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Energiekraftwerke Mitochondrien: So unterstützt du sie 

Wir alle wünschen uns, morgens fit und vital aus dem Bett zu springen. Für die Energie in unserem Körper sind winzig kleine Zellorganellen verantwortlich: Die Mitochondrien. Sie produzieren Adenosintriphosphat, die Energiewährung unseres Organismus. Funktionieren sie nicht richtig, schränkt das deine Leistungsfähigkeit ein. Wir sagen dir, wie deine Mitochondrien arbeiten und was du tun kannst, um sie zu unterstützen. 

Was sind Mitochondrien und wo finden wir sie?

Um zu verstehen, was genau Mitochondrien sind, müssen wir uns kurz die Zellen unseres Körpers ansehen. Der organische Inhalt einer Zelle, der von der Zellmembran umgeben ist, wird auch Zytoplasma genannt. In diesem Zytoplasma befindet sich eine Reihe sogenannter Zell-Organellen: In sich geschlossene Einheiten innerhalb der Zelle, die eine bestimmte Funktion erfüllen – also so etwas wie die Organe der Zelle. Ein solches Zellorganell ist auch das Mitochondrium. [Cooper GM. The Cell: A Molecular Approach. 2nd edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2000. Mitochondria. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9896/] 

Je mehr Mitochondrien, desto mehr Energie

Eine interessante Nebeninfo: Mitochondrien waren ursprünglich eine invasive Spezies. Eigentlich ein Bakterium, gehören sie seit etwa zwei Milliarden Jahren zur Zelle. Heute enthält jede einzelne eukaryotische Zelle – also Zellen von Menschen, Tieren und Pflanzenarten – Hunderte, manchmal Tausende Mitochondrien.

Die einzige Ausnahme bilden die Erythrozyten, also unsere roten Blutkörperchen, die keine Mitochondrien haben. Besonders viele finden sich dagegen in den Gehirn-, Herz-, Muskel-, Ei- und Leberzellen. Die Häufung ist darauf zurückzuführen, dass diese Zellen am meisten Energie verbrauchen, denn die Mitochondrien sind die „Kraftwerke“ der Zellen. Über die sogenannte Atmungskette wandeln sie Nährstoffe, die wir mit der Nahrung zu uns nehmen, in Energie um.

Struktur eines Mitochondriums

Mitochondrien sind winzig: Ihr Durchmesser beträgt nur etwa 0,5 bis 1,5 µm. Die Formen sind sehr unterschiedlich und reichen von rund über oval bis hin zu individuellen Ausprägungen. Im Inneren befindet sich eine gewellte Membran, die das Mitochondrium in zwei Bereiche aufteilt: Einen zwischen der inneren und äußeren Membran (Intermembranraum) und den Bereich in der Mitte des Mitochondriums (Matrixraum).

Wissenschaftler nehmen an, dass Mitochondrien keine feste Form haben, sondern sich verändern. [https://www.quantamagazine.org/shape-shifting-mitochondria-direct-stem-cells-fate-20190318/] In der Matrix, der Flüssigkeit im Inneren des Mitochondriums, finden sich bestimmte Enzyme und Proteine. Sie sind der Schlüssel für die Bildung von Adenosintriphosphat (ATP), der „Energiewährung“ der Zellen. 

Die Aufgaben der Mitochondrien

Die Mitochondrien haben eine Reihe von Aufgaben, die für unsere Zellen äußerst wichtig sind. Sie speichern beispielsweise Calcium und nutzen dieses, um Signale innerhalb der Zelle zu übertragen. Erkennt der Organismus eine Zelle, die ihm potenziell gefährlich werden könnte, wird so unter anderem der Zelltod eingeleitet (Apoptose). [https://www.bio.uni-stuttgart.de/biophysik/forschung/mitochondria_apoptosis/] Da Mitochondrien sich aus einem Bakterium entwickelt haben, verfügen sie über ihre eigene DNA. Deshalb sind sie unter anderem auch an der Vererbung beteiligt. [https://www.medizin-welt.info/aktuell/Mitochondrien-Vererbung-Die-letzten-Geheimnisse-unserer-bakteriellen-Herkunft/4] 

Die mit Abstand wichtigste Funktion der Mitochondrien ist jedoch die Produktion und Speicherung von ATP.

