Methode, seinen Energie-Grundumsatz und damit die Stoffwechselaktivität zu steigern, ist das Verhältnis Muskelmasse:Fettmasse zu verändern.

 

Keine Angst: das Training mit schweren Gewichten führt nicht zu dicken, aufgepumpten Muskeln. Man kann stärker werden, ohne nennenswert an Volumen aufzubauen. Im Zweifel kann man einem Profi den Trainingsplan ausarbeiten lassen oder Personal Training buchen.

 

Wer seinen Grundumsatz steigern möchte, sollte sich darauf fokussieren, konstant stärker zu werden. 

#2 Die Zellen leistungsfähiger machen

Unser Zellen müssen die Energie- bzw. ATP-Produktion möglichst konstant halten, d.h. die Energieproduktion darf nicht sonderlich schwanken. Dafür muss die Zelle auf zwei Zustände rasch reagieren:

  1. den Fastenzustand ("Nahrungsmangel")
  2. den Satt-Zustand ("Nahrungsüberfluss").

Wann kommt eine Zelle auf die Idee, mehr Energie zu produzieren? Wenn Energiemangel herrscht. Diesen Energiemangel können wir durch zwei gesunde Mechanismen herstellen: Durch Sport und durch Phasen des Fastens (Fasten ist nicht das gleiche wie Hungern!). 

 

Während sportlicher Aktivitäten herrscht offensichtlich latenter Energiemangel. Und dieser Energiemangel sorgt dafür, dass die Zelle mehr Mitochondrien baut. Je mehr Energiemangel in Form von Sauerstoffmangel vorherrscht, desto mehr Mitochondrien werden gebaut, um bei der nächsten Energie-Mangelsituation angemessen Energie produzieren zu können. Das bedeutet konkret:

 

Intensives Training ist effektiver als ausdauerndes Training.

 

Leistungsbooster N°1: High Intensity Intervall-Training

Kardio- oder Ausdauertraining ist bekanntlich eine gute Möglichkeit, um Kalorien und Fett zu verbrennen. Mit ausdauerndem Kardiotraining können wir unseren Körper während des Trainings in die besagte Energie-Mangelsituation bringen.

 

Doch die Anpassungen auf Zellenebene sind gering. Effektiver ist kurzes, intensives Intervall-Training (High Intensity Intervall Training, kurz: HIIT).

 

HIIT führt besser zu den gewünschten Anpassungen auf Zellebene als langanhaltendes Kardio-Training mit niedriger bis moderater Intensität. Die höhere Atemfrequenz bei großer Anstrengung geht mit einer höheren Stoffwechselaktivität einher. 

  

Je härter wir trainieren, desto mehr Sauerstoff benötigt unser Körper.

 

Die Folge ist der sagenumwobene "Nachbrenneffekt". Der Nachbrenneffekt wird in der Wissenschaft auch Sauerstoffdefizit bzw. Ausgleich des Sauerstoffdefizits genannt. Je größer der Unterschied zwischen unserem Stoffwechsel in Ruhe und im Training ist, desto länger braucht unser Körper, um wieder auf den Normalzustand herunterzufahren. Und umso mehr Energie verbrennt er auf dem Weg dorthin.

Leistungbooster N°2: Periodisches Fasten

Intermittierendes Fasten (IF) ist populär geworden, nicht zuletzt aufgrund der gesundheitlichen Vorteile der Autophagie. Bei den Modellen des IF erfolgt die Nahrungsaufnahme in einem bestimmten Zeitfenster und die restliche Zeit wird (außer kalorienfreier Flüssigkeit) nichts zu sich genommen. Die Modelle reichen von 4/18 über 8/16 bis zu 12/12. Am beliebtesten (weil für Berufstätige sehr alltagstauglich) ist das 8/16-Modell. 

 

Studien belegen, dass 16-Stunden-Fasten den Stoffwechsel nicht einschlafen, sondern hochfahren lässt. 

 

Kurzzeitfasten lässt Adrenalin, Noradrenalin und Dopamin ansteigen. Diese Hormone schalten den Organismus von Speicherung auf Freisetzung und Nutzung von Energie im Körper. Beim Kurzzeitfasten investiert der Körper vor allem in Prozesse, die neue Nahrungszufuhr gewährleisten. Daher schaltet die Zelle nicht etwa einen Gang zurück, sondern zwei Gänge nach oben. Kurzzeitfasten aktiviert also die Fettverbrennung. 

