Dr. Coy Dr. May : Der Preis der Verbrennung

[Juliane]

Dr Johannes F. Coy, Dr. med. Thomas May
in einem Artikel auf medicalsportsnetwork.de



"Der Preis der Verbrennung

Die Form der Energiefreisetzung hat auch einen wesentlichen Einfluss auf die Bildung von zellschädigenden Substanzen wie Radikalen. Die aerobe Energiefreisetzung (Verbrennung von Wasserstoff) mit Hilfe der Mitochondrien stellt eine evolutionär gesehen neue Erfindung dar, die als Folge der Photosynthese-bedingten Sauerstoffbildung möglich wurde. Nur durch die aerobe Energiefreisetzung ist ein hoch effizienter Abbau der drei Hauptbestandteile unserer Ernährung – den Kohlenhydraten, den Eiweißen und den Fetten - möglich geworden. Biochemisch und thermodynamisch gesehen wird dabei Wasserstoff aus den Kohlenhydraten, den Eiweißen und den Fetten abgespalten und mit Hilfe von Sauerstoff in den Mitochondrien verbrannt. Dieser Verbrennungsprozess läuft dabei mit Hilfe eines Wasserstoff- und Elektronengradienten innerhalb der Mitochondrienmembranen ab, wobei die durch den Elektronenfluss freigesetzte Energie zur Bildung von ATP genutzt wird. Dieser Transfer von thermodynamischer Energie in biochemisch nutzbare Energie in Form des ATP kann dann letztlich im Muskel in Muskelbewegung überführt werden. Selbst bei optimal funktionierenden Mitochondrien kommt es allerdings immer wieder zur Freisetzung von energiereichen Elektronen, wodurch Radikale gebildet werden, die Zellstrukturen schädigen können. Damit stellt die aerobe Energiefreisetzung zwar eine hocheffiziente Energiefreisetzung dar, aber gleichzeitig auch eine, bei der potentiell Radikalstress und Zellschäden ausgelöst werden, wodurch wiederum entzündliche Prozesse initiiert werden können. Besonders hoch sind die Radikalproduktion und die dadurch ausgelösten Zellschäden, wenn Mitochondrien Dysfunktionen aufweisen. Die mitochondriale Funktion kann in den Bereichen Funktionalität der Mitochondrienmembran in Bezug auf Struktur und Fluidität, aber auch durch Unterstützung der Fettsäureoxidation und des Zitratzyklus (z.B. durch Alpha-Liponsäure, Coenzym Q10, Glutathion, L-Carnitin, Vitamine B1, B2, Niacin, Pantothensäure, Magnesium) sowie zur Unterstützung der Elektronen-Transport-Kette (z.B. durch Eisen, Kupfer, Mangan, Selen, Coenzym Q10) optimiert werden. Selbst wenn die Energiefreisetzung in Mitochondrien optimal ist, kann es zu einer Einschränkung der muskulären Leistungsfähigkeit kommen, wenn die ATP-Bildung aus Adenosindiphosphat (ADP) aufgrund eines Mangels an Phosphokreatin eingeschränkt ist. Aufgrund dessen ist es notwendig, dass ausreichend Kreatin mit der Nahrung oder über Nahrungsergänzungsmittel aufgenommen wird. Da Kreatin vor allem im Fleisch und Fisch vorkommt, kann ein hoher Anteil an vegetarischer Ernährung und insbesondere ein hoher Anteil an stärkehaltigen Lebensmitteln zu einer Einschränkung der Kreatinaufnahme führen.



Neue Strategien zur Radikalneutralisation

Da auch bei optimal funktionierenden Mitochondrien und optimaler ATP-Produktion Radikale gebildet werden, ist es zur Vermeidung von Radikalstress, Zellschäden und schneller Alterung wichtig, gebildete Radikale mit Hilfe von hocheffizienten Antioxidantien zu neutralisieren. Bisher wurden hierzu insbesondere die gesättigten Formen des Vitamin E (Tocopherole) empfohlen. Inzwischen werden verstärkt die ungesättigten Vitamin E-Formen (Tocotrienole) eingesetzt, da speziell von Gamma- und Delta-Tocotrienolen sehr positive Wirkungen ausgehen. Sie neutralisieren Radikale besser als die Tocopherole und wirken Entzündungsreaktionen sehr effizient entgegen. Im Vergleich zu den Tocopherolen führen die Tocotrienole zudem noch zu einer Steigerung der muskulären und kognitiven Leistungsfähigkeit.



Stimulation der Bildung neuer Mitochondrien

Eine immer größere Bedeutung erlangen Erkenntnisse sowohl über den gezielten Ersatz von defekten Mitochondrien (Mitophagie) als auch die Möglichkeit, die Neubildung von Mitochondrien (Biogenese) durch Polyphenole induzieren zu können. In Studien konnte gezeigt werden, dass durch das Polyphenol Quercetin die Neubildung von Mitochondrien in Muskel- und Gehirnzellen induziert werden kann, wodurch die muskuläre Ausdauerleistung auch ohne Training gesteigert werden kann. Dies macht deutlich, dass die Leistungsfähigkeit der aeroben Energiefreisetzung nicht nur durch die Präsenz von ausreichend Substrat und Sauerstoff bestimmt wird, sondern auch sehr stark von der Funktionalität und Bildungsrate der Mitochondrien abhängt. ..."


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