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Bewegung beugt der Zellalterung vor, indem sie die Mitochondrien fördert.

Es ist allgemein bekannt, dass Bewegung ein Sammelsurium an gesundheitlichen Vorteilen bietet. Was noch nicht verstanden ist, ist, wie körperliche Aktivität es schafft, das Altern auf zellulärer Ebene zu reduzieren. Neue Forschungen zu Mitochondrien heben den Deckel über die beteiligten Prozesse.
[Woman running at sunrise]

Neue Forschungen helfen zu verstehen, wie Bewegung das Altern der Zellen verhindern kann.

Regelmäßige Bewegung stärkt nachweislich das Immunsystem, erhöht die kognitiven Fähigkeiten, verbessert den Schlaf, erhöht die Lebensdauer und erhält den Muskeltonus. Der Nutzen ist erwiesen, die Forschung ist schlüssig.

Die Mechanismen, die hinter den positiven Effekten der Übung stehen, bleiben jedoch im Schatten. Wie werden durch körperliche Aktivitäten Organellen wieder aufgebaut, die mit zunehmendem Alter abgebaut werden? Welche Aktivitäten sind die besten?

Eine neue Studie, die diese Woche in der Zeitschrift Cell Metabolism veröffentlicht wurde, wirft einen Blick unter die Haube und gibt Hinweise darauf, wie diese Vorteile erzielt werden können.

Der leitende Autor der aktuellen Studie ist Dr. Sreekumaran Nair, ein Diabetesforscher an der Mayo Clinic in Rochester, MN, und das Forschungsteam wurde von Matthew Robinson geleitet, der heute an der University of Oregon in Eugene arbeitet.

Insgesamt umfasste die Studie 36 Männer und 36 Frauen, aufgeteilt in zwei Altersgruppen: “jung” (zwischen 18 und 30 Jahren) und “älter” (zwischen 65 und 80 Jahren). Diese Teilnehmer wurden weiter in drei Trainingsprogramme unterteilt:

hochintensives Intervall-Radfahren
Krafttraining mit Gewichten
eine Kombination aus Intervall- und Krafttraining

Sie nahmen eine Biopsie von den Oberschenkelmuskeln des Probanden und verglichen das molekulare Make-up mit einer Kontrollgruppe von sitzenden Probanden. Auch die fettfreie Muskelmasse und die Insulinempfindlichkeit wurden untersucht.

Das Team fand heraus, dass, obwohl Krafttraining beim Aufbau von Muskelmasse effektiv war, hochintensives Intervalltraining die größte Wirkung auf zellulärer Ebene hatte, insbesondere auf Mitochondrien.

Bewegung, Mitochondrien und Altern
Mitochondrien werden gemeinhin als die Kraftpakete der Zelle bezeichnet; ihre Hauptfunktion besteht darin, Adenosintriphosphat zu produzieren – das Molekül, das chemische Energie innerhalb der Zellen transportiert. Mit zunehmendem Alter nimmt die Fähigkeit der Mitochondrien, Energie zu erzeugen, langsam ab.

Durch den Vergleich von proteomischen und RNA-Sequenzierungsdaten in den verschiedenen Trainingsgruppen fand das Team heraus, dass die Übung die Zellen dazu anregt, mehr RNA-Kopien der Gene anzufertigen, die für mitochondriale Proteine und für das Muskelwachstum verantwortliche Proteine kodieren.

Jüngere Freiwillige, die Intervalltrainings absolvierten, zeigten eine 49-prozentige Steigerung der mitochondrialen Kapazität, und, was noch beeindruckender ist, die ältere Gruppe verzeichnete eine 69-prozentige Steigerung.

Hochintensive Radtouren haben den altersbedingten Rückgang der mitochondrialen Funktion wirksam umgekehrt.

