Fasten, Intervallfasten

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Der Mechanismus des Fastens, also die sogenannte AUTOPHAGIE, wurde durch die Forschungen der letzten Jahrzehnte noch deutlicher aufgezeigt.

 

Dieses griechische Wort bedeutet Selbstverzehr; es beschreibt den Vorgang, bei dem unsere Zellen nicht mehr richtig funktionierende Zellbestandteile abbauen, um diese wiederzuverwerten oder daraus Energie zu gewinnen.

Der große Durchbruch beim Verständnis des physiologischen Hintergrunds dieses Zellerneuerungsprozesses gelang dem japanischen Zellbiologen Yoshinori Ohsumi mit seinen Forschungen zur Autophagie, für die er 2016 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin erhielt.

Bestimmte Zellkomponenten – vor allem Proteine – werden mit der Zeit müde und abgenutzt und können ihre normale Funktion nicht mehr erfüllen.

Die Autophagie ist der Selbstabbauprozess der Zellen, bei dem überschüssige und geschädigte Zellstrukturen durch einen enzymatischen Mechanismus abgebaut werden. Dadurch werden Energie sowie Baustoffe für die Erneuerung der Zellen freigesetzt.

Das hängt insofern mit dem Fasten zusammen, als die Produktion bestimmter Hormone – z. B. Glukagon, das beim Hungern ausgeschüttet wird – und das Zusammenspiel anderer Hormone den Prozess der Autophagie anregen und somit die Zellerneuerung fördern können.

Wenn die Glukosekonzentration im Blut zu stark abfällt (unter 3,9–4,0 mmol/L), schüttet die Bauchspeicheldrüse das Hormon Glukagon aus, das in der Leber den Abbau von gespeichertem Glykogen zu Glukose einleitet. Diese gelangt dann in den Blutkreislauf und hebt den abgesunkenen Blutzuckerspiegel wieder an.

Zudem stimuliert das Hungern die Produktion von Wachstumshormonen, und beides zusammen führt zur Zellerneuerung.

Vereinfacht gesagt ist es so, als würde man das Auto in die Werkstatt bringen, wo durch den Austausch einiger Teile das gesamte Fahrzeug erneuert wird.

Es handelt sich um einen sehr fein regulierten Mechanismus des Organismus, bei dem der Körper Krankheitserreger (Viren, Pilze, Bakterien), defekte Zellteile sowie verbrauchte Proteine, Zellmembranen, Zellstrukturen und Organellen beseitigt, die ihre Funktion innerhalb der Zelle nicht mehr erfüllen.

Es ist also ein die Zellerneuerung unterstützender Prozess, der eine große Rolle bei der Aufrechterhaltung des normalen Zellstoffwechsels, der Krankheitsprävention und der Verzögerung des Alterns spielt.

Während des Prozesses erfolgt der Abbau der verbrauchten Teile durch verschiedene Enzyme in den auf Proteindegradation spezialisierten Lysosomen (Zellorganellen).

Die abgebauten Bestandteile werden anschließend zur Leber transportiert, wo sie wiederverwertet oder zur Energiegewinnung genutzt werden.

Auf diese Weise können fehlerhaft gebildete Proteine in normale Proteine umgewandelt werden.

Die Abbildung zeigt die Verschmelzung eines Lysosoms (obere linke Ecke) mit einem Autophagosom während des Autophagieprozesses:

Autophagie ist der natürliche Reinigungs- und Regenerationsmechanismus der Zellen, der insbesondere im Alter zur Selbstheilungsfähigkeit des Körpers beiträgt. Dieser uralte biologische Prozess unterstützt eine gesunde Zellerneuerung und innere Reinigung.

 

Der Prozess kann bereits nach einem 14- bis 16-stündigen Fasten beginnen, wenn keine Nährstoffe zugeführt werden, sondern nur Flüssigkeit.

Gleichzeitig wird er durch die Nahrungsaufnahme (Anstieg des Glukose- und Insulinspiegels) gestoppt. Saftkuren oder kalorienreduzierte Diäten helfen also nicht!

