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Aerobe und anaerobe Energiegewinnung
ОглавлениеDie Verbrennung ist eine effektive Form der Energiefreisetzung. Sie hat jedoch den Nachteil, dass dabei durch die Mitochondrien äußerst schädliche Radikale gebildet werden, die unsere DNA schädigen und uns schneller altern lassen. Um ausreichend Energie freisetzen zu können, braucht es zudem jede Menge Sauerstoff – der Grund, warum wir ständig ein- und ausatmen müssen. Ohne Atemluft bricht der Stoffwechsel unseres Organismus bereits nach kürzester Zeit zusammen. Erhöht sich die Aktivität der Skelettmuskeln, zum Beispiel beim Sport, steigt der Sauerstoffbedarf für die Verbrennung immer mehr an. Weil ab einem bestimmten Punkt die Sauerstoffmenge nicht mehr ausreicht, wechselt der Stoffwechsel vom aeroben (sauerstoffabhängigen) in den anaeroben (sauerstoffunabhängigen) Bereich und die Skelettmuskeln schalten auf die Vergärung von Glukose zu Milchsäure, weil so auch ohne Sauerstoff Energie aus Glukose freigesetzt werden kann. Voraussetzung für diesen »Turbo« ist, dass genug Glukose als Treibstoff vorhanden ist.
Die Verfügbarkeit von Zucker in den Muskeln stellte damit schon zu Urzeiten einen ganz entscheidenden Überlebensfaktor dar: Sobald nicht mehr genug Sauerstoff für die Arbeit der Skelettmuskeln zur Verfügung stand, schaltete sich das Notprogramm »Vergärung« ein – eine sauerstoffunabhängige Energiegewinnung, die quasi als Turbogang zusätzliche Energiereserven bereitstellt. Diese Dualität der Energiefreisetzung haben sich unsere Skelettmuskelzellen bis heute erhalten.
Die Vergärungsreaktion in den Skelettmuskelzellen wird erst dann wieder gestoppt, wenn sie wieder zur Ruhe kommen und ihnen wieder genug Sauerstoff zur Verfügung steht. Nach der erfolgreichen Flucht oder dem gewonnenen Kampf kann der Körper dann in der nachfolgenden rein aeroben Ruhephase sämtliche Milchsäure verbrennen oder sie wieder in Glukose umwandeln.
Wir selbst spüren die Folgen der »Umschaltung auf Vergärung« übrigens durch einen besonderen Effekt: Die bei starker körperlicher Belastung und durch die Vergärung produzierte Milchsäure löst einen Umbau des Skelettmuskelgewebes aus (Matrixdegradation), was zu neuen, stärkeren Muskeln führt. Dieser Prozess ist als Muskelkater spürbar.