ATP: Die Energiewährung unseres Körpers

Du kannst dir ATP als Energieträger oder Treibstoff für die Zellen vorstellen. Gibt es nicht genug davon, können die Zellen ihre Funktion nicht erfüllen – das gilt für jede einzelne Zelle in deinem Körper. ATP ist ein sogenanntes Nukleotid: Ein Molekül, das aus einem Rest des DNA-Bestandteils Adenin, einer Zuckerart und drei Phosphaten (deshalb Triphosphat) besteht. Aufgrund dieser Bindung ist ATP sehr energiereich: Spaltet der Körper mithilfe von Enzymen ein Phosphatteil ab, setzt das Energie frei, die dann von den Zellen genutzt werden kann.

Wie produziert der Körper Energie?

Die Mitochondrien produzieren ATP mithilfe von Sauerstoff (Oxidation) im Zuge der Atmungskette, auch Zellatmung genannt. Die Basis für den Prozess bilden die Makronährstoffe unserer Nahrung: Kohlenhydrate, Fette und (mit einem Zwischenschritt) Proteine. [Cooper GM. The Cell: A Molecular Approach. 2nd edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2000. Mitochondria. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9896/] Fett können die Mitochondrien auch aus den körpereigenen Speichern verwenden. Insbesondere das Coenzym Q10 ist entscheidend daran beteiligt, dass die Mitochondrien ATP produzieren können. Darüber hinaus erfordert die mitochondriale Gesundheit eine Vielzahl an weiteren Nähr- und Vitalstoffen.

Diese Vitalstoffe benötigen die Mitochondrien, um Energie für den Körper zu produzieren:

  • Coenzym Q10
  • Enzyme
  • Calcium
  • Magnesium
  • Phosphor
  • Eisen
  • B-Vitamine
  • Kupfer
  • Selen

Wodurch können Mitochondrien ihre Funktion verlieren und wie äußert sich das? 

Mitochondriale Dysfunktionen haben zur Folge, dass den Zellen nicht mehr ausreichend Energie zur Verfügung steht und sie ihre Funktion einbüßen. Die Folge sind Erschöpfung und Konzentrationsprobleme, vorzeitiges Altern und ein erhöhtes Risiko für verschiedene Krankheitsbilder.

Funktionsstörungen der Mitochondrien

Defekte der Mitochondrien werden unter dem Begriff der Mitochondriopathien zusammengefasst. Meistens sind diese erblich bedingt und noch nicht behandelbar. [https://www.dgm.org/muskelerkrankungen/mitochondriale-myopathien] Mitochondriale Dysfunktionen können jedoch auch durch äußere Einflüsse verursacht werden. Krankheiten, die mit Störungen der Mitochondrien in Verbindung gebracht werden, sind unter anderem verschiedene neurodegenerative und psychische Erkrankungen, Stoffwechselstörungen und möglicherweise Krebs. [Lin, M. T., & Beal, M. F. (2006). Mitochondrial dysfunction and oxidative stress in neurodegenerative diseases. Nature443(7113), 787–795. https://doi.org/10.1038/nature05292] [Sorrentino, V., Menzies, K. J., & Auwerx, J. (2018). Repairing Mitochondrial Dysfunction in Disease. Annual review of pharmacology and toxicology58, 353–389. https://doi.org/10.1146/annurev-pharmtox-010716-104908 ] [Srinivasan, S., Guha, M., Kashina, A., & Avadhani, N. G. (2017). Mitochondrial dysfunction and mitochondrial dynamics-The cancer connection. Biochimica et biophysica acta. Bioenergetics1858(8), 602–614. https://doi.org/10.1016/j.bbabio.2017.01.004 ] [Bhatti, J. S., Bhatti, G. K., & Reddy, P. H. (2017). Mitochondrial dysfunction and oxidative stress in metabolic disorders - A step towards mitochondria based therapeutic strategies. Biochimica et biophysica acta. Molecular basis of disease1863(5), 1066–1077. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2016.11.010 ] 

Ursachen für mitochondriale Dysfunktion

Wenn deine Mitochondrien ihren Job nicht mehr richtig erledigen, liegt das häufig an oxidativem Stress. Freie Radikale sind sehr reaktionsfreudige Sauerstoffverbindungen, die anderen Molekülen Elektronen entreißen. Sie entstehen bei zahlreichen natürlichen Stoffwechselvorgängen – unter anderem auch bei der Produktion von ATP. [Phaniendra, A., Jestadi, D. B., & Periyasamy, L. (2015). Free radicals: properties, sources, targets, and their implication in various diseases. Indian journal of clinical biochemistry : IJCB30(1), 11–26. https://doi.org/10.1007/s12291-014-0446-0 ] Prinzipiell kann der Körper gut mit ihnen umgehen. Schwierig wird es erst, wenn die freien Radikale überhandnehmen: Das kann eine Kettenreaktion auslösen, die deine Zellen und Mitochondrien massiv beschädigt.