Es wurde zudem nachgewiesen, dass Intervallfasten den Nüchtern-Glukose- und Insulinspiegel sowie den Cholesterinspiegel und den Blutdruck senkt.

Autophagie findet nicht nur in der Leber statt, sondern auch im Fettgewebe, im GEHIRN und in den MUSKELN!

Autophagie spielt auch eine wichtige Rolle bei der Erhaltung der Gehirngesundheit und der Verringerung des Risikos neurodegenerativer Erkrankungen.

Durch Autophagie sind Gehirnzellen in der Lage, geschädigte Zellbestandteile und Proteine zu entfernen, was zum Schutz der Nervenzellen und zur Zellregeneration beiträgt.

Forschungen zeigen, dass eine Dysregulation der Autophagie – also eine Störung des Prozesses – mit der Entstehung von Gehirnerkrankungen wie Alzheimer und Parkinson in Zusammenhang steht.

Eine ordnungsgemäß funktionierende Autophagie spielt eine wichtige Rolle bei der Gesundheit des Nervensystems und dem Erhalt der KOGNITIVEN FUNKTIONEN.

Kognitive Funktionen bezeichnen jene Fähigkeiten des Gehirns, mit denen der Mensch Informationen verarbeitet, lernt, sich erinnert, Entscheidungen trifft, Probleme löst und kommuniziert. Diese Funktionen umfassen zahlreiche Bereiche:

• Gedächtnis: Speichern und Abrufen von Informationen aus der Vergangenheit.
• Aufmerksamkeit: Aufrechterhaltung und Steuerung der Konzentration auf Informationen.
• Wahrnehmung: Erkennen und Interpretieren der Außenwelt mittels der Sinnesorgane.
• Sprache: Verständnis und Ausdruck von Sprache, Schreiben und Lesen.
• Denken: Verarbeitung, Interpretation und Erkennen von Zusammenhängen von Informationen.
• Verständnis: Interpretieren von Informationen, Erkennen von Beziehungen zwischen verschiedenen Konzepten.
• Entscheidungsfindung: Bewertung und Auswahl von Alternativen.
• Problemlösung: Verstehen eines Problems und Entwicklung einer effektiven Lösung.

Diese kognitiven Funktionen sind komplex und arbeiten zusammen, um dem Menschen effektives Denken, Lernen und die Bewältigung des Alltags zu ermöglichen.

Kognitive Funktionen können sich mit zunehmendem Alter oder durch Krankheiten oder Schädigungen verändern.

Fasten erhöht den Spiegel des Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) im Körper.

BDNF schützt die Nervenzellen, indem es sie widerstandsfähiger gegen verschiedene Schädigungen macht.

Darüber hinaus stärkt BDNF die Synapsen (die Strukturen zwischen den Nervenzellen, über die die Informationsübertragung stattfindet) und stimuliert die Bildung neuer Nervenzellen und neuer Synapsen.

Durch die Reinigung unserer Gehirnzellen können wir unser Gedächtnis verbessern und das Risiko für die Entstehung von neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson verringern.

Für Gehirnzellen ist dieser Qualitätskontrollprozess besonders wichtig.

Wenn die Autophagie gut funktioniert, schützt sie die Nervenzellen und verlangsamt das Fortschreiten der genannten neurodegenerativen Erkrankungen.

Umgekehrt: Wenn die Autophagie nicht oder nicht ordnungsgemäß funktioniert, wird die Person krank.

Obwohl wir während des Fastens keine Proteine zu uns nehmen, bleibt die Aminosäurekonzentration in unserem Blut und in unseren Geweben mehr oder weniger unverändert, da die bei der Autophagie abgebauten Aminosäuren in die intrazelluläre Flüssigkeit gelangen und dort recycelt werden: Sie werden zur Herstellung neuer Proteine genutzt, die entweder eingebaut oder als Energiequelle wiederverwendet werden.

