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Mitochondrien – Die Kraftwerke im menschlichen Körper

So funktionieren Mitochondrien: Die Kraftwerke in unseren Zellen

Die Mitochondrien sind aktuell so etwas wie ein kleiner medialer Superstar. Immer häufiger liest man von Optimierungsstrategien mit dem Ziel die Leistungsfähigkeit und Gesundheit zu verbessern. Grundsätzlich richtig, doch ist dies keine wirklich neue Erkenntnis, denn die Mitochondrien in unserem Körper waren und sind schon immer die Organellen, die den gesamten Treibstoff für unseren Körper herstellen. Ohne Mitochondrien in deinem Körper würdest du also auf der Stelle tot umfallen.

Jan Peiniger von Pushing Limits
Jan Peiniger Der Weg zählt!
21. Januar 2019 Gesundheit Leistung Training

Energiebereitstellung: Die Funktion der Mitochondrien

Man nennt sie nicht umsonst die Kraftwerke der Zellen. Denn genau wie ein Windkraftwerk Luftbewegung in Elektrizität umwandelt, so wandeln Mitochondrien ganz verschiedenste Nährstoffe in Adenosintriphosphat (ATP) um.

ATP ist der Treibstoff im menschlichen Körper. Egal ob Fett- oder Kohlenhydratstoffwechsel, alles was man dem Körper an Nahrung zuführt, um am Ende einen Muskel durch die Energie, die in der Nahrung enthalten ist, kontrahieren zu lassen, muss diese in ATP umgewandelt werden. Ohne ATP passiert in unserem Körper gar nichts!

  • Was genau ATP ist, wie es funktioniert und was andere Stoffe wie Laktat damit zu tun haben, wird Niclas in einem separaten Artikel erklären.

Genau diesen ultimativen Treibstoff unseres Körpers stellen die Mitochondrien in unseren Zellen her.

Aufbau und Vorkommen der Mitochondrien im menschlichen Körper

Mitochondrien sind kleinste sogenannte Organellen, die innerhalb unserer Zellen, genauer gesagt im Zellplasma zuhause sind. Fast alle Zellen in unserem Körper die über einen Zellkern verfügen (Eukaryoten) enthalten Mitochondrien. Dies sind zum Beispiel Muskelzellen, Nervenzellen, diverse Sinneszellen und auch Eizellen. Nicht enthalten sind Mitochondrien hingegen in Zellen, die über keinen Zellkern verfügen. Bekannte Zellen dieser Art sind unsere roten Blutkörperchen (Erythrozyten).

Das Mitochondrium selber ist von einer Doppelmembran umschlossen und verfügt über eine eigene, die sogenannte mitochondriale DNA (mtDNA), die allerdings nicht der in unseren anderen Zellen entspricht. Die mtDNA besteht aus 37 Genen. Als Vergleich: Die menschliche DNA besteht nach aktuellen Erkenntnissen aus über 20.000 Genen.

Aufbau eines Mitochondriums
Aufbau eines Mitochondriums. Quelle: Wikimedia.org

Fun Fact: Mitochondrien bekommt man ausschließlich von der Mutter vererbt.

Sorry ihr Väter da draußen, aber mit den Mitochondrien eurer Kindern habt ihr nichts zu tun. Die Mitochondrien eines jeden Menschen stammen aus der Eizelle der Mutter. Nun wäre also die Zeit, seiner Mama einmal danke zu sagen, für die eigene Ausdauer. 🙂

Natürlich ist das am Ende nicht ganz so einfach, denn auch wenn das Erbgut in den Mitochondrien eine Rolle spielt, hängt eine schlechte oder gute Ausdauer maßgeblich von noch ganz anderen Faktoren wie dem eigenen Lifestyle, der Ernährung und der sportlichen Aktivität ab. Dennoch darf man seiner Mama grundsätzlich gerne häufiger mal Danke sagen.

Leistungsfähigkeit: Qualität und Anzahl der Mitochondrien

Gerade bei Ausdauer-Anstrengungen sind somit die Mitochondrien der leistungslimitierende Faktor. Da wir nur so viel ATP zur Verfügung haben, wie von den Mitochondrien produziert werden kann ist es ein logischer Rückschluss, dass der Mensch leistungsfähiger wird, wenn er mehr und/oder bessere Mitochondrien zur Verfügung hat, die somit dann in der selben Zeit mehr ATP produzieren können.

Ziel jedes Trainings ist es somit, dem Körper über den Trainingsreiz zu sagen, er soll bitte mehr und leistungsfähigere Mitochondrien in seinen Zellen produzieren. Der menschliche Körper kann keine Mitochondrien selber aus einzelnen Bausteinen erstellen. Nur die Mitochondrien selber sind in der Lage zu wachsen und sich durch Zellteilung zu vermehren.

In einer menschlichen Zelle befinden sich zwischen 1.000 und 2.000 Mitochondrien, die bis zu 25% des Zellinneren einnehmen können. Die Mitochondrien bewegen sich dabei nicht einzeln in der Zelle sondern bilden in der Regel ein tubuläres Netzwerk, welches sich durch die gesamte Zelle erstreckt.

Interessante Ressourcen:

  1. Podcast mit Dr. Wolfgang Feil
  2. Podcast mit Dr. Peter Attia in dem es auch um Mitochondrien geht 

Fazit: Am Ende kommt es auf die Mitochondrien an

Bei uns dreht sich natürlich viel um Sport und dementsprechend auch um die sportliche Leistung. Doch nicht nur im Sportbereich sind Mitochondrien einer der essentiellen Bausteine für bessere Leistung. Da sie wirklich überall im Körper die Energie zur Verfügung stellen, kann ohne sie das Herz nicht schlagen, die Nerven nicht feuern und generell kein Leben stattfinden. Das heißt, wenn wir etwas für unsere Mitochondrien tun, dann hat das nicht nur einen positiven Einfluss auf unsere sportliche Leistungsfähigkeit, sondern auch auf unser Wohlbefinden, die Gesundheit und die geistige Frische im gesamten menschlichen Organismus.

 

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