 

Der Organismus programmiert sich in dieser Zeit auf Leistung und Umsatz - allerdings nur, so lange er nicht "glaubt", er befände sich in einer Hungersnot. Deshalb liegt die Betonung beim Fasten auf kurz und periodisch : längere Nahrungsrestriktionen (und übrigens auch strenge Low-Carb-Diäten) bewirken hormonell das Gegenteil. Immerleere Glykogenspeicher, wie sie strenge Low Carb Diäten oder ketogene Ernährungskonzepte bewirken, können den Körper auf die Idee bringen, es herrsche Mangel. Das Resultat ist, das er eben nicht mehr so funktioniert wie wir das gerne hätten, und solche Kurzzeitfasten-Aktionen nicht mehr wirken. 

 

Messungen haben übrigens gezeigt, dass man nicht einmal dauerhaft IF praktizieren muss: zwei periodische Fastentage wöchentlich reichen aus, um die gewünschten hormonellen Effekte zu erzielen.

#3 Stoffwechselturbo-Nahrungsmittel essen

Unser Körper besteht vereinfacht gesagt aus Wasser, Aminosäuren (Bausteine von Proteinen) und Fett. Dies sind zugleich die wichtigsten Faktoren in der Ernährung. Besteht ein Mangel an diesen Stoffen, kommt auch der Stoffwechsel ins Stocken.

Stoffwechselturbo-Nahrungsmittel N°1: Wasser

Die einfachste und effektivste Maßnahmen ist es, viel Flüssigkeit zuzuführen.

 

Um gut mit Flüssigkeit versorgt zu sein, muss man sich allerdings nicht literweise Wasser in den Schlund kippen. Gerade Leitungswasser ist nicht selten mit Schwermetallen belastet sein und bietet grundsätzlich wenig Mineralien. Die Qualität des Wassers spielt eine Rolle.

 

Grundsätzlich ist Leitungswasser okay - laut diversen Instituten haben wir eine hervorragende Trinkwasserqualität. Dennoch kann man dazu übergehen, zusätzlich wasserreich zu essen. Wasserreichen Lebensmittel wie Gurke, Salat, Tomate, Wassermelone &Co. liefert dem Organismus viel Flüssigkeit, die gleichzeitig voll mit Mikronährstoffen ist.

Stoffwechselturbo-Nahrungsmittel N°2: Protein

In Kürze: ohne Protein kein Leben. Protein benutzt der Körper für absolut jede chemische Reaktion im Organismus. Es ist kein "lifestyle"-Lebensmittel, das von der Fitnessbranche  "gehypt" wird, sondern essenziell, um Körperbau, Gesundheit und Leistungsfähigkeit zu verbessern. Eiweiß ist verantwortlich für den gesamten Aufbau und die Reparatur unserer Zellen, des Körpergewebes und der Immunzellen. Und:

 

Protein kurbelt den Stoffwechsel an.

 

Das ist kein zufälliger, netter Nebeneffekt, sondern nur logisch: Wenn unser Stoffwechsel hat, was er wirklich braucht, dann läuft er auf Hochtouren. Der zweite Grund dafür ist der thermogenetische Effekt. Unser Verdauungsapparat kann einige Lebensmittel bzw. Nährstoffe schwieriger 'auseinander nehmen' und für die Blutbahn verfügbar machen als andere. Ein Teil der im Lebensmittel enthaltenen Energie wird im Verdauungsprozess wieder verbraucht, und das sind bei Eiweiß: 20-35% der enthaltenen Kalorien (vgl. hier).

 

Je mehr Energie der Verdauungstrakt für die Verdauung eines Nährstoffs braucht, desto höher ist der thermische Effekt der Nahrung. Protein, also Eiweiß hat von allen Makronährstoffen den größten thermischen Effekt.

 

Wenn Du Dich proteinreich ernährst, steigt Dein täglicher Kalorienverbrauch.