 

Autophagie in den Muskeln

Die Rolle und Wirkung der Autophagie im Muskelgewebe ist besonders wichtig, da Muskeln unter hohem Energieverbrauch arbeiten und häufig verschiedenen Stressoren, z. B. Training oder Verletzungen, ausgesetzt sind.

Einige wichtige Wirkungen zusammengefasst:

• Muskelregeneration und Heilung von Verletzungen.

Die Autophagie ermöglicht die Beseitigung geschädigter oder defekter Muskelzellen, was die Muskelregeneration und die Heilung von Verletzungen fördert.

 

• Erhalt von Muskelmasse und -kraft:

Die Autophagie spielt eine Rolle bei der Erhaltung von Muskelmasse und -kraft, da sie dabei hilft, die Protein- und Energiereserven in den Muskelzellen auf einem optimalen Niveau zu halten.

 

• Regulierung der Proteinsynthese (Bildung von Proteinen aus Aminosäuren):

Die Autophagie reguliert die Proteinsynthese im Muskelgewebe, was für den Stoffwechsel und die Energieversorgung der Zellen wichtig ist.

• Reduzierung von oxidativem Stress:

Die Autophagie trägt dazu bei, oxidativen Stress im Muskelgewebe zu reduzieren, der besonders bei intensivem Training oder Verletzungen erhebliche Schäden an den Muskeln verursachen kann.

Die Autophagie spielt daher eine Schlüsselrolle bei der Erhaltung und Verbesserung der Gesundheit und Leistungsfähigkeit des Muskelgewebes.

Die Unterstützung ihrer ordnungsgemäßen Funktion ist wichtig für sportliche Leistung, Muskelaufbau und die allgemeine Gesundheit.

Eine Studie an Mäusen ergab zudem, dass fastende Mäuse den Verlust an Muskelmasse vermieden, der bei normalem Altern auftritt.

Eine ÜBERMÄSSIGE, lang anhaltende Aktivierung der Autophagie kann sich jedoch auch negativ auf das Muskelgewebe auswirken:

Selbstverzehr kann zu einem Verlust oder einer Schädigung der Muskelmasse führen.

Wenn unser Körper und jede unserer Zellen unter chronischem Stress stehen, führt dies zu Veränderungen, die die Autophagie negativ beeinflussen können. Deshalb müssen wir so leben, dass auch unsere Zellen 'glücklich' sind.

Die Kapazität zur Autophagie nimmt mit zunehmendem Alter ab. Im hohen Alter überwiegt das Ausmaß molekularer Schäden, und die Reinigungs- und Selbstreinigungsfähigkeit der Zellen lässt nach.

Die Autophagie ist tatsächlich das zentrale Regulationssystem des Alterungsprozesses.

Nahezu jedes der heute bekannten 500 Gene, die eine Verlängerung der Lebensspanne bewirken, entfaltet seine Wirkung über das autophage System!

Darüber hinaus ist sie für das Zellwachstum und den Geweberegenerationsprozess unerlässlich.

 

Letzteres ist recht anschaulich

Zebrafische, die für Experimente verwendet werden, können ihre Schwanzflosse, wenn diese abgeschnitten (amputiert) wird, wieder nachwachsen lassen.

An der ELTE (Eötvös-Loránd-Universität) wurde nachgewiesen, dass die Schwänze der Fische nicht nachwachsen und nicht regenerieren können, wenn die Autophagie-Gene ausgeschaltet werden.

Warum ist das bedeutsam?

Durch die Beeinflussung der autophagen Systeme kann die Zellregeneration beschleunigt werden, was bei der Wundheilung oder sogar bei der Behandlung von Herzinfarkten von großer Bedeutung sein könnte.

Zusammenfassung

Die Glättung der Glukose- und damit der Insulinkurve, Intervallfasten, körperliche Bewegung und Stressabbau sind wirksame Mittel zur Vorbeugung von Alterung und Krebs.

 

Zum Abschluss hier ein witziger Cartoon darüber, was passieren würde, wenn unser Gehirn an einem 'schönen Tag' beschließen würde, dass unser gesamter Organismus 36 Stunden lang fasten soll: