Metabolische Flexibilität: Was ist das? Und wie kannst du sie verbessern?

Individuen, die sich entsprechend ihrer Situation auf neue (und überraschende) Begebenheiten ein- und umstellen können, kommen in der Regel besser und einfacher durchs Leben, weil sie so schnell nichts aus der Bahn wirft. Wir sprechen in diesem Zusammenhang von einer kurzfristigen Anpassungsfähigkeit bzw. Flexibilität, die sich im privaten und beruflichen Alltag durchaus bezahlt machen kann.

So spannend das Thema jedoch ist, soll es an dieser Stelle nicht um deine psychische Flexibilität gehen. Viel mehr wollen wir uns damit befassen, wie gut bzw. schlecht dein Körper auf bedingte Veränderungen des Stoffwechsel- oder Energiebedarfs reagiert – ein Konzept, welches man in  der biologischen Wissenschaft als metabolische Flexibilität bezeichnet (1).

Metabolische Flexibilität: Was ist das?

Erstmalig genutzt um die gesteigerte Fähigkeit eines parasitären Wurms (Helminthen) zur aeroben bzw. anaeroben Erzeugung von chemischer Energie und Stoffwechselprodukten zu beschreiben (17), wird der Begriff der metabolischen Flexibilität heutzutage eher im Zusammenhang des Übergangs vom nüchternen Zustand („Fasted State“) zu einem Zustand der Nahrungsaufnahme und -verdauung („Fed State“) und der daraus resultierenden Energiesubstratauswahl (Fett- Vs. Kohlenhydratstoffwechsel) verwendet (1).

Das Konzept wird zudem zur Erklärung des Phänomens der Insulinresistenz (Übergang vom nüchternen Zustand zur Insulinstimulation) herangezogen (18). So zeigten Kelley und Mandarino in einer Reihe von Untersuchungen, dass eine metabolische Inflexibilität in Individuen mit Typ 2 Diabetes und Übergewicht zu einer erhöhten Glukose-Oxidation und einer erniedrigten Fettsäuren-Oxidation in der Skelettmuskulatur führt (19)(20)(21).

Zusammenfassung der Veränderungen des Energiesubstrat-Stoffwechsels im Skelettmuskel und im Fettgewebe während der Schlaf-, Fasten-, Ernährungs-, Ruhe- und Belastungsphasen (in gesunden Individuen): Der Skelettmuskel wechselt von höheren Fettsäure-Oxidationsraten während des Schlafs/nach der Resorption zu einer stärkeren Oxidation und Speicherung von Glukose nach der Nahrungsaufnahme und zu einer geringeren Fettsäure-Oxidation. Das Fettgewebe wechselt dagegen von höheren Lipolyseraten [Fettsäurefreisetzung] zu einer Unterdrückung der Lipolyse und Fettspeicherung während des Übergangs vom Fasten zur Nahrungsaufnahme. In der Zeit zwischen Ruhe und Bewegung erhöht die Skelettmuskulatur die Fettsäure- und Glukoseoxidation, um den höheren Energiebedarf zu decken, während die Lipolyse im Fettgewebe drastisch erhöht wird. (Bildquelle: Goodpaster & Sparks, 2017)

In einfachen Worten ausgedrückt: Die metabolische Flexibilität zeigt auf, wie gut (oder schlecht) die Fähigkeit unseres Körpers zur Anpassung der Verbrennungsraten (Glukose- und Fettsäuren-Oxidation) ist, wenn sie die Substratverfügbarkeit ändert (d.h. wenn wir Kohlenhydrate und Fette über Nahrungsmittel und Getränke aufnehmen oder körperlich aktiv sind).

Einige Menschen beschreiben die metabolische Flexibilität auch als die Befähigung des Körpers, um vom Fettstoffwechsel zum Kohlenhydratstoffwechsel zu wechseln – so als würde man auf einen Schalter umlegen, der dazu führt, dass nur noch Kohlenhydrate (Glukose) oder nur noch Fette (Fettsäuren/Lipide) verbrannt werden. Diese Annahme ist jedoch falsch. Der menschliche Körper nutzt in der Regel einen „Energie-Mix“, bei dem mal das eine Substrate und mal das andere Substrat dominiert. Der Grad und Umfang hängt dabei von der habitueller Ernährungskomposition, dem Zeitpunkt der letzten Mahlzeit, der Belastungsart, der Belastungsdauer und schlussendlich auch der Belastungsintensität  ab.

Energiesubstrate bei körperlicher Belastung (Training/Sport): Die Quelle der Energiesubstrate während des Trainings variiert je nach Dauer des Trainings. Bei der Kontraktion der Skelettmuskulatur wird in den ersten Sekunden der Übung Energie aus ATP bereitgestellt, welches sofort aus Phosphokreatin (PC) resynthetisiert wird. Bei länger andauernden Belastungen erfolgt die ATP-Resynthese durch den Abbau anderer Brennstoffquellen (z.B. Fette/Lipide und Kohlenhydrate/Glukose/). Muscle triacylglycerol = Fettsäurespeicher im Skelettmuskel; Muscle glycogen = Kohlenhydratspeicher im Skelettmuskel; Plasma NEFA = Freie Fettsäuren; Blood glucose from hepatic and oral sources = Blutzucker aus Leber und zugeführten Nahrungsmitteln. (Bildquelle: Riddell et al., 2020)

Ich hoffe es ist keine allzu große Neuigkeit, wenn ich dir erzähle, dass eine gute metabolische Flexibilität eine sinnvolle Sache ist – nicht nur hinsichtlich der eigenen Gesundheit, sondern auch, wenn es um die Leistungsfähigkeit geht.

Im weiteren Verlauf dieses Beitrags werden wir klären, wie die metabolische Flexibilität ermittelt wird, welche (gesundheitliche) Bedeutung sie für uns hat und welche Faktoren entscheidend sind, um sie zu verbessern.

Dieser Artikel erschien als Editorial-Beitrag in der Januar 2022 Ausgabe des MHRx Magazins. Registriere dich kostenlos oder logge dich mit deinem bestehenden Account ein, um diesen Artikel vollständig zu lesen!

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Bildquelle Titelbild: depositphotos / dusanpetkovic