Ribosomen, lebenswichtige Akteure bei der Synthese von Proteinen, erhielten ebenfalls einen Schub durch Bewegung – sie erhöhten ihre Fähigkeit, mitochondriale Proteine aufzubauen, was den Anstieg sowohl der mitochondrialen Funktion als auch der Muskelhypertrophie erklärt.

Verlangsamung des Alterungsprozesses durch Proteinaufbau
Die Fähigkeit der körperlichen Aktivität, die Proteinproduktion zu unterstützen, ist wichtig. Muskelzellen, wie Hirn- und Herzzellen, teilen sich nicht häufig. Das bedeutet, dass mit zunehmendem Alter die Funktion abnimmt. Wie Dr. Nair erklärt: “Im Gegensatz zur Leber wird der Muskel nicht ohne weiteres nachwachsen. Die Zellen können viel Schaden anhäufen.” Wenn Bewegung die Verschlechterung von Ribosomen und Mitochondrien in Muskelzellen wiederherstellen oder minimieren kann, besteht eine gute Chance, dass sie dies auch in anderen Geweben tut.

Neben der Erhöhung der mitochondrialen Kapazität verbesserte das Intervalltraining auch die Insulinempfindlichkeit des Teilnehmers und senkte das Risiko, an Diabetes zu erkranken. Allerdings war diese Trainingsform weniger effektiv bei der Verbesserung der Muskelkraft.

“Basierend auf allem, was wir wissen, gibt es keinen Ersatz für diese Trainingsprogramme, wenn es darum geht, den Alterungsprozess zu verzögern. Diese Dinge, die wir sehen, können von keiner Medizin gemacht werden.”

Dr. Sreekumaran Nair
Obwohl sich diese Studie nicht darauf konzentrierte, Empfehlungen über Dauer oder Art der Übung abzugeben, sagt Dr. Nair: “Wenn die Leute eine Übung auswählen müssen, würde ich ein hochintensives Intervalltraining empfehlen, aber ich denke, es wäre vorteilhafter, wenn sie 3-4 Tage Intervalltraining und dann ein paar Tage Krafttraining machen könnten.”

Die Studie zeigt deutlich, wie Bewegung den Output bestimmter Organellen steigern kann. Diese Beziehung wird wahrscheinlich eine Schlüsselrolle bei der Verlangsamung der Zellalterung spielen.

Dr. Nair und sein Team planen, ihren tiefen Einstieg in die zellulären Vorteile von Bewegung in anderen Gewebetypen zu erweitern. In Zukunft könnten diese Ergebnisse möglicherweise genutzt werden, um bestimmte Wege zu beschreiten und die Auswirkungen des Alterns zu reduzieren. Mit der Zeit könnten diese positiven Veränderungen vielleicht künstlich ausgelöst werden, aber wie Dr. Nair sagt: “Es gibt umfangreiche wissenschaftliche Basisdaten, die die Idee unterstützen, dass Bewegung von entscheidender Bedeutung ist, um das Altern zu verhindern oder zu verzögern. Es gibt keinen Ersatz dafür.

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Bewegung steigert die Leistungsfähigkeit des Gehirns in den über 50-er Jahren, so das Fazit der neuesten Meta-Analyse.

Im Laufe der Jahre gab es viele Forschungen über den potenziellen kognitiven Nutzen von Bewegung auf die mentale Leistungsfähigkeit bei älteren Erwachsenen. Insgesamt waren die Ergebnisse nicht eindeutig, aber eine neue Überprüfung wirft einen neuen Blick auf die Daten.
[Older adults exercising]

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Joggen für 30 Minuten pro Tag könnte die Zellalterung um 9 Jahre verlangsamen.

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Neue Forschungen unterstreichen die Bedeutung von körperlicher Aktivität, nachdem sie festgestellt haben, dass Menschen, die sehr aktiv sind, Jahre ihres biologischen Alters überbrücken können.
[A couple jogging]

Forscher sagen, dass das Laufen für 30 bis 40 Minuten über 5 Tage pro Woche die Zellalterung um 9 Jahre reduzieren könnte.