Zu den Störfaktoren der mitochondrialen Funktion zählen:

  • Rauchen und Alkohol
  • Umweltgifte
  • Chronische Entzündungen
  • Viren, Parasiten und andere Keime
  • Einseitige Ernährung
  • Bewegungsmangel
  • Trauma (physisch oder psychisch)

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Was können wir tun, um unsere Mitochondrien zu schützen und unseren Energiehaushalt in Balance zu halten?

Mit einem gesunden Lebensstil und einigen „Bio-Hacks“ kannst du deine Mitochondrien schützen und stärken. Das verbessert deine Leistungsfähigkeit und langfristig auch deine Gesundheit.

Mitochondrien stärken und vermehren

Mitochondrien vermehren sich durch Wachstum und Teilung – diesen Prozess nennt man mitochondriale Biogenese. Angeregt wird sie beispielsweise durch Sport, ganz besonders durch High Intensity Intervall Training (HIIT). [MacInnis, M. J., & Gibala, M. J. (2017). Physiological adaptations to interval training and the role of exercise intensity. The Journal of physiology595(9), 2915–2930. https://doi.org/10.1113/JP273196 ] Mitochondrien wachsen nämlich nur dann, wenn sie gebraucht werden: Das heißt, wenn die Anforderungen an die Zellen steigen – wie zum Beispiel während eines intensiven Workouts. Weitere Tipps für viele und starke Mitochondrien:

  • Training in Höhenlagen
  • Kältetherapie (zum Beispiel kaltes Duschen oder Eisbäder)
  • Entspannungstechniken und Achtsamkeit im Alltag
  • Ausreichend Schlaf (Melatonin ist wichtig für die Mitochondrien)
  • Intervallfasten

Ausgewogene Ernährung mit wichtigen Mikronährstoffen

Die Ernährung ist einer der wichtigsten Schalthebel für unsere Gesundheit. Studien weisen darauf hin, dass beim Oxidieren von Kohlenhydraten mehr freie Radikale entstehen als beispielsweise bei Protein oder Fett. [Manninen A. H. (2004). Metabolic effects of the very-low-carbohydrate diets: misunderstood "villains" of human metabolism. Journal of the International Society of Sports Nutrition1(2), 7–11. https://doi.org/10.1186/1550-2783-1-2-7 ] Das ist ein Grund, warum sich viele Menschen inzwischen ketogen ernähren, also den Anteil der Kohlenhydrate in ihrer Nahrung so niedrig wie möglich halten. Am wichtigsten ist aber, dass deine Ernährung viele Mikronährstoffe enthält, die die Mitochondrien bei ihrer Arbeit unterstützen. Auch der Verzicht auf Genussmittel wie Kaffee kann helfen. 

Antioxidantien zuführen

Oxidativer Stress ist der wahrscheinlich wichtigste Störfaktor, wenn es um eine optimale Funktion deiner Mitochondrien geht. Mit Antioxidantien wirkst du ihm entgegen, stärkst deine Mitochondrien und steigerst so deine Leistungsfähigkeit. Am besten funktioniert das über viele sekundäre Pflanzenstoffe in deiner Ernährung. Die Faustregel: Je farbiger ein Obst oder Gemüse, desto mehr Antioxidantien enthält es.

Alternativ hast du die Möglichkeit, deine Ernährung mit Supplementen zu ergänzen. Zu unserem Sortiment gehört unter anderem das wichtige Coenzym Q10, das direkt am Energiestoffwechsel der Mitochondrien beteiligt ist. Auch Omega-3-Fettsäuren und Kurkumin wird eine unterstützende Wirkung zugeschrieben.

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    Mehr Energie haben dank der Mitochondrien

    Die Mitochondrien gehören im Moment zu den Lieblingen von Wissenschaft und Biohackern – und das nicht ganz zu Unrecht. Wenn du dich fitter und vitaler fühlen möchtest, solltest du sicherstellen, dass deine Mitochondrien gefordert werden – und alle Nähr- und Vitalstoffe haben, die sie brauchen.

    Eine gute Möglichkeit, um beispielsweise den Anteil an Antioxidantien im Körper zu erhöhen, sind hochwertige Nahrungsergänzungsmittel. Wir haben verschiedene Produkte im Sortiment, die eine positive Wirkung auf die Mitochondrien haben können – und zwar in höchster Qualität und Bioverfügbarkeit. Schau doch mal in unserem Shop vorbei!

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