Stoffwechselturbo-Nahrungsmittel N°3: Ungesättigte Fettsäuren

Fettsäuren haben eine enorme Wirkung auf den menschlichen Organismus. Fett ist nicht gleich Fett: wertvoll sind vor allem die mehrfach ungesättigten Fettsäuren. Sie fungieren weniger als Energieträger im Körper, sondern sind v.a. aufgrund ihrer hormonähnlichen Wirkung (anti-entzündlich und anti-atherogen) wichtig für uns.

 

Ungesättigte Fettsäuren sorgen für eine hohe Oxidation von Fett (also für mehr Fettverbrennung) und unterstützen damit einen dauerhaft niedrigen Körperfettanteil. 

 

Gesättigte Fettsäuren haben teilweise die gegenteilige Wirkung und einen negativen Einfluss auf die Stoffwechselaktivität.

 

Sie werden sehr schlecht oxidiert und haben das Potenzial, die Stoffwechselrate zu reduzieren - und zwar um bis 200kcal im Vergleich zu ungesättigten Fettsäuren. Gesättigte, tierische Fette sind nicht unbedingt schädlich, sollten aber in Maßen verzehrt werden.[1]

Stoffwechselturbo-Nahrungsmittel N°4: Mikronährstoffe

Unter dem Begriff Mikronährstoffe werden Vitamine, Mineralien und Spurenelemente zusammen gefasst. Sie kommen in unterschiedlicher Zusammensetzung in verschiedenen Lebensmitteln vor. Schon allein deshalb ist Vielfalt auf dem Teller Trumpf.

 

Ohne Vitamine und Mineralstoffe, Enzyme und Coenzyme können chemische Prozesse des Stoffwechsels nicht reibungslos ablaufen. Je mehr Mikronährstoffe Du isst, desto besser läuft Dein Stoffwechsel.

 

Deshalb haben Menschen, die viel Fertignahrung essen, meist einen höheren Körperfettanteil als diejenigen, die hauptsächlich nährstoffreiche, unverarbeitete Lebensmittel verzehren.

 

Man darf hier über den Tellerrand der Makronährstoffe hinausschauen. Es geht eben doch um mehr als das Verhältnis Eiweiß : Kohlehydrate : Fett.

 

100g Eiweißriegel und 100g rotes Fleisch können zwar gleich viel Protein liefern. Doch die Mikronährstoffdichte im Fleisch eines natürlich aufgezogenen Tieres ist unterscheidet sich deutlich von der des industriell hergestellten Eiweißriegels. Natürliche, unverarbeitete Lebensmittel sind grundsätzlich die bessere Wahl, wenn es um Stoffwechselgesundheit geht. Mikronährstoffe sind kleine Bausteine in der Nahrung, die eine immens große Wirkung haben:

 

  • Chrom sorgt dafür, dass Glukose nicht in Fett umgewandelt wird, sondern in die Muskeln wandert. Chrom findest Du in Lebensmitteln wie Brokkoli, Rindfleisch und Äpfeln.
  • Ohne Eisen würde es dem Blut schwerfallen Sauerstoff zu transportieren. Deshalb fühlt man sich bei Eisenmangel auch müde und Schlapp. Eisen findest Du in Lebensmitteln wie Fleisch, Tofu, Mandeln, Kürbiskernen.
  • Kalzium ist bekannt dafür, dass es die Übertragung von Reizen zwischen Nerven und Muskeln ermöglicht. Kalzium findest Du in Lebensmitteln wie Brokkoli, Eiern, weißen Bohnen und Linsen.
  •  Magnesium ist nicht nur das Mineral der Ruhe, indem es Stress hemmt, es ist außerdem an jeder Reaktion beteiligt, die mit "Energie" zu tun hat: Bildung, Speicherung und Nutzung. Es reguliert die Anzahl der Mitochondrien innerhalb der Zelle. Ein Magnesium-Mangel kann die Mitochondrien-Dichte halbieren. Da der Körper Magnesium nicht selbst herstellen kann, ist eine Supplementation mit Nahrungsergänzungsmitteln für einen optimalen Magnesiumwert im Blut und in der Zelle für viele sinnvoll. Magnesium findest Du in Lebensmitteln wie dunkler Schokolade (Kakaogehalt ist entscheidend), Nüssen, Samen, Hülsenfrüchten und Haferflocken. 
  • Selen ist neben den Vitaminen A, C und E gehört Selen ein wichtiges Antioxidans. Neben der Immunabwehr hilft Selen bei zahlreichen Stoffwechselvorgängen und beim Stressmanagement. Selen findest Du in Lebensmitteln wie Thunfisch, Eiern und Hühnerfleisch (Bioqualität).
  • Zink ist ein Multitalent. Den Zinkspiegel absinken zu lassen, ist niemals eine gute Idee. Den Zinkwert über dein individuellen Optimalwert hinaus erhöhen zu wollen, allerdings auch nicht. Zink ist ein wichtiger Baustoff für das Hormon Testosteron. Ein gutes Testosteronlevel ist ein guter Indikator für deine Gesamtgesundheit, deinen Drive, deine Motivation und Lebensenergie ist. Es stärkt darüber hinaus das Immunsystem und hat eine zentrale Funktion im Stoffwechsel. Zink findest Du in Lebensmitteln wie Kidneybohnen und rotem Fleisch.

 

Fazit

Unsere Stoffwechselaktivität wird auf Zellebene bestimmt. Wie gut der Stoffwechsel läuft, hängt vom dort umgesetzten Sauerstoff ab. Ein hoher Sauerstoffumsatz in der Zelle bedeutet hohe Stoffwechselaktivität. Dieser Energieumsatz findet in Mitochondrien statt, den Kraftwerken unserer Zelle. Ihre Sauerstoffbindekapazität bestimmt, wie gut sie Fette und Kohlehydrate zu Energie in Form von ATP oder Körperwärme umsetzen.

 

Kein anderer Parameter steuert unseren Energieverbrauch derart stark wie die mitochondriale Sauerstoffbindekapazität. Je mehr Mitochondrien, desto mehr Stoffwechselaktivität. Eine besonders hohe Mitochondriendichte kann man in den Muskelzellen aufbauen. Deshalb ist der Ausbau der Muskelmasse Voraussetzung, um mehr Mitochondrien zu bauen. 

 

Mitochondrien hören sie auf die "Befehle" unserer Zellen. Wir können unsere Mitochondrien gezielt dazu bringen, sich zu vermehren und  leistungsstärker (in ihrer Sauerstoffbindekapazität) zu werden. Dafür muss man ihnen signalisieren, dass es notwendig ist, mehr Energie zu produzieren. Am effizientesten gelingt das, indem man ihnen eine Energiemangelsituation suggeriert - durch Sport oder Kurzzeitfasten. Dafür eignen High Intensity Intervall- Training besser als ausdauerndes Kardio-Training und periodische Fasten besser als anhaltende Nahrungsrestriktion. Nur mit diesen Mechanismen profitiert man von den hormonellen Anpassungen, die zu mehr Stoffwechselaktivität führen.

 

Die Ernährung spielt eine entscheidende Rolle für einen reibungslos ablaufenden und aktiven Stoffwechsel. Manche Nahrungsmittel optimieren den Stoffwechsel allein durch den Verzehr: Wasser, Protein, ungesättigte Fettsäuren und Mikronährstoffe. Vor allem eine gute Versorgung mit Vitaminen, Mineralien und Spurenelementen ist die Voraussetzung dafür, seine Stoffwechselaktivität zu optimieren. 

 

 

 

©Ayeshe Nawal Hercules I Personal Training & Ernährungsberatung Darmstadt


Textquellen und Fußnoten

 

 

[1] Michalk, C. (2014): Das Handbuch zu Ihrem Körper. So erreichen Sie Ihr genetisches Maximum. S. 256.

 


Bildquellen im Text "Wie bekommt man einen Turbo-Stoffwechsel?": Kolibri: Zdenek Machacek@Unsplash, Mitochondrium: Tatiana Shepeleva@123Rf, Mann und Frau trainieren mit Langhantel:  langstrup@123RF, Mann trainiert am Strand: Rawpixel 1048271@Unsplash; Besteck auf Teller: Olga Miltsova@123RF; Mann trinkt aus Wasserkanister: Henri Meilhac 266522@Unsplash, Eier im Eierkarton: Jakub Kapusnak 296865@Unsplash; Halbierte Avocado: Foodism 360 488357@Unsplash; Brokkoli-Röschen: Foodism360-397360 @Unsplash