Ein Forscher der Brigham Young University in Provo, UT, fand heraus, dass ein täglicher Betrieb von 30 oder 40 Minuten an 5 Tagen pro Woche die Verkürzung der Telomere reduzieren und die Zellalterung um 9 Jahre verringern kann.

Telomere sind die Schutzkappen an den Enden von Chromosomen, die fadenartige Strukturen in Zellen sind, die unsere DNA enthalten. Sie werden oft mit den Kunststoffspitzen am Ende der Schnürsenkel verglichen, da sie verhindern, dass die Enden der Chromosomen ausfransen und an anderen Chromosomen haften bleiben.

Telomere gelten als Marker für das biologische Alter. Mit zunehmendem Alter verkürzt sich die Telomerlänge. Wenn die Telomere zu kurz werden, können sie die Chromosomen nicht mehr schützen, was dazu führen kann, dass die Zellen ihre Funktionsfähigkeit verlieren und sterben.

Schlechte Lebensstilfaktoren, wie z.B. Bewegungsmangel, können auch zur Telomerverkürzung beitragen, indem sie oxidativen Stress verursachen, d.h. die Unfähigkeit des Körpers, die durch freie Radikale verursachten Zellschäden auszugleichen.

Die neue Studie – durchgeführt von Prof. Larry Tucker vom Department of Exercise Sciences in Brigham – zeigt, wie wichtig körperliche Aktivität für den Schutz vor Zellalterung ist.

Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Zeitschrift Preventative Medicine veröffentlicht.

Ein wenig Bewegung wird nicht ausreichen, wenn es darum geht, das biologische Altern zu verlangsamen.
Für seine Studie analysierte Prof. Tucker die Daten von 5.823 Erwachsenen, die Teil der National Health and Nutrition Examination Survey 1999-2002 waren.

Der Forscher betrachtete die Telomerlänge jedes Teilnehmers. Darüber hinaus untersuchte er die Teilnahme der Probanden an 62 körperlichen Aktivitäten über einen Zeitraum von 30 Tagen, wobei er diese Informationen zur Berechnung ihrer körperlichen Aktivität verwendete.

Im Vergleich zu Teilnehmern, die sesshaft waren, wurden bei denen, die sehr aktiv waren, Telomerlängen gefunden, die einem biologischen Alter von 9 Jahren weniger und einem biologischen Alter von 7 Jahren weniger entsprachen, verglichen mit denen, die mäßig aktiv waren.

Dreißig Minuten Joggen täglich an 5 Tagen pro Woche galten für Frauen als sehr aktiv, während 40 Minuten Joggen täglich an 5 Tagen pro Woche für Männer als sehr aktiv galten.

Prof. Tucker sagt, dass er überrascht war, als er entdeckte, dass die Telomerlänge zwischen sitzenden Teilnehmern und Personen, die mäßig aktiv waren, nicht signifikant unterschiedlich war. Dies deutet darauf hin, dass zum Schutz vor zellulärem Altern eine hohe körperliche Aktivität am besten ist.

“Wenn Sie einen echten Unterschied bei der Verlangsamung Ihres biologischen Alterungsprozesses sehen wollen, scheint es, dass ein wenig Bewegung nicht ausreicht. Du musst regelmäßig auf hohen Ebenen trainieren.

Eine neue Studie, die im British Journal of Sports Medicine veröffentlicht wurde, kommt zu dem Schluss, dass bereits wenige Minuten körperlicher Aktivität mit geringer Intensität das Sterberisiko bei älteren Männern deutlich senken können.

Dieses sollte in den Zeiträumen von mindestens 10 Minuten sein, sagen sie.

Wir wissen, dass regelmäßige körperliche Aktivität dazu beiträgt, die Sterblichkeit zu reduzieren und das Leben zu verlängern, und jetzt wissen wir, dass ein Teil dieses Vorteils auf die Erhaltung der Telomere zurückzuführen ist.”